Солнечный абсорбционный чиллер на основе LiBr

2.1Принцип работы

Холодильный цикл

Принцип работы холодильной установки (нагревателя) показан на рисунке 1. Разбавленный раствор из абсорбера транспортируется насосом для раствора LTG, нагревается низкотемпературным теплообменником и затем поступает в LTG. В LTG разбавленный раствор нагревается и кипит под действием потока высокотемпературного и высокого давления паров хладагента из HTG, и раствор концентрируется в промежуточный раствор.

Большая часть промежуточного раствора после нагрева в высокотемпературном теплообменнике перекачивается насосом для раствора HTG в HTG. В HTG сгорание топлива выделяет тепло, которое нагревает раствор LiBr, образуя высокотемпературный пар хладагента под высоким давлением, после чего раствор дополнительно концентрируется до концентрированного раствора.

В литий-ионном генераторе (LTG) высокотемпературный пар хладагента под высоким давлением из высокотемпературного термоэлектрического генератора (HTG) нагревает разбавленный раствор в LTG и конденсируется в хладагентную воду, которая поступает в конденсатор вместе с паром хладагента, образующимся в LTG в результате дросселирования и снижения давления, а затем охлаждается до хладагентной воды, соответствующей давлению конденсации, охлаждающей водой в конденсаторе.

Хладагентная вода из конденсатора после дросселирования через U-образные трубки поступает в испаритель, а затем с помощью холодильного насоса распыляется на группу испарительных трубок, поглощая тепло охлажденной воды и испаряясь, в результате чего температура охлажденной воды в трубках понижается, обеспечивая охлаждение.

После смешивания части промежуточного раствора из низкотемпературного теплообменника с концентрированным раствором из высокотемпературного теплообменника, он проходит через низкотемпературный теплообменник и поступает в абсорбер, распыляется на группу абсорберных трубок, охлаждается охлаждающей водой и одновременно поглощает пары хладагента из испарителя, превращаясь в разбавленный раствор. Раствор LiBr, разбавленный поглощением паров хладагента в испарителе, подается насосом генератора в генератор для нагрева и концентрирования, что завершает холодильный цикл. Процесс повторяется, обеспечивая непрерывное производство низкотемпературной охлажденной воды в испарителе для кондиционирования воздуха или производственных процессов.

Цикл нагрева

На рисунке 2 показан процесс нагрева абсорбционного чиллера (нагревателя) с прямым нагревом LiBr. Остановка контура охлаждающей воды и контура хладагента приводит к преобразованию контура охлажденной воды в контур горячего водоснабжения. Абсорбер, конденсатор, низкотемпературный теплообменник (НТГ), высокотемпературный теплообменник и низкотемпературный теплообменник останавливают работу. Разбавленный раствор из абсорбера подается в НТГ и концентрируется с помощью насоса раствора. Образовавшийся пар хладагента поступает в испаритель через трубку и клапан F7, конденсируется на трубном блоке испарителя и нагревает горячую воду. Конденсированная вода хладагента поступает в абсорбер из испарительного резервуара через клапан F9. Концентрированный раствор в НТГ поступает в абсорбер через клапан F8 и смешивается с водой хладагента в абсорбере, образуя разбавленный раствор. Разбавленный раствор подается обратно в НТГ насосом раствора и нагревается. Вышеописанный цикл повторяется, образуя непрерывный процесс нагрева.

2.2Схема технологического процессаm

2.3Основные компоненты и функции

1. Генератор

Функция генерации:Генератор является источником питаниячиллерИсточник тепла поступает в генератор и нагревает разбавленный раствор LiBr. Вода в разбавленном растворе испаряется в виде хладагента и поступает в конденсатор. Тем временем разбавленный раствор концентрируется в концентрированный раствор.

Генератор, имеющий кожухотрубную конструкцию, включает в себя теплообменную трубу, трубную доску, опорную пластину, корпус, паровой ящик, водяную камеру и перегородку. Являясь сосудом самого высокого давления внутри системы теплового насоса, генератор имеет внутренний вакуум, приблизительно равный нулю (микроотрицательное давление).

