3.2 Абсорбційні холодильні апарати

3.2.1 Загальні питання конструювання

При конструюванні прагнуть всі необхідні енергетичні (теплові) витрати, враховані і не враховані розрахунком, звести до мінімуму. З цією метою компонування окремих частин та їх взаємне розташування проектують так, щоб забезпечити природну циркуляцію розчину і парогазової суміші, а також видалення не випарувався, частини розчину з випарника. Так, конденсатор розташовують у верхній частині апарату, щоб рідкий холодоагент надходив у випарник самопливом. Потім (по вертикалі) розташовують випарник і абсорбер з таким розрахунком, щоб залишається не випарувався, частина розчину (флегма) з випарника безперервно стікала самопливом в абсорбер. Кип'ятильник, як правило, мають у своєму розпорядженні кілька вище самої верхньої точки змійовика абсорбера, щоб слабкий розчин з кип'ятильника стікав у абсорбер також самопливом. Акумулятор водню зазвичай розміщують у верхній частині апарата.

Окремі частини апарату проектуються у вигляді циліндрів (коротких труб) і змійовиків із суцільнотягнених сталевих труб різного діаметру. Товщина стінки труб призначається з умови забезпечення необхідної довговічності апарату (не менше 20 років) і зазвичай дорівнює 1,5 мм. Конденсатор і випарник абсорбційних апаратів звичайно проектують ребрістотрубной конструкції. Проте в деяких апаратах (агрегатах) випарник і абсорбер мають конструкцію лістотрубного типу. На думку авторів, які запропонували таку конструкцію, економія металу в порівнянні із застосуванням суцільнотягнутих труб може доходити до 45%, а зниження витрати суцільнотягнутих труб до 60%.

Абсорбер проектується зазвичай у вигляді змійовика, в нижній частині якого розташовується бачок для збору міцного розчину.

Теплообмінник слабкого і міцного розчинів з метою збільшення контактної поверхні теплообміну і зменшення габаритів проектується також у вигляді спірального змійовика з трубок, вставлених одна в іншу.

По розташуванню кип'ятильника абсорбційні холодильні апарати побутового призначення поділяють на апарати з вертикальним кип'ятильником і горизонтальним. Компонування апарата з горизонтальним кип'ятильником більш складна. Кип'ятильник контактує безпосередньо з жарової трубою, в яку вставляється електричний або газовий нагрівач.

При конструюванні абсорбційних апаратів побутових холодильників слід мати на увазі, що шкідливість і вибухонебезпечність аміаку, а також значний тиск в системі апарату, викликають підвищені вимоги щодо забезпечення герметичності. Оскільки апарат виготовляється з добре зварюється маловуглецевої сталі невеликої товщини, то найкращим способом забезпечення надійної герметичності з'єднань і їх міцності слід вважати якісну газову (ацетіленокіслородную) зварювання з продувкою внутрішніх порожнин трубок інертним газом.

Довговічність роботи абсорбційного холодильного апарату при якісному його виготовленні визначається в основному корозійною стійкістю частин апарату як до водно-аміачному розчину, так і до навколишнього повітря. Для підвищення корозійної стійкості апарату при конструюванні його повинні бути розроблені спеціальні технічні умови на виготовлення. У числі інших приписів технічні умови зазвичай передбачають:

·         ретельну механічну (піскоструминної тощо) і хімічну (травленням) очищення поверхонь перед складанням (зварюванням) від бруду, іржі і мастил;

·         якісне захисне покриття (звичайно фарбування) всіх зовнішніх частин апарату;

·         ретельне очищення води водно-аміачного розчину від механічних і хімічних домішок, що викликають корозію металу;

·         введення в апарат разом з водно-аміачним розчином 2% від ваги розчину хромату натрію, що підвищує корозійну стійкість металу.

Шкідливість і вибухонебезпечність аміаку викликають підвищені вимоги щодо техніки безпеки при виготовленні, експлуатації та ремонті абсорбційних холодильних апаратів. В даний час діють спеціально розроблені і затверджені правила техніки безпеки, які повинні неухильно виконуватися як робітниками на підприємствах, так і споживачами холодильників абсорбції в побуті.