工作时，高温发生器内的溴化锂稀溶经燃烧器加热后，产生出水蒸汽；水蒸汽再对低温发生器内溴化锂溶液进行加热，即产生更多的水蒸汽，然后水蒸汽进入冷凝器冷凝成水；水经节流后进入蒸发器吸收热量变成蒸汽，低压水蒸汽被吸收器内的溴化锂溶液吸收后，使其溴化锂溶液变稀，并由溶液泵送入低温发生器，再产生水蒸汽，如此不断循环。冷凝器内的冷却水来自冷却器，蒸发器内的冷冻水来自空调房间的风机盘管机组。
直燃型溴化锂吸收式冷（热）水机组是在蒸汽型溴化锂冷水机组的基本上，增加热源设备而发展起来的，因此除了具有蒸汽型溴化锂固有的特点外，最突出的特点是由于制冷主机与燃烧设备一体化，可根据负荷变化实现燃烧调节，提高了能量的利用率。
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