
- •Содержание тепло- и массообменные процессы
- •Лекция 5. Основы массопередачи 75
- •1. Общие сведения
- •2. Тепловые балансы
- •3. Основное уравнение теплопередачи
- •4. Тепловое излучение
- •Лекция 2
- •XII. Нагревание, охлаждение и конденсация
- •1. Общие сведения
- •1. Общие сведения
- •2. Нагревающие агенты и способы нагревания
- •2.1. Нагревание водяным паром
- •2.2. Нагревание горячей водой
- •2.3. Нагревание топочными газами
- •3. Охлаждающие агенты, способы охлаждения и конденсации
- •3.1. Охлаждение до обыкновенных температур
- •3.2. Охлаждение до низких температур
- •3.3. Конденсация паров
- •Лекция 3
- •3.4. Конструкции теплообменных аппаратов
- •1. Трубчатые теплообменники
- •2. Змеевиковые теплообменники
- •3. Пластинчатые теплообменники
- •4. Оребренные теплообменники
- •5. Спиральные теплообменники
- •7. Теплообменники других типов
- •Лекция 4
- •XIII. Выпаривание
- •Общие сведения
- •1. Общие сведения
- •2. Однокорпусные выпарные установки
- •3. Многокорпусные выпарные установки
- •4. Устройство выпарных аппаратов
- •Лекция 5
- •XIV. Основы массопередачи
- •1. Общие сведения
- •2.1. Общие сведения
- •1. Общие сведения
- •2. Абсорбция
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Материальный баланс процесса
- •2.3. Устройство абсорбционных аппаратов
- •Поверхностные и пленочные абсорберы
- •Насадочные абсорберы
- •Барботажные (тарельчатые) абсорберы
- •Распыливающие абсорберы
- •3. Десорбция
- •4. Схемы абсорбционных установок
- •Лекция 6
- •XV. Перегонка жидкостей
- •1. Общие сведения
- •1. Общие сведения
- •2. Простая перегонка
- •3. Ректификация
- •3.1. Схемы ректификационных установок для разделения бинарных смесей
- •3.2. Устройство ректификационных аппаратов
- •4. Специальные виды перегонки
- •4.1. Экстрактивная ректификация
- •4.2. Азеотропная ректификация
- •4.3. Молекулярная дистилляция
- •4.4. Низкотемпературная ректификация
- •Лекция 7
- •XVI. Экстракция
- •1.1. Общие сведения
- •1. Процессы экстракции в системах жидкость—жидкость
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Методы экстракции
- •1.3. Устройство экстракционных аппаратов
- •Ступенчатые экстракторы
- •Дифференциально-контактные экстракторы Гравитационные экстракторы (без подвода внешней энергии)
- •Экстракторы с подводом внешней энергии
- •Центробежные экстракторы
- •Лекция 8 процессы экстракции и растворения в системах твердое тело—жидкость
- •1. Общие сведения
- •1. Общие сведения
- •2. Способы экстракции и растворения
- •3. Устройство экстракционных аппаратов
- •Лекция 9
- •XVII. Адсорбция
- •1. Общие сведения
- •1. Общие сведения
- •2. Характеристики адсорбентов и их виды
- •3. Десорбция
- •4. Устройство адсорберов и схемы адсорбционных установок
- •5. Ионообменные процессы
- •Лекция 10
- •XVIII. Сушка
- •1. Общие сведения
- •1. Общие сведения
- •2. Устройство сушилок
- •Конвективные сушилки с неподвижным или движущимся плотным слоем материала
- •Конвективные сушилки с перемешиванием слоя материала
- •Конвективные сушилки со взвешенным слоем материала
- •Конвективные сушилки с пневмотранспортом материала
- •Контактные сушилки
- •3. Специальные виды сушки и типы сушилок
- •Лекция 11
- •XIX. Холодильные процессы
- •1.1. Общие сведения
- •1. Искусственное охлаждение
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Абсорбционные холодильные машины
- •1.3. Пароводяные эжекторные холодильные машины
- •Литература
1.2. Абсорбционные холодильные машины
В отличие от компрессионных холодильных машин получение холода в абсорбционных машинах осуществляется не путем непосредственной затраты механической энергии, а за счет использования тепла невысокого потенциала.
Действие абсорбционных холодильных машин основано на поглощении (абсорбции) паров холодильного агента каким-либо абсорбентом при давлении испарения р0 и доследующем его выделении (при давлении конденсации р) путем нагревания. Вместо сжатия холодильного агента в компрессоре, необходимого для последующей его конденсации водой, здесь для той же цели применяются выделение (десорбция) и отгонка холодильного агента из растворителя под избыточным давлением.
В абсорбционных холодильных машинах наиболее распространенным холодильным агентом является аммиак, а поглотителем (абсорбентом) — вода. Как известно, аммиак очень хорошо поглощается водой, и этот раствор имеет температуру кипения значительно более высокую, чем температура кипения самого аммиака.
Рис.
XIX-1.
В водноаммиачной абсорбционной холодильной машине (рис. XIX-1) концентрированный водноаммиачный раствор, содержащий около 50% аммиака, поступает в кипятильник I, работающий при повышенном давлении р для того, чтобы отгоняемые из раствора пары аммиака могли быть сконденсированы водой в поверхностном конденсаторе II. Затем жидкий аммиак проходит через вентиль III; дросселируется до давления р0 (атмосферного или несколько более низкого) и при этом частично испаряется и охлаждается. Смесь жидкого и парообразного аммиака поступает в испаритель IV, где, испаряясь, отнимает тепло от охлаждаемой среды. Холодопроизводительность машины определяется количеством отнимаемого тепла.
Пары аммиака направляются из испарителя в абсорбер V, где они поглощаются орошающим абсорбер слабым водоаммиачным раствором, который поступает из кипятильника I. Для повышения степени поглощения при абсорбции процесс следует проводить при пониженной температуре. Поэтому по пути из кипятильника в абсорбер слабый водноаммиачный раствор охлаждается в теплообменнике VI и затем (за счет частичного самоиспарения) при прохождении через вентиль (дроссель) VII. Охлаждение слабого раствора в теплообменнике VI производится более холодным концентрированным раствором аммиака, подаваемым насосом VIII из абсорбера V через теплообменник VI на испарение в кипятильник I. Выделяющееся в абсорбере при поглощении аммиака тепло отводится (через стенку змеевика) охлаждающей водой. Наличие теплообменника VI повышает эффективность работы установки, так как концентрированный раствор поступает в кипятильник уже подогретым и поэтому расход тепла в нем может быть уменьшен.
В кипятильник I подводится с теплоносителем (обычно греющим глухим паром) тепло, необходимое для кипения водноаммиачного раствора и образования паров хладоагента. Это тепло эквивалентно работе, которую надо затратить для переноса тепла с более низкого уровня (от охлаждаемой среды в испарителе IV) на более высокий уровень (охлаждающей воде в конденсаторе II), т.е. для осуществления холодильного цикла. Для повышения экономичности установки на практике испарение водно-аммиачного раствора в кипятильнике обычно дополняют его ректификацией в ректификационной колонне непрерывного действия.