Вопросы для самопроверки

1. Какие тепловые процессы протекают в элементах холодильных машин? 2. Какими физическими явлениями описываются тепловые процессы в агрегатах холодильных машин? 3. Принцип теплового расчета конденсатора, испарителя, тепловой защиты холодильной машины.

Тема 1.8. Теоретический процесс абсорбционной бытовой холодильной машине

Особенности, принцип действия, конструкции абсорбционных холодильных машин. Тепловой расчет абсорбционного холодильника.

Методические указания

В отличие от компрессионной холодильной машины, совершающей только обратный термодинамический цикл, в абсорбционной холодильной машине (рис. 8) искусственный холод получается с помощью совмещенного прямого и обратного циклов. Процессы и циклы абсорбционной холодильной машины осуществляются с помощью раствора, состоящего из двух компонентов – поглотителя (абсорбента) и хладагента. В качестве хладагента применяется аммиак, в качестве абсорбента – вода.

Основные требования, предъявляемые к абсорбенту, – более полная и быстрая растворимость в нем хладагента; значительно более высокая нормальная температура кипения абсорбента по сравнению с хладагентом.

Рисунок 8. – Схема абсорбционной холодильной машины: И – испаритель; А – абсорбер; Н – насос; D₁ – регулирующий вентиль раствора; Г – генератор; К – конденсатор, D₂ – регулирующий вентиль хладагента

Принцип действия абсорбционной холодильной машины можно описать следующим образом:

• обратный цикл – Г – К – D₂ – И – А;

  1. Г – кипение крепкого раствора в генераторе за счет подвода теплоты от внешнего источника , которое происходит при , понижении концентрации раствора и увеличении температуры кипения

  2. К – полученный в генераторе пар конденсируется вследствие отвода от него теплоты источником с температурой окружающей среды при постоянных давлении и температуре конденсации .

  3. D₂ – происходит дросселирование жидкости от давления конденсации до давления кипения .

  4. И – кипение жидкости в испарителе в результате подвода тепла при постоянных давлении и температуре кипения .

  5. А – полученный в испарителе пар поступает в абсорбер.

• прямой цикл – Г – D₁ –A – Н.

  1. Г – крепкий раствор кипит, при этом снижается концентрация раствора – раствор становится слабым.

  2. D₁ – слабый раствор дросселируется и подается в абсорбер.

  3. А – слабый раствор, поступивший из генератора, поглощает пар из испарителя, при этом повышается концентрация и происходит выделение теплоты , которая отводится источником при температуре окружающей среды .

  4. Н – перекачивает полученный крепкий раствор из абсорбера в генератор.

Тепловой баланс абсорбционной холодильной машины:

,

где – тепловой эквивалент работы насоса.

Энергетическая эффективность цикла абсорбционной холодильной машины определяется тепловым коэффициентом

, т.к. , то можно считать, что .

Абсорбционную холодильную машину можно сравнить с системой получения искусственного холода, состоящей из теплового двигателя и компрессорной холодильной машины. Тогда:

,

где: – термический кпд прямого цикла; – холодильный коэффициент обратного цикла.

В случае обратимых прямого и обратного циклов:

.

В действительных циклах .

Коэффициент полезного действия машины (коэффициент обратимости): .