Absorpčné chladiace systémy

Je znázornená jednoduchá schéma absorpčného cyklu. Systém sa skladá zo štyroch hlavných komponentov: výparník a absorbér, umiestnené na nízkotlakovej strane systému a generátor, kondenzátor, umiestnené na vysokotlakovej strane systému. Okrem týchto zložiek sa v systéme používajú aj dve tekutiny, chladivo a absorbent. Cyklus RSS pre chladivo z kondenzátora do absorbéra výparníka, generátora a zadnej časti kondenzátora. Absorbent prechádza z tlmiča nárazov generátora a späť do absorbéra.

Chladivom absorpčného cyklu je voda alebo amoniak. Chladivo sa odparuje vo výparníku a absorbuje teplo z vody prúdiacej cez chladiaci valec. Voda vracajúca sa z VZT ​​jednotiek (52F, 11C) sa čerpá cez valcový plech. Chladivo je privádzané cez dýzu, rozprašuje povrch potrubí. Chladivo prúdi v tenkej vrstve, vyparuje sa z povrchu trubice a absorbuje latentné teplo. Proces vody opúšťajúcej výparník (42F 5.6C) a čerpaný do výmenníkov tepla v budove.

Nestláčaná para chladiva zvyšuje saturačný tlak a teplotu, para je absorbovaná kvapalným chemickým roztokom, ktorý sa nachádza v časti absorbéra matrice. Toto riešenie sa nazýva absorpčné činidlo, ktorého definujúcou charakteristikou je to, že má chemickú afinitu (príťažlivosť) pre pary chladiva. Pumpa na roztok vstrekuje absorbent / chladivo cez absorbér, aby sa zvýšilo množstvo absorpčného nárazu pár chladiva, zvýšila sa účinnosť procesu absorpcie. Ako absorbent absorbujúci pár chladiva sa parciálny tlak chladiva zníži, čím sa zníži tlak v absorpčnej časti nádoby. Akcia Ibis vytvára hnaciu silu, ktorá udržuje chladiaci prostriedok v pohybe z vysokého tlaku v časti absorbéra výparníka.

Okrem zníženia tlaku pary v absorbéri uvoľňuje proces získavania tiež latentné teplo absorbované chladivom vo výparníku. Keď chladivo mení stav kvapaliny počas absorpčného procesu, vymieňa svoje latentné teplo na základe rozhodnutia absorbéra. Toto teplo sa musí odvádzať, aby sa udržal tlakový rozdiel medzi odparovačom a absorbérom a následne aby došlo k rozkladu. Latentné teplo, dodávané chladivo, sa prenáša do okolitého prachového kondenzátora alebo chladiaca veža, Vo veľkých chladičoch sa voda (85F, 30C), ktorá sa vracia z chladiacej veže, prečerpáva výstupom z rúrok tepelnej trubice umiestneného v absorbéri. Keď sa roztok absorbentu / chladiva nastrieka na roztok čerpadla, prúdi cez odvod tepla z povrchu trubice, odovzdáva teplo do vodárenskej veže. Táto zahriata voda sa čerpá z trubice, z trubíc absorbéra do kondenzátora, absorbuje viac tepla. Po opustení kondenzátora sa horúca voda prečerpá do chladiacej veže, kde odovzdáva teplo okolitému prostrediu.

Pretože hmotnostný podiel chladiva v absorbente zvyšuje schopnosť rozhodnutia pokračovať v absorpcii párového chladiva sa znižuje. Ak chladivo nie je extrahované z roztoku, proces chladenia sa zastaví. Absorbent sa nazýva slabý roztok, keď sa stane tak zriedeným chladivom, že už nemôže účinne absorbovať pár. Generátor sa používa na oddelenie chladiva od slabého absorpčného roztoku. Zdroj generátora dodávaného tepelnou energiou

na poskytnutie energie potrebnej na vytlačenie chladiva z roztoku. V jednotkách s priamym spaľovaním môže byť zdroj tepla z horákov na fosílne palivá alebo z elektrickej energie. V jednotkách nepriameho ohňa môže zdroj tepla pochádzať z pary, horúcich kvapalín alebo čistiť horúce výfukové plyny z generátorov a motorov turbíny. Ak sa výfukové plyny používajú ako zdroj energie, generátor energie sa nazýva generátor tepla. Chladivo sa odparuje zo slabého roztoku a kondenzátora. Tento proces zvyšuje hmotnostný podiel absorpčného roztoku a schopnosť roztoku absorbovať chladiace pary v absorbéri. Absorbent vracajúci sa do absorbéra sa nazýva silné riešenie, pretože chladivo bolo vypožičané zo zmesi. Silný roztok sa nastrieka na vykurovacie rúrky a zmieša sa so slabým roztokom v absorbéri. Aby sa zvýšila účinnosť cyklu, je nainštalovaný výmenník tepla na prenos energie medzi teplým slabým roztokom, ktorý je čerpaný do generátora a vysoké teploty, silné riešenie na návrat absorbéra generátora. Pretože tento proces výmeny tepla zvyšuje teplotu slabého riešenia prechodu do generátora, musí sa do generátora privádzať menej energie. Súčasne sa zníži teplota silného roztoku návratu do absorbéra, čím sa zníži množstvo chladenia pomocou rúrok na prenos tepla umiestnených v matrici tlmiča nárazov.

Parný generátor chladiva sa vypne zdvihnutím kondenzačnej sekcie, kde mení fázu a zanecháva latentné teplo na povrchu rúrok, cez ktoré veža dodáva vodu. Ohriata voda (105F, 40.6C) sa privádza do veže, kde prenáša energiu do okolia prostredníctvom prenosu hmoty a energie, a potom sa vracia do absorpčnej sekcie. Aby sa zjednodušila konštrukcia a inštalácia stroja, časť rúrky kondenzátora rúry sa obvykle dodáva v sérii s rúrkovou časťou na výmenu tepla tlmiča nárazov. V dôsledku toho je prívod vody do kondenzátora o niekoľko stupňov teplejší ako studená voda opúšťajúca vežu. Pretože generátor ohrieva výpary chladiva oveľa vyššie teploty ako v absorbéri, vodná veža má stále dostatočný potenciál pre kondenzáciu pár chladiva v kondenzátore. Vysokotlakové kvapalné chladivo z kondenzátora prechádza do expanzného zariadenia výparníka alebo obmedzovača, aby sa znížil tlak vo výparníku. Chladivo absorbuje teplo z vody pretekajúcej rúrovou doskou a cyklus pokračuje.

Teplota a tlak na spodnej strane (výparníku) sa regulujú zmenou koncentrácie absorpčného roztoku. Veľkosť jednotky tlmiča nárazov sa teda menila úpravou množstva tepla vstupujúceho do generátora. Ale energia prenášaná generátorom sa zvýšila, množstvo dostupného chladiva rastie so zvyšovaním koncentrácie silného roztoku. Zvýšenie týchto premenných spôsobuje zodpovedajúce zvýšenie množstva absorpcie chladiva, a teda aj chladiaceho účinku.