en
Эл. почта: mail@1-engineer.ru
Центральный офис: Московская область, г. Химки ул. Ленинградская, стр. 25

Принцип работы АБХМ

Принцип работы АБХМ построен на трёх ключевых факторах, которые являются основополагающими для понимания процессов, происходящих внутри чиллера:

  1. Раствор бромистого лития имеет свойство поглощать воду. LiBr – это соль, которая является сильным абсорбентом воды. Чем ниже температура раствора и чем выше его концентрация, тем сильнее проявляется его поглощающая способность.
  2. Вода при испарении поглощает тепло. Процесс испарения – это эндотермическая реакция, сопровождающаяся поглощением подведенного тепла. Простой пример: при нагреве вода кипит, т.е. испаряется, принимая тепло от огня.
  3. Абсорбционная холодильная машина находится под низким давлением (внутри неё вакуум). При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) вода кипит при 100 °С, однако, вода также может кипеть при более низких температурах. В условиях вакуума внутри АБХМ (около 6 мм рт. ст.) вода испаряется даже при 4 °С.

Раствор бромистого лития – это двухкомпонентная смесь хладагента и абсорбента. Вода в нём играет роль хладагента, и именно она обеспечивает функцию охлаждения, в то время как LiBr работает как абсорбент – вещество, осуществляющее функцию транспортировки хладагента из Абсорбера (часть АБХМ с самым низким давлением) в Генератор (часть АБХМ с самым высоким давлением).

На способности хладагента претерпевать фазовые превращения (он постоянно испаряется и конденсируется при низком давлении в разных частях чиллера) и базируется принцип работы АБХМ. Процесс непрерывной абсорбции хладагента раствором бромистого лития позволяет поддерживать в Абсорбере вакуум, сохраняя циркуляцию раствора в корпусе АБХМ.

Таким образом, абсорбционная холодильная машина представляет собой пароконденсационную холодильную установку в противовес традиционным парокомпрессионным холодильным машинам (электрическим чиллерам), основным энергопотребляющим элементом которых является компрессор.

Уравнение теплового баланса АБХМ

Подводимое к Генератору тепло греющего источника (это может быть горячая вода, пар, выхлопные газы или топливо) разогревает раствор LiBr. Поскольку температура кипения бромистого лития много выше точки кипения воды, хладагент испаряется из раствора, превращаясь в пар. Тепло, подведенное с греющим источником, обозначим Q1.

В Испарителе также производится подвод тепла с охлаждаемой средой. Да, ее температура относительно давления вне АБХМ не обладает значительным потенциалом, однако, в условиях вакуума внутри Испарителя хладагент, разбрызгиваемый на теплообменные трубки, в которых циркулирует охлаждаемая среда, вскипает, забирая часть тепла охлаждаемой среды (обозначим это тепло Q2) и превращается в водяной пар. Количество тепла, отведённое от охлаждаемой среды, эквивалентно холодопроизводительности чиллера.

Любая система (и абсорбционная холодильная машина не исключение) не может бесконечно воспринимать тепло, его нужно каким-то образом отводить из этой системы. Контур охлаждающей воды (оборотная вода от градирни) позволяет решать эту задачу, сбрасывая отработанное низкопотенциальное тепло Q3 в атмосферу.

Уравнение теплового баланса АБХМ выглядит следующим образом:

Q3 = Q1 + Q2

Схема потоков АБХМ

Схема потоков АБХМ

Коэффициент трансформации (холодильный коэффициент)

Эффективность работы абсорбционной холодильной машины характеризуется коэффициентом трансформации (COP – coefficient of performance) или холодильным коэффициентом:

COP = Q1/Q2

Режимы работы АБХМ

Генерация холода. Генерация тепла

Основной режим работы АБХМ – это режим генерации холода.

Помимо выработки холода существует альтернативный режим работы АБХМ – режим генерации тепла.

Остались вопросы?
Получить консультацию от технического специалиста компании «Первый инженер»