Содержание

принцип работы и принципиальная схема

Холодильник стал непременным атрибутом каждой хорошо оборудованной кухни. Его правильный выбор влияет на качество потребляемых продуктов и на комфортную кулинарную деятельность женщин. Существует несколько типов холодильных камер, по-разному ведущих себя во время эксплуатации. Наиболее известными являются компрессорные холодильники. Чем же отличаются от них абсорбционные?

Абсорбционный агрегат

Отличие абсорбционного холодильника от компрессорного

Основное отличие абсорбционной холодильной камеры от компрессорной состоит в том, что в ней нет компрессора. Поэтому холодильники абсорбционного типа (без движущихся устройств) не шумят и редко ломаются. Это обеспечивает как плюсы, так и минусы данного вида устройств. В компрессионном холодильнике чаще всего ломается компрессор. Их можно починить, заменив вышедший из строя компонент. Абсорбционные холодильники ломаются гораздо реже. Но если такой агрегат вышел из строя, починить его невозможно.

Холодильник для автодома

Из чего состоит абсорбционный модуль?

Абсорбционный тип предполагает движение хладагента по холодильной системе, которое происходит в связи с растворением аммиака в водной массе.

Абсорбционный цикл

Основными частями абсорбционной холодильной камеры являются:

  1. Генератор. Насыщенная аммиаком смесь подается в генератор, где происходит ее кипение. Генератор (кипятильник) нагревается за счет подключения к электрической сети или за счет тепла от горения газа.
  2. Конденсатор. Он отдает тепло в окружающее пространство.
  3. Абсорбер. Пары аммиака отсасываются абсорбером. Этот процесс основан на разнице давления пара – в абсорбере оно существенно ниже. В нем водоаммиачный раствор поглощает аммиачные пары. Насыщение водоаммиачной смеси аммиаком происходит, сопровождаясь выделением тепла. Поэтому абсорбер охлаждается водой.
  4. Испаритель. В испарительном блоке, находящемся в подвергающемся охлаждению пространстве, из водоаммиачного состава в процессе кипения отделяются пары хладагента. Это возможно, поскольку температура, при которой кипит аммиак, равна 33,4 градуса по Цельсию, то есть она существенно меньше порога закипания воды.
  5. Регулирующие вентили. Направляют хладагент в нужное устройство.
  6. Насос. Подает перенасыщенный аммиачный раствор внутрь генератора.

Холодильный агрегат холодильника

Эти устройства соединяются трубами и собираются в замкнутую схему. Принципиальная схема холодильника, работающего по абсорбционному методу, изображена ниже.

Принцип действия абсорбционного холодильного модуля

Принцип работы абсорбционного холодильника состоит в следующем. Генератор обеспечивает кипение аммиачной смеси, которая в парообразном виде поступает в конденсатор. Неиспользованная водоаммиачная низко концентрированная смесь проникает в абсорбер, там ее насыщают аммиаком.

Устройство холодильника

Пары аммиачного хладагента получает конденсатор. В нем происходит кипение аммиака и преобразование его из парообразного состояния в жидкое. Жидкообразный аммиак при помощи вентиля направляется в испаритель.

Этот процесс обеспечивает забор тепла под действием испарителя и отдачу его во внешнее пространство конденсатором. Генератор является нагнетательным компонентом схемы абсорбционного холодильника, а абсорбер выполняет всасывание аммиака.

В отличие от компрессионного холодильника, в абсорбционном имеется 2 цепи прохождения хладагента.  Большая цепь обеспечивает работу системы, по малой цепи проходит водоаммиачная жидкость разной степени насыщенности.

Недостатки абсорбционного холодильника

Существенные недостатки описываемого устройства состоят в следующем:

  1. Вода в водоаммиачной жидкости постепенно тоже начинает закипать. Пары воды будут также проникать в конденсатор, уменьшая долю попадающего туда аммиака, поскольку вода смешивается с аммиаком. Для устранения этого недостатка применяются специальные блоки, которыми пары аммиака освобождаются от паров воды.
  2. При растворении аммиака в водной массе внутри конденсатора высвобождается тепло. При этом повышается температура системы и падает ее эффективность. Для повышения эффективности агрегата подогретую смесь применяют для нагревания насыщенного раствора, подаваемого в генератор.
  3. Как отмечалось выше, абсорбционный холодильник не подлежит ремонту.