2. Конденсатор

Функция конденсатора:Конденсатор представляет собой теплогенерирующий агрегат. Парогенератор с хладагентом поступает в конденсатор и нагревает горячую воду до более высокой температуры. Таким образом достигается эффект нагрева. После нагрева горячей воды парогенератор с хладагентом конденсируется в виде пара и поступает в испаритель.

Конденсатор, имеющий кожухотрубную конструкцию, включает в себя теплообменную трубу, трубную решетку, опорную пластину, корпус, резервуар для хранения воды и водяную камеру. Обычно конденсатор и генератор соединены между собой трубами напрямую, поэтому давление в них практически одинаково.

3. Испаритель

Функция испарителя:Испаритель представляет собой установку для рекуперации отработанного тепла. Хладагентная вода из конденсатора испаряется с поверхности теплообменной трубки, отводя тепло и охлаждая тепловую воду внутри трубки. Таким образом, отработанное тепло рекуперируется. Пар хладагента, испаряющийся с поверхности теплообменной трубки, поступает в абсорбер.

Испаритель, имеющий кожухотрубную конструкцию, включает в себя теплообменную трубу, трубную доску, опорную пластину, корпус, перегородку, поддон для сбора капель, распылитель и водяную камеру. Рабочее давление испарителя составляет примерно 1/10 от давления генератора.

4. Абсорбер

Функция поглощения:Абсорбер представляет собой теплогенерирующий агрегат. Пар хладагента из испарителя поступает в абсорбер, где он поглощается концентрированным раствором. Концентрированный раствор превращается в разбавленный раствор, который подается насосом в следующий цикл. В процессе поглощения пара хладагента концентрированным раствором выделяется огромное количество тепла, которое нагревает горячую воду до более высокой температуры. Таким образом достигается эффект обогрева.

Абсорбер, имеющий кожухотрубную конструкцию, включает в себя теплообменную трубу, трубную решетку, опорную пластину, корпус, продувочную трубу, распылитель и водяную камеру. Абсорбер является сосудом с самым низким давлением внутри системы теплового насоса и подвергается наибольшему воздействию неконденсируемого воздуха.

5. Теплообменник

Функция теплообменника:Теплообменник представляет собой устройство для утилизации отработанного 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 обладает высокой тепловой эффективностью и значительным эффектом энергосбережения.

6. Автоматическая система продувки воздухом

Функция системы:Система продувки воздухом готова откачивать неконденсируемый воздух из теплового насоса и поддерживать высокое вакуумное давление. Во время работы разбавленный раствор течет с высокой скоростью, создавая локальную зону низкого давления вокруг эжекторного сопла. Таким образом, неконденсируемый воздух откачивается из теплового насоса. Система работает одновременно с тепловым насосом. Во время работы теплового насоса автоматическая система помогает поддерживать высокое вакуумное давление внутри, обеспечивая производительность системы и максимальный срок ее службы.

Система продувки воздухом состоит из эжектора, охладителя, маслоуловителя, пневматического цилиндра и клапана.

7.Насос для раствора

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

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

8. Насос хладагента

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

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

9. Вакуумный насос

Вакуумный насос используется для вакуумной продувки на этапе запуска и для продувки воздухом на этапе работы.

Вакуумный насос оснащен вращающимся лопастным колесом. Ключевым элементом его работы является система управления вакуумным маслом. Предотвращение эмульсификации масла оказывает очевидно положительное влияние на эффективность продувки воздухом и способствует увеличению срока службы.

10.Электрический шкаф

Электрический шкаф, являющийся центром управления тепловым насосом на основе LiBr, вмещает основные элементы управления и электрические компоненты.

3.Характеристики устройства

Утилизация отработанного тепла.Энергия Сохранение&Выбросы Снижение

Его можно применять для рекуперации горячей воды низкого давления или пара низкого давления в теплоэнергетике, нефтедобыче, нефтехимии, металлургии, химической промышленности и т. д. Он может использовать речную воду, грунтовые воды или другие природные источники воды, преобразуя горячую воду низкого давления в горячую воду высокого давления для целей централизованного теплоснабжения или технологического нагрева.

