知識要點:
高壓部分——布置在上方。
低壓部分——布置在下方。
標準的單效溴化鋰吸收式制冷機，一般是以0.1MPa的低壓蒸汽或75℃以上的熱水作為驅動熱源的。它的優點是體積小、結構緊湊、操作簡單、使用熱源的品位較低、造價便宜，但其性能系數較低，一般只有0.7左右。由于它是溴化鋰吸收式制冷機的基礎，其他機組都是在此基礎之上發展起來的，因此，本章著重討論單效溴化鋰吸收式制冷機的結構。
單效溴化鋰吸收式制冷機主要由以下部分組成：
(1)發生器 其作用是使從吸收器來的稀溶液沸騰濃縮，產生冷劑蒸汽和濃溶液；
(2)冷凝器 其作用是使發生器產生的冷劑蒸汽冷凝成冷劑水并送往蒸發器；
(3)蒸發器 其作用是使冷劑水蒸發吸熱，供出低溫冷媒水；
(4)吸收器 其作用是使發生器來的濃溶液吸收蒸發器來的冷劑蒸汽產生稀溶液；
(5)溶液熱交換器 其作用是使從吸收器來的低溫稀溶液和從發生器來的高溫濃溶液之間進行熱量交換，從而減輕發生器和吸收器的熱負荷，提高機組的性能系數。
(6)其他裝置 主要有使溶液和冷劑水循環的溶液泵和冷劑水泵，抽出機內不凝氣體并產生高度真空的抽氣裝置以及冷量調節系統等。
從溴化鋰吸收式制冷機的原理可知，發生器和冷凝器的壓力較高，而吸收器和蒸發器的壓力較低，因此，通常把發生器和冷凝器布置在一個空間內，而把吸收器和蒸發器布置在另一個空間內。
又由于溴化鋰吸收式制冷機工作時處于高真空狀態下，因此都把它的外殼設計成圓筒形結構。把高壓部分布置在上方，低壓部分布置在下方，中間用溶液槽隔開，如圖6所示。
11 單效溴化鋰吸收式制冷機的性能
知識要點:
經濟運行——確定和選擇制冷機的調節、控制方案，使制冷機在最合理的情況下工作。
一般而言，溴化鋰吸收式制冷機的性能比較穩定，其性能系數(COP)的高低取決于設計水平、機組型式、運轉情況，工作蒸汽壓力、冷卻水溫度和流量、污垢情況、機組內的真空水平等許多因素。
溴化鋰吸收式制冷機在實際運行中，常常由于熱源加熱蒸汽壓力（或水溫）的波動、季節氣候變化和用戶負荷的改變，使制冷機不能在設計工況下工作，例如引起制冷機工作蒸汽與冷卻水的消耗量、制冷機的性能系數等產生一系列的變化。另外，在用戶冷負荷發生變化時，制冷機的制冷量也應隨時作相應的改變。
由于單效溴化鋰吸收式制冷機的性能較差，其性能系數(COP)較小，一般只有0.7左右。影響其性能的主要有以下一些因素：
(1)不凝性氣體對制冷機性能的影響
"真空是溴化鋰吸收式制冷機的第一生命"，溴化鋰吸收式制冷機是在高真空狀態下工作的制冷設備，有些機組的制冷性能不穩定或達不到設計能力的一個主要原因，就是機組真空問題沒有解決好。對于溴化鋰吸收式制冷機來講，真空度的高低實質上是機組內不凝性氣體被抽除多少的反映。（4000m高空，水88℃沸騰；8.04mmHg壓力下, 水8℃沸騰）
機組系統內不凝性氣體的來源大致如下：機組啟動時，機組內空氣未完全抽盡；空氣通過管路連接處、焊縫、閥門等處泄漏到機組內；在機組內，由于溴化鋰溶液對金屬材料的腐蝕而產生的氫氣。機組內存在不凝性氣體，主要影響吸收過程，使傳熱、傳質減弱。外部漏入制冷機的空氣與制冷機內因金屬表面腐蝕所釋放的氫氣等均屬不凝性氣體。這些氣體都不能凝結，也不會被溴化鋰溶液吸收。當它們附著于冷凝器的傳熱管表面時，增加了傳熱熱阻，提高了冷凝壓力，使發生器壓力隨之增大，減小了發生器的產汽量，使制冷機的制冷量下降。不凝性氣體存在于吸收器中時，減少了吸收過程中水蒸氣被吸收的質推動力，使傳質系數減小，傳質過程惡化，制冷量明顯下降。不凝性氣體積聚越多，制冷量下降越厲害，有時甚至會達到不能制冷的地步。
(2)溶液循環量對制冷機性能的影響
溶液循環量的多少對機組的經濟運轉非常重要。對于額定的加熱蒸汽壓力、冷卻水溫度和冷媒水出口溫度，溴化鋰吸收式制冷機有與之對應的溶液循環倍率，從上式可看出，在此循環倍率下，進發生器的稀溶液量與制冷量成正比。若調整不當，會出現以下兩種情況。
(一)稀溶液量過大 若進入發生器的稀溶液量過大，則發生器里加熱蒸汽的熱量大部分用來提高稀溶液的溫度，產汽量降低，從而使發生器中溶液的平衡濃度下降，同時使通向吸收器的濃溶液流量增大，加大了吸收器的放熱量，提高了噴淋溶液的溫度，降低了噴淋溶液的濃度，使噴淋溶液的吸收效果惡化，吸收能力下降。產汽量降低使制冷量下降，濃溶液濃度降低使性能系數下降。
