Абсорбционный охладитель выхлопных газов и природного газа

2.1 Принцип работы
В повседневной жизни, как мы все знаем, мы чувствуем прохладу, если капнуть немного спирта на кожу, потому что испарение поглощает тепло. Не только спирт, но и любые другие жидкости при испарении поглощают тепло окружающей среды. Чем ниже атмосферное давление, тем ниже температура испарения. Например, температура кипения воды составляет 100 °C при давлении в 1 атмосферу, но при снижении атмосферного давления до 0,00891 °C температура кипения воды снижается до 5 °C. Поэтому в условиях вакуума вода может испаряться при очень низкой температуре.
Это основной принцип работы абсорбционного чиллера на основе бромистого лития (LiBr). Вода (хладагент) испаряется в высоковакуумном абсорбере и поглощает тепло из охлаждаемой воды. Пары хладагента затем поглощаются раствором бромистого лития (абсорбентом) и циркулируют с помощью насосов. Процесс повторяется.
2.2 Схема потока
Принцип работы чиллера показан на рисунке 2-1. Разбавленный раствор из абсорбера, перекачиваемый насосом раствора, проходит через низкотемпературный теплообменник (НТТО) и высокотемпературный теплообменник (ВТО), а затем поступает в высокотемпературный генератор (ВТГ), где он кипит под воздействием высокотемпературных дымовых газов и природного газа, образуя пар хладагента высокого давления и температуры. Разбавленный раствор превращается в промежуточный раствор.
Промежуточный раствор поступает через HTHE в низкотемпературный генератор (LTG), где нагревается парами хладагента из HTG, образуя пар хладагента. Промежуточный раствор становится концентрированным.
Пары хладагента высокого давления и температуры, образующиеся в HTG, после нагревания промежуточного раствора в LTG конденсируются, образуя охлаждающую воду. После дросселирования вода вместе с парами хладагента, образующимися в LTG, поступает в конденсатор, охлаждается охлаждающей водой и превращается в охлаждающую воду.
Хладагент, образующийся в конденсаторе, проходит через U-образный патрубок и поступает в испаритель. Часть хладагента испаряется из-за очень низкого давления в испарителе, в то время как большая его часть подается насосом хладагента и распыляется на трубный пучок испарителя. Распыляемый на трубный пучок хладагент затем поглощает тепло воды, протекающей по трубному пучку, и испаряется.
Концентрированный раствор из LTG поступает через LTHE в абсорбер и распыляется на трубный пучок. Затем, охлаждаясь водой, протекающей в трубном пучке, концентрированный раствор поглощает пары хладагента из испарителя и превращается в разбавленный раствор. Таким образом, концентрированный раствор непрерывно поглощает пары хладагента, образующиеся в испарителе, поддерживая процесс испарения. Тем временем разбавленный раствор насосом раствора подается в HTG, где он кипятится и снова концентрируется. Таким образом, цикл охлаждения завершается, и цикл повторяется.

Рис. 2-1 Схема технологического процесса

2.3 Основные компоненты и функции
1. Генератор
Функция HTG: кипятит раствор с использованием высокотемпературного дымового газа или тепла от горелки для получения первичного пара хладагента, который поступает в LTG и концентрирует раствор в промежуточный раствор, который поступает в HTHE.
Функция LTG: концентрирует промежуточный раствор в концентрированный раствор с первичным паром хладагента, который становится хладагентной водой, которая, в свою очередь, создает вторичный пар хладагента.

2. Конденсатор
Функция конденсатора: конденсирует пары вторичного хладагента из LTG в воду и охлаждает первичную охлаждающую воду из HTG, при этом тепло отводится охлаждающей водой.

3. Испаритель
Функция испарителя: испаряя охлаждающую воду, он поглощает тепло из воды, протекающей через систему кондиционирования воздуха.

4. Поглотитель
Функция абсорбера: концентрированный раствор поглощает пары хладагента из испарителя, при этом тепло отводится охлаждающей водой.

5. Теплообменник
Функция высокотемпературного теплообменника: рекуперация тепла из промежуточного раствора HTG.
Низкотемпературный теплообменник. Функция: рекуперация тепла из концентрированного раствора LTG.

6. Автоматическая система удаления воздуха
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.