Абсорбционный охладитель выхлопных газов

2.1 Принцип работы

Абсорбционный охладитель Libr, или абсорбционный охладитель или нагреватель дымовых газов, представляет собой систему, использующую тепловую энергию высокотемпературных дымовых газов (300–600 °C) для охлаждения или нагрева. Рабочей средой является раствор бромида лития (LiBr). LiBr выполняет функцию абсорбента, а вода — хладагента.

Система в первую очередь состоит из HTG, LTG, конденсатора, испарителя, абсорбера, теплообменника HT, теплообменника LT, автоматической системы продувки воздухом, вакуумного насоса и герметичного насоса и т. д.

Принцип нагрева:Вода хладагента в испарителе испаряется с поверхности теплопроводящей трубки. Поскольку тепло охлажденной воды отводится от трубки, температура воды падает и генерируется количество холода. Пар хладагента, испаряющийся из испарителя, поглощается смешанным раствором в абсорбере и, таким образом, разбавляет раствор. Затем разбавленный раствор из абсорбера подается насосом раствора в теплообменник НТ, где поток раствора разветвляется на два пути: одна часть из них подается в теплообменник ВТ, где она нагревается выхлопными газами ВТ для получения пара хладагента, затем раствор становится концентрированным раствором ВТ. Другая часть раствора подается в теплообменник НТ, где она нагревается паром хладагента из теплообменника ВТ. После образования пара хладагента раствор становится концентрированным раствором НТ. Концентрированный раствор ВТ в теплообменнике ВТ выделяет тепло перед слиянием с концентрированным раствором для образования смешанного раствора. После того, как смешанный раствор отдаёт тепло в низкотемпературном теплообменнике и попадает в абсорбер, он поглощает пар хладагента из испарителя, становится разбавленным раствором и поступает в следующий цикл. Паро-водяной хладагент, вырабатываемый высокотемпературным генератором тепла, охлаждается в конденсаторе, образуя хладагентную воду, давление которой затем снижается с помощью дроссельного клапана. Сниженное давление хладагента затем поступает в испаритель, где испаряется и используется для охлаждения, после чего начинается следующий цикл.

Принцип нагрева:Таким образом, циркулирующий поток охлаждающей воды останавливается. Разбавленный раствор из абсорбера затем подается насосом раствора в HTG через НТ- и ВТ-теплообменники, где он нагревается отходящими парами ВТ для получения пара хладагента. Пар хладагента напрямую подается в испаритель и абсорбер, где он используется для нагрева воды в испарителе (вода служит теплоносителем) до горячей воды. После завершения процесса нагрева пар хладагента конденсируется в воду хладагента. Разбавленный раствор в HTG, который выделяет пар хладагента, конденсируется в концентрированный раствор, поступает в абсорбер и смешивается с водой хладагента для получения разбавленного раствора. Затем разбавленный раствор насосом раствора подается в следующий цикл.

Вышеуказанный цикл повторяется многократно, образуя непрерывный процесс нагрева.

2.3Основные компоненты и функции

1. Генератор

Функция генерации:Генератор является источником энергииохладительТепло поступает в генератор и нагревает разбавленный раствор LiBr. Вода из разбавленного раствора испаряется в виде паров хладагента и поступает в конденсатор. При этом разбавленный раствор концентрируется, превращаясь в концентрированный.

Генератор имеет кожухотрубную конструкцию и состоит из теплообменной трубы, трубной решетки, опорной пластины, кожуха, паровой камеры, водяной камеры и перегородки. Будучи сосудом с самым высоким давлением в системе теплового насоса, генератор имеет внутренний вакуум, близкий к нулю (микроотрицательное давление).

2. Конденсатор

Функция конденсатора:Конденсатор — это устройство для генерации тепла. Пар хладагента из генератора поступает в конденсатор и нагревает горячую воду до более высокой температуры. Таким образом, достигается эффект нагрева. После нагрева горячей воды пар хладагента конденсируется в виде пара хладагента и поступает в испаритель.

