Абсорбционная холодильная машина
Абсорбционная холодильная машина (также абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина, абсорбционный чиллер или АБХМ) — промышленная холодильная установка, предназначена для отбора и удаления избыточного тепла и поддержания заданного оптимального температурного и теплового режимов при работе различного рода производственного оборудования, технологических устройств, инструмента, оснастки, а также технологических процессов, связанных с повышенными тепловыми нагрузками. В качестве хладагента в них используется раствор бромида лития (LiBr) в воде.
Абсорбционные холодильные машины выпускаются известными производителями климатического оборудования: Carrier, Trane, Thermax, York, Century, Broad, ShuangLiang.
К абсорбционным холодильным машинам относятся так же аммиачный холодильные установки абсорбционного принципа действия.
Содержание |
[править] История создания АБХМ
- Первое документированное использование искусственного охлаждения в 1756 году было осуществлено английским ученым Вильямом Калленом[1]
- В 1810г Джоном Лесли создана первоя искусственная ледоделка на основе поглощения сернистого газа водой.
- В 1834г английским врачом Джейкоб Перкинс (Jacob Perkins) (1766—1844) была построена холодильная машина с использованием насоса (компрессора) на диэтиловом эфире.
- Французским учёным Фердинандом Карре (Ferdinand Carre (фран.)) (1824-1900) и его братом Эдмонд Карре (Edmond Carre) в 1846 году была изобретена аммиачная абсорбционная холодильная машина. Несмотря на то, что его способ был очень удачным, об изобретении забыли на несколько десятилетий.
- В 1871 году была построена машина, работающая на метиловом эфире.
- В 1926 году физики Альберт Эйнштейн и Лео Силард изобретают так называемый холодильник Эйнштейна, который был запатентован в США 11 ноября 1930 года[2].
- В начале XX века в Москве была открыта фирма, которая предлагала всем желающим агрегат под названием «Эскимо». Данный агрегат был изготовлен по принципу предложенному Фердинадом Карре. При своих больших габаритах, агрегат не издавал громкого шума и был универсальным. Для работы необходимы были уголь, дрова, керосин или спирт. Один цикл работы «Эскимо» позволял получить 12 кг льда.
- Применение абсорбции в промышленном кондиционировании началось в конце 1950-х годов.
- В 1985 году были разработана и запатентована более эффективная АБХМ — трехступенчатая абсорбционная холодильная машина с тремя конденсаторами и тремя генераторами.
- В 1993 году был запатентован альтернативный цикл трехступенчатой абсорбционной холодильной машины с двойным конденсатором.[3]
[править] Типы абсорбционных чиллеров
| Тип АБХМ | Источник тепла | Мощность |
|---|---|---|
| Чиллеры прямого нагрева (Direct-fired Chiller/hiters) | Природный газ, дизельное топливо, отходящие дымовые газы. | По холоду от 350 кВт до 5,5 МВт, по теплу — от 300 кВт до 4,5 МВт. |
| Чиллеры парового нагрева (Steam-fired chillers) | Пар с температурой 75-200°С | По холоду от 350 кВт до 15 МВт. |
| Чиллеры нагрева горячей водой (Hot water-fired chillers) | Горячая вода с температурой 75-95°С на входе/до 65°С на выходе) | По холоду от 105 кВт до 4,5 МВт. |
[править] Принцип действия
На представленной схеме чиллер состоит из двух камер.
- Верхняя — генератор (AT). Это горячая камера с относительно высоким давлением.
- Нижняя — испаритель (VD) и абсорбер (AB). Это холодная камера с очень низким давлением (2мБар).
Под действием тепла (HM) в генераторе из раствора бромида лития выделяются пары воды (хладагента), которые переносятся в конденсатор. Водяной пар конденсируется, отдавая тепло воде охлаждающего контура KüW. Охлажденная вода по линии 5 поступает в испаритель, где при низком давлении закипает при температуре +6 °C и забирает тепло от охлаждаемого контура чиллер-фанкойл (KW). Насос VD прокачивает воду на форсунки, что способствует более интенсивному теплообмену. В других типах АБХМ охлаждаемый контур не обрызгается, а погружается в ванну хладагента.
Оставшийся концентрированный раствор бромида лития по линии 1-2 через растворный теплообменник/гидравлический затвор WT1 переходит в абсорбер. Для улучшения абсорбции раствор разбрызгивается форсунками и поглощает водяной пар из испарителя. Процесс абсорбции связан с выделением тепла, которая отводится охлаждающим контуром KüW в адсорбере АВ. Полученный раствор воды и бромида лития перекачивается по линии 3-4 в генератор через регулятор/теплообменник WT1, и цикл повторяется снова.
[править] Преимущества
По сравнению с компрессионными чиллерами, АБХМ обладают следующими преимуществами:
- Минимальное потребление электроэнергии. Электроэнергия требуется для работы насосов и автоматики.
- Минимальный уровень шума.
- Экологически безопасны. Хладагентом является обычная вода.
- Утилизируют тепловую энергию сбрасываемой горячей воды, дымовых газов или производственных процессов.
[править] Недостатки
Абсорбционные чиллеры, по сравнению с компрессионными чиллерами отличает:
- Более высокая цена оборудования, примерно в 2 раза выше чем для обычного чиллера.
- Необходимость наличия дешевого (бесплатного) источника тепловой энергии с достаточно высокой температурой, так как обладают КПД не более 66 %
[править] Примечания
- ↑ Уильям Каллен, «О производстве холода, произведенного при испарении жидкостей и некоторые другие способы получения холода», в «Essays and Observations Physical and Literary Read Before a Society in Edinburgh and Published by Them, II», (Эдинбург, 1756) (en)
- ↑ Design Analysis of the Einstein Refrigeration Cycle (англ.)
- ↑ Подробное описание двух и трехступенчатых АБХМ на сайте Ассоциации инженеров АВОК
[править] Литература
- Холодильные машины: Учебник для студентов втузов специальности «Техника и физика низких температур»/А. В. Бараненко, Н. Н. Бухарин, В. И. Пекарев, Л. С. Тимофеевский: Под общ. ред. Л. С. Тимофеевского.- СПб.: Политехника, 1997 г.- 992с.
[править] Ссылки
 |
В другом языковом разделе есть более полная статья Absorptionskältemaschine (нем.)
Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода.
|
