以氨为制冷剂,水为吸收剂,氢(也可以是氦)为扩散剂的制冷系统(图8-2),能连续工作并制冷。由于氢(或氮)气的存在,可以加速氨蒸气在氢气中的扩散速度,因此氢称为扩散剂,而这种系统又称为吸收一扩散式制冷系统。
尽管许多公司有不同的基本系统,但运行原理相同。当燃烧器点燃时,发生器得到热量。氨蒸气从溶液中逸出,热蒸气向上流过虹吸管。当热氨蒸气向上流过该管时,挟带少量溶液到分离器的上液位。大部分液体溶液处于分离器底部流入吸收器。热的较轻的氨蒸气上升到管顶部,进入冷凝器。热氨蒸气随之凝结成液体。此时纯净的液氨靠重力流入蒸发器。因液体总是保持它自身的液位,故液氨经液氨管溢流入蒸发器,并在一系列水平挡板上形成大的浅池。
给蒸发器加入大量氢气,允许液氨在低温低压下蒸发(道尔顿定律)。在蒸发过程,氨从冰箱的食品间吸热并使冰块盒里的水结冰。氢气愈多且氨愈少则蒸发温度愈低。蒸发的氨气与氢气混合。同时,氨和水的稀溶液靠重力从分离器向下流到吸收器顶部。在这里与来自蒸发器的氢和氨蒸气混合气体相遇,温度适当低的稀溶液吸收氨蒸气。因氢气不溶于水而保持不变。由于氢气非常轻,故上升到吸收器顶部并返回蒸发器。
因为是空气冷却,吸收器带有外肋片。被冷却的稀溶液从氨氢混合气体中再吸收回氢气,从而放出大量热。风冷翅片排放这些热量,而使冷冻过程得以继续。氨水混合液流回发生器,并再次开始循环。
该装置为焊接设备。无运动部件、磨损和失调。因在室内(环境)温度为38℃时,整个循环总的压力约为2864 kPa,故必须有坚固的结构以保证使用寿命。
为得到-18℃的蒸发温度,氨液必须在208. 1 kPa压力下沸腾。这就意味着当总压力为2864kPa时,氮气必须补充余下的压力2655. 9kPa。此类冰箱在家用冰箱中有独特之处。