Проектирование Абсорбционных Бромистолитиевых Холодильных Машин (АБХМ)

Абсорбционные Бромистолитиевые Холодильные Машины (далее АБХМ) для целей кондиционирования воздуха получают все большее распространение, как в России, так и за ее пределами.

АБХМ по виду подводимой тепловой энергии можно разделить на машины:

• работающие на горячей воде;
• работающие на прямом сжигании газообразного или жидкого топлива;
• машины, построенные по принципу утилизации теплоты продуктов горения.

Особенность строительного рынка Российской Федерации в основном предполагает применение одноступенчатых абсорбционных холодильных машин, основным источником для привода которых служит горячая вода. В случае АБХМ, работающих на горячей воде, под одноступенчатыми понимаются агрегаты, в которых реализован принцип одноступенчатой генерации пара внутри машины. Применение именно АБХМ на горячей воде с одноступенчатой генерацией пара обусловлено в ряде случаев стоимостью таких машин, наличием на объекте существующих котельных, применением в циклах тригенерации. При децентрализованной одновременной выработке электрической и тепловой энергии в циклах когенерации (на базе газопоршневых или газотурбинных установок) вопрос об утилизации избыточного тепла среднего потенциала (в основном в теплое время года, когда такие потребители тепла как системы отопления и теплоснабжения в тепловой энергии не нуждаются) успешно решается применением АБХМ и осуществлением цикла тригенерации- выработкой холода за счет тепла когенерационного цикла. Охлаждение самих АБХМ, как и всех прочих холодильных машин, также необходимо, но здесь уже речь идет о тепловой энергии низкого потенциала (порядок температур 30-35 С). АБХМ, работающие на прямом сжигании топлива, автоматически переводят холодильную станцию в разряд опасных объектов, к которым предъявляются повышенные требования безопасности и сертификации (на примере котельных). АБХМ на прямом сжигании топлива благодаря отсутствию промежуточного контура теплоносителя являются более термодинамически эффективными по сравнению с машинами, работающими на горячей воде.

Существуют и более сложные схемные решения применения АБХМ в составе с более распространенными парокомпрессионными холодильными машинами. Все вышеописанные решения направлены в основном на снижение потребляемой электрической энергии для выработки холода для промышленных, общественных и административных объектов. В случае наличия вторичных энергетических ресурсов высокого потенциала однозначным рациональным решением центральной холодильной станции является применение абсорбционных холодильных машин. Часто, в случае наличия в качестве энергоресурсов горячей воды или газа и при отсутствии достаточного количества электроэнергии или сложностью получения электроэнергии для нужд, также применяют данное оборудование.

Основными недостатками решений на базе АБХМ являются недостатки открытых градирен - необходимость постоянной подпитки, периодической замены теплоносителя по причине постоянного увеличения растворенных солей, необходимость размещения градирен выше гидромодулей оборотного водоснабжения. Наличие поддонов и развитой поверхности контакта часто приводят к большему весу мокрых градирен. Также к недостаткам по сравнению с парокомпрессионными холодильными машинами можно отнести больший вес и габариты, необходимость применения градирен открытого типа (недостатки применения градирен описаны выше), необходимость эксплуатации котельной на большей мощности в теплое время года (в случае применения теплоносителя от котельных).

Достоинство- существенно низкое потреблении электроэнергии, высокий ресурс работы (при надлежащей эксплуатации достигает 30-40 лет) по сравнению с парокомпрессионными машинами, безоговорочное преимущество для целей тригенерации- одновременной выработке электрической, тепловой энергии и холода.

Принцип работы абсорбционной бромистолитиевой машины.

В качестве холодильного агента в таких машинах применяется дистиллированная вода. Общеизвестно, для каждого чистого вещества, находящегося в состоянии ниже критической точки, каждой температуре насыщения (температуре кипения или конденсации) соответствует фиксированное значение давления насыщения (давление, при котором происходит фазовый переход из жидкости в пар или из пара в жидкость), так же справедливо утверждение, что каждому давлению насыщения соответствует фиксированное значение температуры насыщения. Таким образом, понижая давление пара над жидкостью можно добиться снижения температуры кипения жидкости или температуры конденсации пара. Вид процесса в этом случае- кипение или конденсация будет зависеть от исходного фазового состояния среды, а также от подвода или отведения теплоты от среды. Так для кипения необходимо к жидкости подводить теплоту, соответствующую величине теплоты фазового перехода, для конденсации пара теплоту необходимо отводить. Для того, чтобы эти процессы протекали при разных температурах, необходимо обеспечивать разные давления соответственно кипения и конденсации. Однако, в абсорбционных холодильных машинам применяется водный раствор солей бромистого лития. Выбор именно такой пары (вода и бромистый литий) основан на растворимости, а также существенной разнице температур насыщения воды и бромистого лития при одном и том же давлении. Водный раствор солей бромистого лития решает задачу транспортировки раствора из одних аппаратов в другие в пределах агрегата АБХМ. В аппаратах АБХМ последовательно рабочее вещество и холодильный агент проходят Генератор (где происходит подвод тепловой энергии от внешнего источника, приводящий к выкипанию воды из водного раствора бромистого лития), далее водный раствор бромистого лития с большей концентрацией нежели на входе в генератор поступает в абсорбер через теплообменник растворов, а образовавшийся в генераторе водяной пар поступает в конденсатор, где за счет отвода теплоты внешним источником происходит конденсация холодильного агента, который подается в испаритель, где кипит при более низком давлении насыщения, образовавший в испарителе водяной пар подается в абсорбер, где при контакте с водным раствором бромистого лития, подаваемым из генератора и при отводе теплоты внешним источником происходит процесс абсорбции водяного пара водным раствором солей бромистого лития и цикл замыкается. Транспортировка водного раствора солей бромистого лития осуществляется растворными насосами, входящими в состав АБХМ.

Наши высококвалифицированные специалисты помогут Вам в подборе инженерных решений подходящих именно для вашего проекта.
Запрос Вы может отправить по электронному адресу zapros@bengs.ru или связаться со специалистами по телефону +7 (812)425-66-69.