59.Принцип работы абсорбционной холодильной установки

АХУ. Абсорбция – поглощение пара жидким веществом – абсорбентом (темп-ра пара может быть меньше темп-ры абсорбента) с выделением теплоты. В принципиальной схеме АХУ генератор заменяет нагнетательную часть компрессора ПКХУ, а абсорбер – всасывающую часть компрессора ПКХУ. Остальное – совпадает.

Требования к абсорбентам:

1.Достаточная скорость поглощения хладоагента;

2.Темп-ра кипения абсорбента должна быть >> темп-уры кипения хладоагента при том же давлении.

Наиболее распр-ны установки, где хладоагентом служит аммиак, а абсорбентом (поглотителем) – вода.

Аммиак хорошо растворим в воде, например при 0⁰С в одном объеме воды растворяется до 1148 объемов парообразного аммиака с выделением теплоты растворения примерно 1220 кДж/кг.

3.В генераторе (1) происходит выпаривание насыщенного аммиачного раствора при подогреве его водяным паром. При этом отгоняется легкокипящий компонент - аммиачный пар с небольшой примесью паров воды.

Давление увеличивается, т.к. при данной темп-ре t=20⁰С Pнас=0,88МПа.

Для поддержания концентрации аммиака постоянной, выпаривание хладоагента компенсируется подачей его из абсорбера (8) с помощью насоса (10).

4.Сухой насыщ. (х≈1) аммиачный пар в конденсаторе (2) превращается в жидкость (х=0);

5.В дросселе (3) жидкость аммиака превращается во ВНП (х≈0,28) с уменьш-ем давления и темп-рой;

6.В испарителе (4) ВНП аммиака за счет отбора теплоты от рассола превращается в СНП (х≈1);

7.В абсорбере сухой насыщ. пар аммиака поглощается водой;

8.Слабый раствор аммиака, подается из генератора через пропускной вентиль (6), теплота экзотермической реакции абсорбции отводится охлаждающей водой змеевика (9).

Холодильный коэффициент: ,

где:q₂ – кол-во теплоты, получаемое 1кг хладоагентом в испарителе (холодопроиз-ность);

q₁ – кол-во теплоты, затраченное в генераторе на выпаривание хладоагента. Сравнивать ε парокомпрессорной и абсорбционой холодильных установок нельзя ( ), т.к. затрачиваются различные виды энергии.

Два метода получения холода лучше сравнить по приведенным холодильным коэффициентам:

(4.2)

,

где: q₂ – холодопроиз-ность;q_T – расход теплоты топлива (на 1кг хладоагента). При темп-ре использования от –15 до –20⁰С, ε_пр будет больше у АХУ, чем у ПКХУ. Пар для генератора берут из паровых турбин и паровых котлов.

60. Принципиальная схема водно-аммиачной холодильной установки.

Рис.4.1. Схема водно-аммиачной абсорбционной установки:1 – генератор; 2 – конденсатор; 3 – дроссельный вентиль; 4 – испаритель;5 – насос; 6 – перепускной вентиль; 7 – охлаждаемое помещение;8 – абсорбер; 9 – змеевик с охлаждающей водой; 10 – насос.

61.Принцип работы па­роэжекторной холодильной установки.

Достоинства воды как хладоагента: высокая теплота парообр-ния (в 2 раза больше чем у аммиака и в 10 раз больше, чем у угл. газа), безвредна, безопасна и дешева.

Недостаток воды – нельзя использовать в ПКХУ, т.к.:

1.Для получения низких темп-р насыщения нужно создавать очень низкие давления, при которых удельные объемы (V) очень велики. Например, при 0⁰С и давлении Р=0,6кПа V”=206 м³/кг);

2.Можно использовать только выше темп-ры тройной точки (0,01⁰С). (При темп-рах ниже темп-ры тройной точки двухфазная смесь состоит не из пара и воды, а из пара и льда). ПХУ применяют в агрегатах для кондиционирования воздуха и в качестве хладоагента, в них используется вода. Воздух для промышленных и жилых зданий обычно охлаждается до температуры 12⁰С. Холодильный коэффициент пароэжекторной холодильной установки определяется по этой формуле:

(5.1)

,

где: q₂ – холодопроизв-сть;q1 – кол-во теплоты на получение 1 кг свежего пара в котле. ε ≈ 0,7…0,8,

Недостаток ПХУ – большой расход охлаждающей воды в конденсаторе (4), т.к. охлаждается не только хладоагент, но и рабочий пар, подводимый к эжектору.

Изучается возможность использования вместо воды фреона-113 (С₂F₃Cl₃), что понизит темп-ру охлаждения.