Елементи абсорбційних холодильних машин

 

Генератори служать для випаровування водноаміачного розчину. За конструкціями кожухотрубні генератори виконуються вертикальними і горизонтальними (рис. 3.12). Обігріваються парою, газами, гарячими рідинами.

 

б
а	в
Рис. 3.12. Кожухотрубні генератори:   а) вертикальний; б) горизонтальний з газовим обігрівом; в) горизонтальний з паровим обігрівом.

 

Коефіцієнти теплопередачі визначаються на основі дослідних даних. Робота генераторів стає зрозумілою при розгляді рис. 3.12.

Абсорбери служать для поглинання слабким водноаміачним розчином пари аміаку з випарника. Теплота абсорбції відводиться водою. Виконуються кожухотрубними, горизонтальними і вертикальними (рис. 3.13), кожухо-змійовиковими, елементними і зрошувальними. Слабкий розчин стікає у вигляді плівки по вертикальних або горизонтальних, змієвикових поверхнях, стикається з парою, що підіймається, і поглинає його. Коефіцієнти теплопередачі приймаються на основі дослідних даних.

 

а б в

Рис. 3.13. Конструкції абсорберів:   а) вертикальний кожухотрубний з плівковим зрошуванням; б) кожухозмійовиковий; в) горизонтальний кожухотрубний з форсунками.

 

Ректифікатори призначені для підвищення і вирівнювання концентрації пари, що утворюється в генераторі. Їх поміщають у верхній частині генератора і конструктивно виконують тарілчастими або насадковими. Пара контактує з рідиною. Для подальшого відділення водяної пари застосовують дефлегматори, які охолоджуються водою або розчином.

Конденсатори і випарники конструктивно не відрізняються від аналогічних апаратів компресійних машин.

Абсорбційні машини встановлюють на розбірних каркасах усередині або поза приміщенням. Взаємне розташування апаратів залежить від типу, холодопродуктивності й призначення установки. Машина забезпечується ресиверами для міцного розчину і рідкого аміаку. Водноаміачний насос – найчастіше поршневий – розташовують після збірника міцного розчину.

 

3.3.2.3. Пароежекторні холодильні машини

 

Робочим тілом в таких машинах служить вода. Схема і цикл установки представлений на рис. 3.14. Тут на рис. 3.14 б вказані процеси:

1-2 – необоротний процес дроселювання в дросельному вентилі 1. Вода з рідкого стану переходить в стан вологої пари з невеликим значенням ступеня сухості х;

2-3 – випаровування краплин вологої насиченої пари у випарнику 3 камери охолодження 2. Теплота відводиться за рахунок різниці температур і витрачається на випаровування краплин. Р =(4÷5)10^-2Па;

3-4 – адіабатне стиснення суміші пари високого й низького тиску в дифузорі 7 парового ежектора 6;

4-1 – конденсація суміші пари в конденсаторі 8;

1-5 – стиснення холодоагенту в насосі 9;

5-6 – підігрівання води до температури кипіння в паровому котлі 4;

 

а	б
Рис. 3.14. Схема (а) та цикл (б) пароежекторної холодильної установки в Т-S-діаграмі:   1 – дросельний вентиль; 2 – камера охолодження; 3 – випарник; 4 – паровий котел; 5 – сопло; 6 – камера змішування; 7 – дифузор; 8 – конденсатор.

 

6-7 – пароутворення в котлі 4 (ізобарно-ізотермічний процес);

7-8 – адіабатне розширення пари високого тиску в соплі 5 парового ежектора 6. З сопла пара виходить з великою швидкістю, створюючи біля струменя область зниженого тиску, за рахунок цього відбувається підсмоктування пари з випарника.

Дійсні процеси розширення в соплах 5 – лінія 7-8¢, стиснення в дифузорі – лінія 3-4 а.

Тепловий баланс установки:

 

Q=Q₀+Q_h+L_н,

де Q – теплота, відведена в конденсаторі;

Q₀ – теплота, підведена у випарнику.

L_н – робота насоса.

Робота парового інжектора характеризується коефіцієнтом інжекції

 

,

 

де G_x – кількість підсмоктуваної пари низького тиску,

G_p – кількість пари високого тиску.

Коефіцієнт інжекції залежить від температури у випарнику і конденсаторі, втрат у соплі, у камері змішування і дифузорі, пов'язаних з безповоротністю процесів.

Спрощена формула для розрахунку коефіцієнта інжекції має вигляд

 

,

 

де і ₃, і ₄, і ₇, і ₈ – ентальпія пари у відповідних точках.

За коефіцієнтом інжекції знаходять параметри у вузлових точках циклу, необхідних для розрахунку дійсного циклу, оцінки загальних втрат системи і визначення коефіцієнту використання теплоти.