0

Холодильные агрегаты абсорбционного типа

Изобрел их Эйнштейн. Циркуляция рабочих веществ: абсорбента (воды) и хладагента (как правило, аммиака), имеющих разную температуру кипения при атмосферном давлении, осуществляется посредством абсорбции.  Абсорбционные холодильники в основном маленькие, однокамерные. Пример такой техники — великорусские холодильники «Морозко».

Схема холодильного агрегата абсорбционного типа:
image-773

1 — кипятильник: 2 — дефлегматор: 3 — конденсатор: 4 — испаритель; 5 — абсорбер

При включении холодильного прибора в сеть нагреватели обеспечивают кипение водного раствора аммиака в генераторе и образование паров аммиака, которые затем поступают в ректификатор (у него в лекциях дефлегматор). В ректификаторе, наклоненном в сторону генератора, легкие пары аммиака проходят и попадают в конденсатор. Тяжелые пары воды превращаются в жидкость и сливаются обратно в генератор. В конденсаторе пары аммиака превращаются в жидкость. Жидкий аммиак из конденсатора, расположенного выше испарителя, поступает в испаритель. Парциальное давление паров аммиака в испарителе находится ниже давления насыщения аммиака, поэтому жидкий аммиак интенсивно испаряется, поглощая тепло из холодильной камеры. Система «жидкий аммиак – пары аммиака» не приходит в равновесие. Парциальное давление паров аммиака в испарителе остается ниже значения равновесия, т.к пары аммиака из испарителя через внешнюю трубку газового теплообменники уходят в абсорбер и растворяются в бедной аммиаком водно-аммиачной смеси, которая поступает по внешней трубке жидкостного теплообменника после выпаривания. По мере увеличения концентрации аммиака и объема водно-аммиачной смеси в абсорбере происходит возвращение в испаритель водорода, не растворенного в воде. Крепкий водно-аммиачный раствор из абсорбера поступает в генератор, где опять нагревается. Цикл работы повторяется.

Их основная особенность состоит в том, что они потребляют не механическую, а тепловую энергию. Отсюда вытекают их достоинства и недостатки.
Абсорбционные машины просты по конструкции (кроме насосов для перекачки жидкости, в них нет других движущихся механизмов), дешевы в изготовлении, надежны, малошумны. Их можно размещать вне помещений: на открытых площадках под легкими навесами для защиты от осадков. Главный недостаток — невысокая энергетическая эффективность. Для выработки одинакового количества холода абсорбционным холодильным машинам требуется больше энергии, чем парокомпрессионным. Это хорошо видно на примере домашних холодильников — абсорбционный «накручивает» за месяц на электросчетчике заметно больше киловатт-часов, чем компрессионный. Но это внешняя сторона. Сущность же заключается в том, что в агрегате домашнего холодильника абсорбционного типа, питающегося от электросети, потребляемая электрическая энергия превращается в тепловую энергию, которая затем обеспечивает выработку холода.
В крупных промышленных установках использовать электроэнергию необязательно. Тепловую энергию для обогрева генератора пара можно получать, сжигая газ или мазут, применяя горячий водяной пар и даже нагретую не до кипения воду. Затраты на производство тепловой энергии в этом случае меньше, чем при использовании электроэнергии, и может оказаться, что в целом (при благоприятном стечении различных обстоятельств) эксплуатация абсорбционной холодильной машины обойдется не дороже, чем эксплуатация парокомпрессионной. Если же на объекте имеются избыточные тепловые ресурсы в виде пара или горячей жидкости (тепло которых иногда даже «сбрасывают» в окружающую среду), то абсорбционные машины становятся выгоднее парокомпрессионных. Именно в таких случаях главным образом и используют абсорбционные машины.
На практике применяют две разновидности абсорбционных машин — водоаммиачные и бромистолитиевые. Они работают на двух-компонентном рабочем веществе.
В водоаммиачных машинах хладагентом служит аммиак, а абсорбентом — вода, в бромистолитиевых машинах — соответственно вода и бромистый литий. В бромистолитиевых машинах в испарителе кипит вода, поэтому с помощью этих машин можно получать температуры не ниже О °С, в противном случае вода замерзает.

Помимо аммиака и воды, могут использоваться и другие пары веществ — например, раствор бромистого лития, ацетилен и ацетон. Преимущества абсорбционных холодильников — бесшумность работы, отсутствие движущихся механических частей, возможность работы от нагрева прямым сжиганием топлива, недостатки — плохие удельные показатели хладопроизводительности на единицу объёма, чувствительность к положению в пространстве, а также недолговечность: трубопроводы такого холодильника относительно быстро засоряются продуктами коррозии. Кроме того, холодильный агрегат содержит ядовитый аммиак и горючий водород.

Важнейшими экономическими показателями являются:

1. расход электроэнергии нормальный, кВт*ч/сут – количество энергии, расходуемое прибором в течение 24 ч в установившемся режиме работы при температуре окруж среды 25С или 32С.
2. Удельный расход электроэнергии – e=E/V(1-V1/V), где E- нормальный расход электроэнергии, V- общий объем брутто холодильника, V1 – объем НТО (МК)
3. Цикл работы холодильника – время между двумя последовательными включениями (отключениями) холодильного агрегата в установившемся режиме работы
4. Коэффициент рабочего времени (КРВ) – относительная продолжительность работы холодильного агрегата, определяемая делением времени работы на полное время цикла. Чем выше КРВ, тем больше затраты электроэнергии на работу холодильника.

К показателям, характеризующим холодопроизводительность относятся:

1. температура в НТО (НТК) – определяется температурой самого теплого испытательного пакета при полной загрузке отделения. Наиболее низкими температурами характеризуются бытовые модели со встроенным сублиматором или модели в функцией ускоренной глебокой заморозки.

2. Мощность замораживания – это масса испытательных пакетов, температура которых может понижаться от +25С или +32С до -18С за 24 ч при соответствующем режиме работы.

Время приготовления пищевого льда, количество производимого льда (кг/ч), время выхода на стабильный режим работы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *