АльтИнфоЮг

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта


Принцип действия абсорбционной холодильной машины

Рейтинг пользователей: / 3
ХудшийЛучший 
использование абсорбционных холодильных машин

Абсорбционная холодильная машина в качестве источника энергии для своей работы использует тепло. Необходимая тепловая энергия может быть получена как от электричества, так и непосредственно от источников теплоты, том числе низкопотенциальной, а также вторичной.

В рассмотренных ранее компрессорных холодильных машинах для переноса теплоты от тела с меньшей к телу с большей температурой использовалась механическая энергия компрессора, первоисточник которой определяет его привод (электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания и т.п.). Тепловая энергия тоже является важнейшим видом энергии, известными способами трансформируемым в другие виды энергии. По этой причине она может применяться и для совершения работы по переносу теплоты в холодильных машинах. Использование тепловой энергии для совершения работы по переносу теплоты от тела менее нагретого к телу более нагретому реализуется в абсорбционных холодильных машинах (АХМ). Абсорбционные холодильные машины работают с использованием свойств бинарных растворов, компоненты которых имеют существенно различающиеся температуры кипения при равных давлениях, а взаимная растворимость их имеет также существенную зависимость от температуры. Причем растворимость снижается с повышением температуры. Схема АХМ приведена на рисунке.

Схема абсорбционной холодильной машины

схема абсорбционной холодильной машины

 При организации технологического процесса абсорбционной холодильной машины используется прямой и обратный термодинамический циклы. Котел Кm генерирует пар холодильного агента, который поступает в турбину Т, которая является приводом компрессора Кс. Далее пар поступает в устройство А, где конденсируется и насосом Н опять подается в котел. Это прямой термодинамический цикл, результатом которого является трансформация теплоты, подведенной к котлу Кm, в механическую энергию турбины.

В технической литературе элемент, называемый выше «котел», может называться также кипятильником или генератором. Компрессор Кс перемещает пары хладагента по тракту традиционного холодильного цикла: компрессор Кс – конденсатор К – регулирующий вентиль РВ (или другое расширяющее или дросселирующее устройство) – испаритель И. Это обратный термодинамический цикл.

промышленная абсорбционная холодильная машинаВ описанной выше технологической схеме путем трансформации теплоты получена механическая энергия, которая расходуется на совершение работы по переносу теплоты от тела менее нагретого (охлаждаемая в испарителе среда) к телу более нагретому (охлаждающая в конденсаторе среда). Тепловая энергия израсходована на отбор теплоты от охлаждаемой среды в испарителе. Описанную выше схему можно упростить, убрав из неё процессы, представленные на рисунке штриховыми линиями и совместив обратный и прямой термодинамические процессы. Совмещение прямого и обратного термодинамических процессов (отказ от турбины и компрессора) возможно при применении бинарных растворов. Бинарный раствор, как уже было отмечено выше, состоит из двух компонентов с высокой взаимной растворимостью, имеющих существенно отличающиеся температуры кипения. Совмещенный термодинамический цикл с использованием свойств бинарных растворов и применяется в абсорбционных холодильных машинах.

В котле Кm за счет подвода теплоты Qk из бинарного раствора выделяется компонент с низкой температурой кипения. Состав следующих элементов на пути движения паров этого компонента раствора полностью аналогичен составу элементов парокомпрессорной холодильной машины. Путем изменения температуры в котле можно менять давление паров легкокипящего компонента и выбрать его таким, чтобы в процессе охлаждения в теплообменнике К была достигнута полная конденсация паровой фазы. По аналоги с парокомпрессионной холодильной машиной этот теплообменник называется конденсатором. Снижение давления конденсатора осуществляется в регулирующем вентиле РВ, при этом понижается и температура дросселируемого вещества. Следующий теплообменник И предназначен для отвода теплоты от охлаждаемой среды при кипени конденсата. Этот теплообменник называется испарителем. Легкокипящий компонент бинарного раствора выполняет в данной части цикла те же функции, что и в парокомпрессорной холодильной машине хладагент. В абсорбционной холодильной машине легкокипящий компонент тоже называется хладагентом.

Далее технологический процесс изменения свойств холодильного агента отличается от характера его превращений в парокомпрессорной ХМ. Хладагент поступает в абсорбер А, где опять происходит взаиморастворение компонентов раствора. Компонент бинарного раствора, имеющий высокую температуру кипения и поступающий в абсорбер из котла, называется поглотителем, или абсорбером. Растворимость хладагента в поглотителе увеличивается со снижением температуры. По этой причине для обеспечения процесса сорбции поглотителем поступающего из испарителя хладагента в абсорбере температура должна быть ниже , чем температура раствора в котле. Поглотитель в абсорбере охлаждается за счёт холодных паров хладагента и (или) за счёт отвода теплоты с помощью другого теплоносителя. Эти процессы реализуются в специальном теплообменнике (теплообменниках). При растворении хладагента в поглотителе выделяется теплота, которая тоже отводится с помощью теплообменника абсорбера. В целом в абсорбере должна компенсироваться теплота охлаждения поглотителя, поступающего из котла, и теплота взаимного растворения компонентов бинарного раствора.

Температура его снижается и при дросселировании его в регулирующем вентиле РВ1. Обогащенный хладагентом бинарный раствор с помощью насоса Н опять подается в котел. Далее цикл повторяется.

Абсорбционная холодильная машина имеет два контура циркуляции: холодильный контур циркуляции хладагента и тепловой контур циркуляции поглотителя. На участке перемещения их насосом из абсорбера в котел контуры совмещены. При циркуляции хладагента совершается обратный термодинамичаский цикл, при циркуляции поглотителя, прямой термодинамический цикл.

В цикле абсорбционной холодильной машины на компенсацию работы по переносу теплоты затрачивается тепловая энергия. Наличие вторичных тепловых ресурсов с необходимым температурным уровнем, определяемым режимом работы котла (кипятильника), определяет область применения абсорбционных холодильных машин.

 
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите в систему для добавления комментариев к этой статье.

Поделись с друзьями


Облако тегов




   

Copyright © 2012 Сергей Горенко | «Копирование и иное использование материалов без разрешения запрещено»