Абсорбційна холодильна машина схема пристрою і принцип роботи

Пристрій абсорбційної холодильної машини

Абсорбційна холодильна машина за своїм устроєм значно відрізняється від компресійної. У ній відсутня компресор, а крім холодоагенту в її системі циркулює також рідина, яка називається абсорбентом. Абсорбентом є рідини, що володіють хорошою поглинаючою здатністю холодоагенту.

В якості холодоагенту в абсорбційних машинах зазвичай використовують аміак, а абсорбентом для нього служить вода. Так, в одному об'ємі води при 0 0 С розчиняється більше 1000 обсягів аміаку. У результаті хорошою розчинності аміаку у воді, холодоагент і абсорбент знаходяться в системі абсорбційної машини в вигляді водоаміачного розчину з різною концентрацією в ньому аміаку в окремих частинах машини.

Основні вузли абсорбційної машини

Генератор (кип'ятильник), конденсатор, випарник, абсорбер, два регулюючих вентиля, а також насос з'єднані між собою відповідними трубопроводами і утворюють замкнену систему (рис. 1).

Абсорбційна холодильна машина працює наступним чином. У випарнику, що знаходиться в охолоджувальної середовищі, з наявного в ньому водоаміачного розчину виділяються пари киплячого аміаку. Відбувається це тому, що температура кипіння аміаку при однаковому тиску значно нижче, ніж води (температура кипіння аміаку при атмосферному тиску мінус 33,4 0 С).

Мал. 1. Спрощена схема абсорбційної холодильної машини.

Г - генератор (кип'ятильник); АБ - абсорбер; КД - коденсатор; І -іспарітель; Н - насос; РВ1 і РВ2 - регулюючі вентилі

Випари аміаку з випарника безперервно як би відсмоктуються в абсорбер (тиск в абсорбере трохи нижче, ніж в випарнику) і поглинаються знаходяться в абсорбере водоаміачних розчином. Насичення водоаміачного розчину аміаком супроводжується підвищенням температури, що погіршує розчинність аміаку. Щоб уникнути цього абсорбер охолоджують водою або навколишнім повітрям, підтримуючи тим самим активне насичення аміаком водоаміачного розчину в абсорбере.

Насичений аміаком міцний (Концентрований) водоаміачних розчин абсорбційної холодильної машини перекачується насосом в генератор (кип'ятильник), який обігрівається будь-яким джерелом тепла (електронагрівачем, паром та ін.)

Абсорбційна холодильна машина: принцип роботи

У абсорбційної холодильної машині результаті нагрівання водоаміачних розчин в генераторі кипить. При кипінні розчину з нього виділяються пари аміаку високого тиску, які надходять в конденсатор, а залишився в генераторі слабоконцентрірованних розчин повертається через регулюючий вентиль РВ1 в абсорбер, де знову насичується парами аміаку, які надходять з випарника.

В конденсаторі, охлаждаемом водою або навколишнім повітрям, пари аміаку високого тиску перетворюються в рідину. Рідкий аміак проходить через регулюючий вентиль РВ2, дросселируется і при низькому тиску надходить у випарник.

Таким чином, в замкнутій системі абсорбційної холодильної машини, також як і в компресійної, циркулює (Не витрачаючись) холодильний агент, який відбирає тепло від охолоджуваного об'єкта через випарник і віддає його в навколишнє середовище через конденсатор.

Розглядаючи принципові схеми компресійної і абсорбційної холодильних машин, неважко помітити, що при наявності в них однакових частин -конденсатора, випарника і вентилі, що мають в обох машинах однакове призначення, в абсорбційної машині замість компресора застосований вузол генератор-абсорбер. При цьому генератор як би представляє нагнетательную частина компресора, а абсорбер - всмоктувальну.

Порівнюючи роботу компресійної і абсорбційної холодильної машин і циркуляцію хладагентов в їх системах, слід звернути увагу на наявні відмінності. Так, якщо в компресійної машині по замкнутому кільцю її системи циркулює тільки холодоагент, то в абсорбційної машині є два циркуляційних кільця. Одне з них - велике кільце, по якому циркулює холодоагент; інше - мале, між абсорбером і генератором, по якому циркулює водоаміачних розчин різної концентрації (воно є ланкою великого кільця).

Робота абсорбційної машини за схемою, наведеною на рис.1, виявляється недостатньо ефективною. Так, при кипінні розчину в генераторі з нього будуть виділятися не тільки пари аміаку, а й водяні пари. Водяна пара, потрапляючи разом з парами аміаку в конденсатор, перетворяться в воду, яка буде поглинати аміак. Внаслідок цього кількість рідкого аміаку, що надходить у випарник, зменшиться, а, отже, знизиться ефективність роботи випарника.

Крім того, при поглинанні в конденсаторі аміаку водою буде виділятися тепло, через що знизиться ефективність роботи конденсатора.Для усунення зазначених явищ і підвищення ефективності роботи абсорбційної машини в її системі встановлюють додаткові апарати - теплообмінник розчинів, ректіфікатор і дефлегматор.

Схема пристрою такої абсорбційної холодильної машини показана на рис. 2. У теплообміннику тепло слабкого водоаміачного розчину, що надходить з генератора в абсорбер, використовується для попереднього підігріву міцного розчину, що подається насосом з абсорбера в генератор. Такий теплообмін між розчинами підвищує ефективність роботи машини.

У ректіфікаторе і дефлегматоре пари аміаку очищаються від парів води, в результаті чого концентрація парів аміаку, що надходять в конденсатор, значно підвищується.

Мал. 2. Принципова схема абсорбційної холодильної машини.

Г - генератор (кип'ятильник); P - ректіфікатор; ДФ - дефлегматор; КД - конденсатор; РВ1, РВ2 - регулюючі вентилі; ТО - теплообмінник; Н - насос; АБ - абсорбер

"Побутові машини і прилади". навчальний посібник ч.1 / Б.Е.Кочегаров, В.В. Лоцманенко, Г.В. Опарін - Кременчук. Вид-во ДВГТУ