Главная
Техническая информация
Водоохлаждающие установки - чиллеры
Абсорбционные чиллеры

Абсорбционные чиллеры

Абсорбционный чиллер (АБХМ) представляет собой холодильную установку, в которой в качестве хладагента используется горячая вода, циркулирующая при температуре около 130º С или пар. В роли абсорбента в таких холодильных машинах выступают разные растворы, к примеру, бромид лития.

Иными словами, в абсорбционных чиллерах для охлаждения применяется не электричество, а вторичные источники энергии, что делает их крайне экономичными. Так, для работы установки с холодопроизводительностью в 1 МВт необходимо только 15 кВт энергии. В свете постоянного подорожания энергоносителей этот фактор дает абсорбционным холодильным установкам серьезное конкурентное преимущество.

Абсорбционные чиллеры

История появления абсорбционных чиллеров

Как не удивительно это звучит, но первый холодильный агрегат, работающий по принципу абсорбции был выпущен в 1846 году. Ее изобрел французский инженер Фердинанд Карре. Сама же теория поглощения газов жидкостями, сопровождающаяся выделением холода, была доказана 1777 году. Несмотря на очевидную удачность изобретения распространения оно не получило,

Только в 1945 году был выпущен первый настоящий абсорбционный чиллер, работающий на основе бромида лития. Примерно с этого же времени начинается промышленное применение холодильных агрегатов абсорбционного типа.

В 1985 году на рынке появилась трехступенчатая модель, включающая в себя три генератора и три конденсатора.

Принцип действия АБХ

Одноконтурный чиллер

Такой чиллер состоит из конденсатора, генератора, абсорбера и испарителя. В процессе воздействия внешнего источника тепловой энергии на абсорбент из последнего выделяются пары воды, которые поступают в конденсатор. Здесь они охлаждаются и, превратившись в жидкость, попадают в испаритель. В испарителе вода вновь преобразуется в пар, поглощаемый бромидом лития. После того как весь пар перешел в жидкое состояние, цикл повторяется.

Для того чтобы цикл был непрерывным водяной пар должен поглощаться в абсорбере, для чего используется вещество с высокой поглощающей способностью – бромид лития. После того как раствор бромида лития насыщается водой, его концентрация снижается, что в свою очередь уменьшает его поглощающую способностью. Затем полученный раствор при помощи насоса перекачивается в генератор, где он вновь становится концентированным.

В данном случае в качестве источника тепловой энергии чаще всего используется горячая вода с температурой 70 – 90ºС, поэтому абсорбционные чиллеры обычно можно встретить на предприятиях, где имеются значительные объемы технической горячей воды.

Одноконтурный чиллер

Двухконтурный чиллер

Такой чиллер имеет две генераторные секции: низкотемпературную и высокотемпературную, теплообменники раствора, насосы для абсорбента и хладагента, газовую горелку, системы управления и продувки.

В двухконтурном чиллере слабоконцентрированный раствор бромида лития изначально поступает в трубы теплообменника высокотемпературного генератора. Здесь под воздействием тепла от газовой горелки он выпаривается, снижая свою концентрацию до средней. Затем полученный Раствор LiBr поступает в низкотемпературный генератор, где он нагревается за счет паров хладагента из высокотемпературного генератора. В результате абсорбент повышает свою концентрацию до предельной крепости.

Пары хладагента из низкотемпературного и высокотемпературного генератора поступают в конденсатор, где он переходится в жидкое состояние и перемешивается. После этого водяной пар вновь поступает в испаритель, после чего цикл возобновляется.

Тепло, выделяемое в процессе конденсации паров хладагента, отводится при помощи охлаждающей воды от градирни. В начале она поступает в абсорбер, после чего попадает в конденсатор. Это позволяет сделать цикл охлаждения раствора абсорбента более эффективным. Крепкий раствор бромида лития, прежде чем возобновить рабочий цикл, проходит через низкотемпературный генератор, нагревая слабый раствор.

В свою очередь вода, циркулирующая по трубам испарителя, нагревается за счет водяного пара, который образовывается при выпаривании раствора слабой концентрации.

Двухконтурный чиллер

Типы абсорбционных чиллеров

На сегодняшний день рынок холодильного оборудования представлен абсорбционными чиллерами трех типов: парового и прямого нагрева, а также нагрева горячей водой.

Чиллер прямого нагрева

Холодильные агрегаты прямого нагрева получили в России наибольшее распространение. В качестве топлива в них используется природный или сжиженный нефтяной газ, дизельное топливо. Их холодопроизводительность составляет в среднем от 300 кВт до 5,3 МВт, а теплопроизводительность – от 300 кВт до 4,4 МВт. Температурные значения воды на выходе достигают 95ºС при последовательном цикле. Абсорбционные чиллеры прямого нагрева отличаются компактными размерами, и в этом заключается их одно из основных преимуществ.

Чиллер парового нагрева

В установках данного типа основным источником тепла служит пар, имеющий температуру в 200 ºС и давление 784 кПа. Холодопроизводительность в среднем составляет от 352 до 2461 кВт. Такие чиллеры отличаются крайне низким уровнем вибрации.

Чиллер водяного нагрева

Источником тепловой энергии для этой холодильной установки является горячая вода с температурой 80 — 95ºС. Доступность хладагента позволяет его использование без вспомогательных систем регенерации.

Типы абсорбционных чиллеров

Преимущества и недостатки АБХ

  • абсорбционные чиллеры работают на экологически чистом хладагенте – воде, поэтому они не наносят вреда окружающей среде и, в частности, озоновому слою;
  • по сравнению с другими холодильными установками отличаются минимальным энергопотреблением. Потребляемая мощность некоторых моделей при холодопроизводительности выше 1,1125 составляет всего 15 кВт. Для работы компрессионного чиллера аналогичной мощности потребуется, как минимум 400 кВт. Это объясняется тем, что для осуществления холодильного цикла используется энергия вторичных источников. Из этого следует еще одно преимущество – даже при пиковых нагрузках абсорбционные чиллеры не являются причиной перегрузки электросети.
  • абсорбционные чиллеры имеют компактные размеры и могут быть установлены даже в небольших помещениях;
  • вырабатываемый холод имеет низкую себестоимость, поскольку производиться не за счет расхода дополнительной энергии, а за счет использования лишнего тепла, выделяемого в процессе холодильного цикла;
  • абсорбционные холодильные агрегаты имеют длительный срок эксплуатации. Это объясняется практически полным отсутствием в них движущих частей, что обеспечивает низкую степень износа. Данный фактор также обеспечивает бесшумность и высокую надежность работы;
  • абсорбционные чиллеры управляются микропроцессором, который позволяет решать целый спектр важных задач, касающихся управления и контроля. Он автоматически регулирует температуру воды и хладагента, защищает раствор бромида лития от кристаллизации, а воду – от замерзания. В связи с этим они отличаются высокой степенью пожаробезопасности;
  • устройство оборудовано высокоэффективной системой очистки, позволяющей снизить до минимума необходимость в техническом обслуживании;
 

"Добавить комментарий"


"Обновить"

<< Охлаждение попутного нефтяного газа   Что такое чиллер? Основные сведения о чиллерах >>

 

Menu