Абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины (АБХМ)

Работа бромистолитиевых холодильных машин основана на способности водного раствора бромистого лития (1лВг) поглощать при низких температурах большое количество водяных паров. Эти машины позволяют получать холодную воду с температурой 5—8°С для многих технологических процессов и широко применяются в системах централизованного кондиционирования крупных объектов гражданского и производственного назначения, системах охлаждения технологического оборудования и обрабатываемой продукции в различных отраслях промышленности.

Бромистолитиевые машины (рис. 7.15) представляют собой вакуумно-водяные установки, в которых поддерживается глубокий вакуум (6—8 мм рт. ст.), вода в них кипит при низких температурах: Тн ~ 230 К (7°С). За счет испарения части воды из водного раствора бромистого лития охлаждается оставшаяся масса раствора, концентрация его увеличивается. Если же концентрация раствора высокая, то при температуре в абсорбере раствор будет поглощать водяной пар, нагреваясь за счет его теплоты парообразования, и уменьшать свою концентрацию.

Таким образом, водный раствор одновременно служит и хладагентом, и абсорбентом, а рабочий процесс очень похож на процесс, происходящий в водоаммиачной холодильной машине.

Источником энергии в машинах с одноступенчатой регенерацией раствора обычно является водяной пар низкого давления (0,1—0,15 МПа) или горячая вода с температурой 90—115°С. Машины с паровым и водяным обогревом имеют компактную моноблочную конструкцию. Машины с огневым обогревом (на топливе) включают отдельный блок — огневой парогенератор с системой питания, дымоудаления и др. Такие машины чаще используются в качестве тепловых насосов для выработки тепла в системах отопления и горячего водоснабжения.

Теплообменные поверхности аппаратов выполнены в виде горизонтальных пучков тонкостенных труб. Все процессы в холодильной машине протекают в вакууме. Охлаждаемая вода поступает в трубное пространство испарителя, где охлаждается до необходимой температуры за счет испарения хладагента — водного раствора, стекающего в виде пленки по наружным поверхностям груб испарителя. Для орошения трубного пучка испарителя используется циркуляционный насос хладагента.

Водяные пары с температурой 2—4°С из испарителя поступают в межтрубное пространство абсорбера, где абсорбируются крепким (концентрированным) водным раствором бромистого лития, стекающего в виде пленки по поверхностям груб. Теплота, выделяемая при абсорбции пара, отводится охлаждающей водой, протекающей в трубках абсорбера.

Поглощая пар хладагента, крепкий раствор бромистого лития становится слабым — его концентрация снижается. Слабый раствор стекает в поддон абсорбера, откуда насосом подается в трубное пространство растворного теплообменника. После подогрева в теплообменнике слабый раствор поступает в межтрубное пространство

Охлаждающая _ Охлаждающая

Конденсат греющего Неконденсирующиеся

пара газы

Рис. 7.15. Схема устройства бромистолитиевой холодильной машины:

  • 7 — испаритель; 2 — парогенератор; 3 — конденсатор; 4 — насос вакуумный; 5 — теплообменник; б — газоотделитель; 7 — абсорбер;
  • 8 — насос хладагента (слабый раствор); 9 — насос растворный (крепкий раствор)

генератора, где упаривается за счет теплоты греющей среды, поступающей в трубное пространство генератора.

Упаренный (крепкий) раствор из генератора поступает в меж-грубное пространство регенеративного теплообменника, где охлаждается слабым раствором, и далее направляется на орошение абсорбера. Образующийся в генераторе водяной пар поступает в конденсатор, где конденсируется на внешней поверхности теплообменных труб. Конденсат пара (хладагент) через гидрозатвор поступает в испаритель. Теплота конденсации водяного пара отводится охлаждающей водой, протекающей через трубы конденсатора.

Холодильные машины (как и соответствующие тепловые насосы) оборудованы автоматической системой управления и контроля, которая обеспечивает регулирование хладопроизводительности в диапазоне 20—110% от номинала, защиту оборудования во внештатных ситуациях, диагностику режимов работы и состояния оборудования. Локальный микропроцессорный контроллер позволяет регистрировать и архивировать все рабочие параметры машины. Имеется возможность вывода этой информации на удаленный компьютер.

Опыт эксплуатации и анализ эффективности российских абсорбционных бромистолитиевых машин нового поколения показал: себестоимость холода, получаемого в АБХМ, использующих в качестве греющего источника сбросную теплоту, в 2—3 раза, а на природном газе — на 30—40% ниже себестоимости холода, получаемого в парокомпрессионных электроприводных холодильных машинах. При выработке теплоты в абсорбционных бромистолитиевых тепловых насосах (АБТН) с топкой удельный расход топлива снижается на 40—55% по сравнению с обычной котельной, а себестоимость вырабатываемой теплоты сокращается соответственно на 20—30%.

В заключение приведем таблицы предлагаемых на рынке отечественных бромистолитиевых машин [11] (табл. 7.2 и 7.3).

Таблица 7.2

Основные типы и номинальные параметры холодильных машин,

выпускаемых фирмой «Теплосибмаш»

Показатель

Типы холодильных машин

АБХМ-Вн

АБХМ-В

АБХМ-П

АБХМ2-П

АБХМ-Т

Холодопроизводи-тельность, кВт

350-3000

350-4000

350-4000

350-4000

350-3600

Температура охлаждаемой воды,

°С

13/8

12/7

12/7

12/7

12/7

Показатель

Типы холодильных машин

АБХМ-Вн

АБХМ-В

АБХМ-П

АБХМ2-П

АБХМ-Т

Температура охлаждающей воды, °С

28/34

28/36

28/36

28/36

28/36

Греющая среда

Вода

Вода

Пар

Пар

Топливо

Температура греющей воды, °С, или абсолютное давление пара, МПа

90/80

115/105

0,15

0,7

Тепловой коэффициент

0,75

0,75

0,75

1,25

1,25

Удельный расход природного газа на выработку холода, м3/МВт

100

Таблица 7.3

Основные типы и номинальные параметры тепловых насосов, выпускаемых фирмой «Теплосибмаш»

Показатель

Типы холодильных машин

АБТН-П

АБТН2-П

АБТН-Т

АБТН2Т

Холодопроизводигельность,

кВт

350-4000

350-4000

350-4000

350-4000

Теплопроизводительность,

кВт

850-10 000

600-7200

850-10 000

600-7200

Температура охлаждаемой воды, °С

30/25

30/25

30/25

30/25

Температура нагреваемой воды, ° С

30/80

30/55

30/80

30/55

Греющая среда

Пар

Пар

Топливо

Топливо

Давление греющего пара, МПа

0,4

0,7

Коэффициент трансформации

1,75

2,25

1,75

2,25

Удельный расход природного газа на выработку холода, м3/МВт

68

54

Окно смотровое испарителя

Выход

охлаждающей

воды

Вход пара

Панель

управления

Испаритель

Конденсатор

Генератор

Выход

конденсата

Абсорбер

Выход

охлаждаемой

воды

Насос растворный

Насос хладагента

Газоотделитель

Насос вакуумный

Рис. 7.16. Внешний вид холодильной машины АБХМ-П [11]

Вход

охлаждаемой воды

Вход

охлаждающей воды

Обший вид бромистолитеивой холодильной машины приведен на рис. 7.16, на котором наглядно представлено, насколько сложна

эта установка, содержащая массу различных устройств и агрегатов.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >