Абсорбционно-диффузионные холодильные машины

На предприятиях торговли и общественного питания из абсорбционных машин применяют только абсорбционно-диффузионные холодильные машины. Используют их для охлаждения некоторых моделей торговых холодильных шкафов и прилавков. Большое применение они имеют и в бытовых холодильниках; в частности, холодильник «Север-6» охлаждается такими машинами.

Схема абсорбционно-диффузионной холодильной машины приведена на рис.109. Абсорбентом здесь служит вода, а холодильным агентом - аммиак. Кроме того, в машине находится инертный газ - водород, благодаря которому во всей системе держится одно и то же общее давление. Парциальное же давление паров аммиака в отдельных частях машины различное. Оно определяется температурой, необходимой для данного элемента машины. Так, в конденсаторе величина парциального давления соответствует температуре конденсации, в испарителе - температуре кипения аммиака.

Необходимое для работы машины тепло подводится в генераторе. Для этой цели служит жаровая труба, в которой размещен патрон с электронагревательным элементом, газовая горелка или керосиновый нагреватель.

При работе машины крепкий водоаммиачный раствор находится в цилиндре абсорбера 8 несколько выше его горизонтальной оси.

При подводе тепла в трубке термосифона 1 происходит парообразование. Образующимися пузырьками пара раствор подается в трубку генератора 2, где слабый раствор опускается в жидкостный теплообменник, а пары аммиака проходят к пароотводящей трубке 3 через небольшой столбик водоаммиачного раствора, в котором происходит отделение от аммиака сопутствующих ему паров воды.

Освобожденные в значительной степени от воды пары аммиака поднимаются по пароотводящей трубке вверх. В ректификаторе 4 происходит повторное отделение от них паров воды. Пары воды конденсируются при более низких температурах, чем пары аммиака, поэтому при охлаждении смеси паров в пароотводящей трубке образуется раствор (флегма), который каплями стекает по этой трубке.

В конденсаторе горячие пары аммиака охлаждаются воздухом и переходят в жидкое состояние.

Жидкий аммиак из конденсатора поступает по трубке 5 в верхнюю часть испарителя под низким парциальным давлением, а находящийся в испарителе водород обеспечивает нужное суммарное давление, равное давлению в конденсаторе и других частях аппарата. В испарителе жидкий аммиак испаряется. При его испарении происходит поглощение тепла, в результате чего температура в холодильной камере понижается. Образующиеся в испарителе пары аммиака диффундируют в слабую парогазовую водородно-аммиачную смесь.

Крепкая смесь водорода и парообразного аммиака из испарителя проходит по наружной трубке газового теплообменника 6, водородной трубке-7 в цилиндр абсорбера 8 и поднимается по змеевику абсорбера 9.

Во внутренней трубке газового теплообменника имеется ректификатор 11, при прохождении смеси через который происходит отделение от слабой парогазовой смеси капелек раствора (флегмы) за счет охлаждения внутренней трубки этого теплообменника холодной крепкой парогазовой смесью. Флегма через отверстие во фланце теплообменника стекает по водородной трубке 7 в цилиндр абсорбера 8.

Когда крепкая парогазовая смесь проходит через змеевик абсорбера 9, она встречается здесь со слабым водоаммиачным растворим, поступающим по трубке 12. При этом аммиак из крепкой парогазовой смеси абсорбируется слабым раствором, который становится крепким и стекает из змеевика через воронку 13, трубку 14 и внутреннюю трубку жидкостного теплообменника в нижнюю часть пароотводящей трубки 3, а ставшая слабой парогазовая смесь проходит по внутренней трубке газового теплообменника 10 в верхнюю часть испарителя.

Воронка 13 и выступающая в цилиндре абсорбера до зеркала водоаммиачного раствора трубка 14 обеспечивают поступление более концентрированного раствора в генератор.

Абсорбция в змеевике абсорбера происходит с выделением тепла.

Циркуляция водоаммиачного раствора между генератором и абсорбером осуществляется за счет разности уровней в генераторе и в трубке слабого раствора, поддерживаемой с помощью термосифона. Циркуляция же парогазовой смеси между испарителем и абсорбером происходит за счет разности плотностей крепкой и слабой смесей.

В рассматриваемом холодильном агрегате имеется два теплообменника: жидкостный и газовый.

В жидкостном теплообменнике происходит подогрев крепкого водоаммиачного раствора, поступающего из цилиндра абсорбера по внутренней трубке теплообменника за счет тепла слабого водоаммиачного раствора, направляющегося по наружной трубке этого теплообменника в змеевик абсорбера.

В газовом теплообменнике слабая парогазовая смесь, поступающая в испаритель по внутренней трубке теплообменника, охлаждается крепкой парогазовой смесью, проходящей из испарителя по наружной трубке этого теплообменника.

Для выравнивания общего давления в машине конденсатор соединен с водородной трубкой 7 уравнительной трубкой 15.

Абсорбционно-диффузионные машины не нуждаются в насосе. Благодаря отсутствию движущихся частей они совершенно бесшумны и надежны в работе, кроме того, в них нет никаких вентилей. При работе абсорбционно-диффузионных машин на газе эксплуатация их требует меньших затрат, чем компрессионных машин такой же холодопроизводительности.