(二)稀溶液量過小 若進入發生器的稀溶液量過小，其結果與上述情況相反。但濃溶液出口濃度的增加，將會產生濃溶液結晶的危險。一旦發生結晶，吸收器吸收效果將惡化，蒸發器不可能發揮其制冷效果，使制冷機處在局部負荷下運行，這是很不利的。因此，溶液循環量的調節是否合適，對溴化鋰吸收式制冷機的經濟運行是十分重要的。另外，吸收器噴淋量加大可以適當地改善吸收器的吸收效果，但卻增加了吸收器泵的電耗。反之，若吸收器噴淋量太小，則會影響吸收效果。所以必須調整噴淋量到一個合適的值。蒸發器噴淋量的影響結果與吸收器噴淋量的影響結果相類似。
(3)冷劑水中溴化鋰的含量對制冷機性能的影響
溴化鋰吸收式制冷機因發生器容汽空間的垂直高度太小，冷劑蒸汽的流速太高或擋液板結構不良，或者由于加熱蒸汽壓力突然升高，稀溶液濃度較低，溶液的pH值太大，冷卻水溫度太低等原因而造成發生器中溶液強烈沸騰，使發生器中的溴化鋰液滴被冷劑蒸汽帶入冷凝器；吸收器溴化鋰液滴也有可能濺入蒸發器，造成冷劑水污染。可以從蒸發器液囊視鏡觀察冷劑水的顏色，發現冷劑水帶黃色時，有污染之疑。這時可通過冷劑水取樣閥取樣，測定冷劑水的密度，若測得的密度不大于1.04kg/l時，一般不作處理；當大于1.04kg/l時，可通過冷劑水旁通閥使冷劑水再生，直至冷劑水的密度達到合格。
冷劑水被污染后，隨著機組運行時間的增長，冷劑水中溴化鋰的含量會越來越多，試驗表明，當冷劑水的密度大于1.1時，制冷量將明顯下降。這是因為冷劑水含溴化鋰后會呈現稀溶液狀態。根據拉烏爾定律可知：同一溫度下溴化鋰水溶液的飽和蒸汽壓力總是低于純水的蒸汽壓力，由于溶液周圍冷劑蒸汽壓力的下降，使吸收器中傳質推動力減小，吸收過程減弱，造成冷媒水出口溫度上升，制冷機的制冷量下降。
(4)表面活性劑對制冷機性能的影響
為了提高溴化鋰吸收式制冷機中傳熱，傳質效果，提高制冷機的性能，目前廣泛地添加一定的有機物質----表面活性劑，在溴化鋰溶液中添加0.1%的辛醇，可以使制冷量提高10%～15%。在溴化鋰溶液中常用的表面活性劑有異辛醇或正辛醇，它們在常壓下均為無色有刺激性氣味的油狀液體，幾乎不能溶解于溴化鋰溶液。在加熱蒸汽壓力較高的兩效溴化鋰吸收式制冷機中，由于加熱溫度較高，辛醇在較高溫度下要分解，可改用氟化醇。它們的強化機理如下：
(一)提高吸收效果
添加表面活性劑后提高了吸收效果。這是因為添加辛醇后，溶液的表面張力大幅度下降，使溶液與水蒸氣的結合能力增強，這意味著吸收效率的提高；另外，添加辛醇后，溴化鋰水溶液的分壓力降低，吸收推動力增大，提高了吸收效果。
(二)增強傳熱
添加表面活性劑后，冷凝器由膜狀凝結變為珠狀凝結，提高了冷凝效果，添加辛醇后起到了改善凝結表面的作用。由于辛醇可以使銅管受熱面完全潤濕，含有辛醇的水蒸汽與銅管受熱面接觸后，隨后形成一層液膜，水蒸氣在辛醇液膜上呈現珠狀凝結。珠狀凝結的放熱系數可比膜狀凝結提高兩倍以上，因而提高了冷凝器的傳熱效果。一般添加0.1%～0.3%已能滿足要求。
辛醇的密度較小，它總是漂浮于吸收器液囊的液面上。為使辛醇能隨著溶液的噴淋進入吸收器的傳熱面，在吸收器液面上設有沖辛醇管，沖擊辛醇，使之與溶液混合，然后通過噴淋溶液把它帶至吸收器傳熱管。如不足時可予以補充。
(5)水側污垢系數對制冷機性能的影響
溴化鋰吸收式制冷機運行一段時間后，由于各種因素的影響，傳熱管內壁上逐漸生成一層水垢，增加了傳熱熱阻，使傳熱惡化。這時冷凝器壓力和吸收器壓力都增加，從而降低了濃度差，加大了溶液的循環倍率f，導致制冷量下降。污垢系數是表示這種污垢所引起的熱阻大小的參數，污垢系數越大，熱阻越大，傳熱效果越差，制冷量越小。
通常來說，新機組的制冷量比設計值高8%～10%，這是因為新溴化鋰吸收式制冷機的污垢系數近似等于零。但為了保證在長期運行以后，制冷量仍可達到設計要求，在運行期間應注意水質分析，若發現水質較差，則應及時采取水處理措施，例如對水中的雜質進行適當的化學處理，并定期用機械或化學方法清理傳熱面。另外，制冷機在設計時，應根據所用水的水質情況選取適當的污垢系數進行傳熱計算。各種情況的污垢系數可在有關書籍及手冊中查得。通常在水質比較好的情況下，可取0.0001m℃/W，如果水質很差，污垢系數甚至可達0.0004～0.0006m℃/W。
因此，我們必須了解制冷機的這種運轉性能和研究它們的變化規律。根據這種變工況的特性，用戶能夠按自己的具體條件恰當地選擇制冷機；能夠確定和選擇制冷機的調節、控制方案，使制冷機在最合理的情況下工作。這種調節和控制應是自動化的，它不僅可以減少操作人員的勞動強度，而且可以準確地保證制冷機在規定的工況下運行，從而降低運轉費用，防止運轉事故的發生。
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