Конденсатор имеет кожухотрубную конструкцию и состоит из теплообменной трубы, трубной решетки, опорной плиты, кожуха, резервуара для воды и водяной камеры. Обычно конденсатор и генератор соединены между собой напрямую трубами, поэтому давление в них практически одинаковое.

3. Испаритель

Функция испарителя:Испаритель представляет собой устройство рекуперации отходящего тепла. Хладагент из конденсатора испаряется с поверхности теплообменной трубки, отводя тепло и охлаждая охлаждаемую воду внутри трубки. Таким образом, отходящее тепло рекуперируется. Пар хладагента, испаряясь с поверхности теплообменной трубки, поступает в абсорбер.

Испаритель имеет кожухотрубную конструкцию и состоит из теплообменной трубы, трубной решетки, опорной пластины, кожуха, перегородки, поддона для сбора конденсата, спринклера и водяной камеры. Рабочее давление испарителя составляет около 1/10 давления генератора.

4. Поглотитель

Функция поглотителя:Абсорбер – это устройство для генерации тепла. Пар хладагента из испарителя поступает в абсорбер, где поглощается концентрированным раствором. Концентрированный раствор превращается в разбавленный раствор, который насосом подается в следующий контур. При поглощении паров хладагента концентрированным раствором выделяется огромное количество тепла, которое нагревает воду для ГВС до более высокой температуры. Таким образом, достигается тепловой эффект.

Абсорбер имеет кожухотрубную конструкцию и состоит из теплообменной трубы, трубной решетки, опорной пластины, кожуха, продувочной трубы, распылителя и водяной камеры. Абсорбер является сосудом с самым низким давлением в системе теплового насоса и испытывает наибольшее воздействие неконденсирующегося воздуха.

5. Теплообменник

Функция теплообменника:Теплообменник представляет собой устройство рекуперации отходящего тепла, используемое для рекуперации тепла из раствора LiBr. Тепло из концентрированного раствора передается теплообменником в разбавленный раствор для повышения тепловой эффективности.

Благодаря пластинчатой ​​конструкции теплообменник имеет высокую тепловую эффективность и заметный эффект экономии энергии.

6. Автоматическая система продувки воздухом

Функция системы:Система продувки воздухом готова откачивать неконденсирующийся воздух из теплового насоса и поддерживать высокий вакуум. Во время работы разбавленный раствор течёт с высокой скоростью, создавая локальную зону низкого давления вокруг сопла эжектора. Таким образом, неконденсирующийся воздух откачивается из теплового насоса. Система работает одновременно с тепловым насосом. Во время работы теплового насоса автоматическая система поддерживает высокий вакуум внутри, обеспечивая производительность системы и максимальный срок её службы.

Система воздухоочистки представляет собой систему, состоящую из эжектора, охладителя, маслоуловителя, воздушного цилиндра и клапана.

7.Насос для раствора

Насос раствора используется для подачи раствора LiBr и обеспечения нормального потока жидких рабочих сред внутри теплового насоса.

Насос для раствора представляет собой полностью закрытый, герметичный центробежный насос, отличающийся нулевой утечкой жидкости, низким уровнем шума, высокой взрывозащищенностью, минимальным обслуживанием и длительным сроком службы.

8. Насос хладагента

Насос хладагента используется для подачи охлаждающей воды и обеспечения нормального распыления охлаждающей воды на испаритель.

Насос хладагента представляет собой полностью закрытый, герметичный центробежный насос, отличающийся нулевой утечкой жидкости, низким уровнем шума, высокой взрывозащищенностью, минимальным обслуживанием и длительным сроком службы.

9. Вакуумный насос

Вакуумный насос используется для вакуумной продувки на этапе пуска и воздушной продувки на этапе эксплуатации.

Вакуумный насос оснащён роторно-лопастным колесом. Ключ к его производительности — управление подачей вакуумного масла. Предотвращение образования масляной эмульсии, безусловно, положительно влияет на эффективность откачки воздуха и способствует продлению срока службы.

10.Электрический шкаф

Электрический шкаф является центром управления теплового насоса LiBr и в нем размещаются основные органы управления и электрические компоненты.