Двойной эффект (используется для охлаждения/обогрева)

Двухступенчатый абсорбционный теплогенератор, работающий на природном газе или паре.насосОн способен рекуперировать отработанное тепло с очень высокой эффективностью (коэффициент полезного действия может достигать 2,4). Он оснащен функциями как обогрева, так и охлаждения, особенно подходящим для одновременного удовлетворения потребности в отоплении и охлаждении.

Двухфазное поглощение и высокие температуры

Двухфазный абсорбционный тепловой насос класса II может повысить температуру сточных вод до 80 °C без использования других источников тепла.

Интеллектуальное управление и простота эксплуатации

Полностью автоматическое управление, позволяющее включать/выключать одним нажатием кнопки, регулировать нагрузку, контролировать предельную концентрацию раствора и осуществлять дистанционный мониторинг.

Система управления на основе искусственного интеллекта (ИИ) (версия 5.0)

■Полностью автоматические функции управления

Система управления (ИИ, V5.0) отличается мощными и полными функциями, такими как запуск/остановка одной кнопкой, включение/выключение по таймеру, развитая система защиты, многоуровневая автоматическая настройка, блокировка системы, экспертная система, человеко-машинный диалог (на нескольких языках), интерфейсы автоматизации зданий и т. д.

■Полныйединицафункция самодиагностики и защиты от аномалий

Система управления (AI, V5.0) включает 34 функции самодиагностики и защиты от неисправностей. Система автоматически предпринимает необходимые действия в зависимости от уровня неисправности. Это призвано предотвратить аварии, минимизировать трудозатраты человека и обеспечить устойчивую, безопасную и стабильную работу чиллера.

■Уникальныйlдорогаaрегулировкаfпомазание

Система управления (AI, V5.0) обладает уникальной функцией регулировки нагрузки, которая позволяет автоматически настраивать производительность чиллера в соответствии с фактической нагрузкой. Эта функция не только помогает сократить время запуска/остановки и время разбавления, но и способствует уменьшению простоев и энергопотребления.

■Уникальный объем циркуляции раствора технология управления

Система управления (AI, V5.0) использует инновационную трехкомпонентную технологию управления для регулирования объема циркуляции раствора. Традиционно для регулирования объема циркуляции раствора использовались только параметры уровня жидкости в генераторе. Новая технология сочетает в себе преимущества концентрации и температуры концентрированного раствора, а также уровня жидкости в генераторе. Кроме того, для насоса раствора применяется усовершенствованная технология частотно-регулируемого управления, позволяющая достичь оптимального объема циркулирующего раствора. Эта технология повышает эффективность работы, сокращает время запуска и энергопотребление.

■Контроль концентрации растворатехнологии

Система управления (AI, V5.0) использует уникальную технологию контроля концентрации, позволяющую осуществлять мониторинг и контроль концентрации и объема концентрированного раствора, а также объема горячей воды в режиме реального времени. Эта система позволяет поддерживать чиллер в безопасном и стабильном режиме при высокой концентрации, повышать эффективность его работы и предотвращать кристаллизацию.

■Интеллектуальная автоматическая система кондиционирования воздухаудалятьфункция

Система управления (AI, V5.0) позволяет осуществлять мониторинг вакуумного состояния в реальном времени и автоматически удалять неконденсируемый воздух.

■Уникальный контроль остановки разбавления

Эта система управления (AI, V5.0) позволяет регулировать время работы различных насосов, необходимых для разбавления раствора, в зависимости от концентрации раствора, температуры окружающей среды и остаточного объема хладагента. Таким образом, после остановки чиллера поддерживается оптимальная концентрация. Предотвращается кристаллизация, и сокращается время повторного запуска чиллера.

■Система управления рабочими параметрами

Через интерфейс этой системы управления (AI, V5.0) оператор может выполнять любые из следующих операций для 12 критически важных параметров, влияющих на производительность чиллера: отображение в реальном времени, коррекция, настройка. Возможна запись истории операций.

■Единицасистема управления неисправностями

Если на интерфейсе управления отображается сообщение о случайной неисправности, эта система управления (AI, V5.0) может определить и подробно описать неисправность, предложить решение или дать рекомендации по устранению неполадок. Для облегчения технического обслуживания операторами может проводиться классификация и статистический анализ исторических неисправностей.