Недостатком является и ядовитые свойства аммиака. Из-за них холодильные камеры редко применяются частными лицами в быту.

Холодильник для автодома

Области применения абсорбционной холодильной техники

Популярность приобрели абсорбционные холодильники на газу Морозко. Они не требуют подключения к электричеству. Такой агрегат можно поставить в дачном домике, когда нет возможности подключиться к электричеству. Есть возможность приобрести автомобильный холодильник на газу.

Автомобильный абсорбционный холодильник сохранит низкую температуру в камере даже жарким летом. Автомобильные мини холодильники помогут во время длительного путешествия. Газовый мини холодильник Морозко любят брать в дорогу водители дальнобойщики.

Холодильник на пропане

Газовый абсорбционный холодильник своими руками умелец, при строгом соблюдении техники безопасности, может сделать на основе другой абсорбционной техники и газового нагревательного модуля. Остальным автолюбителям лучше купить его в магазине.

expertfrost.ru

Абсорбционный холодильник. Отличия и принцип работы :: SYL.ru

В настоящее время всевозможных сокращений затрат и издержек при проектировании, изготовлении, монтаже и дальнейшей эксплуатации оборудования заказчик старается выбрать как можно более эффективное решение, менее энергозатратное и с продолжительным сроком службы. При проектировании хладоцентров на сегодняшний день более чем в 85 % случаев инжиниринговые компании выбирают проверенное временем оборудование, а именно парокомпрессионный чиллер. То же самое относится и к бытовой технике. Холодильник абсорбционного типа может приобрести лишь ограниченное количество потенциальных покупателей. Они сложны в обслуживании и стоят дороже. Но с другой стороны, они бесшумны в работе, не создают паразитных вибраций и служат намного дольше, чем их парокомпрессионные собратья.

Единый процесс

Прежде чем сравнивать и оценивать абсорбционный холодильник, необходимо разобраться, в чем его отличие от общепринятой конструкции. Принцип работы любой примитивной холодильной машины одинаков. И неважно, бытового ли она назначения или промышленного. Начиная от самых маленьких, всего на пару киловатт, сплит-систем и заканчивая огромными индустриальными чиллерами, от стандартного бытового холодильника до огромного промышленного склада морозильно-холодильного хранения - процесс всегда можно свести к одному замкнутому циклу. Любая примитивная холодильная установка работает по упрощённому обратному циклу Карно.

Основы термодинамики

Теплота всегда передаётся от более нагретого тела менее нагретому. Этому будущих физиков, и не только, учит "Первое начало термодинамики" ещё в школе. И с этим фактом тяжело не согласиться. Попробуйте жарким летним днём вынести мороженое на солнце - оно начнёт у вас таять, но никак не замерзать ещё сильнее. Для того чтобы отвести теплоту от тела (или от какого-нибудь объёма жидкости/газа), необходимо выполнить определённую работу. В парокомпрессионных машинах эту работу выполняет компрессор. Повышая давление хладагента (как правило, фреона) в системе до определённого уровня, он в том числе повышает его температуру. Абсорбционный холодильник компрессора лишён - и это его одно из основных отличий.

Сброс теплоты

После компрессора газ с высоким давлением и высокой температурой поступает в конденсатор. В обоих типах холодильников он вынесен за пределы камеры охлаждения и предназначен для сброса теплоты в окружающую среду, то есть в помещение кухни, где он установлен. Температура, с которой фреон поступает в конденсатор, порядка 50-55 градусов Цельсия, то есть несколько выше, чем в помещении. За счет менее нагретого воздуха газ охлаждается и меняет свое фазовое состояние, превращаясь в жидкость, то есть конденсируясь. Если поднести руку за обычный или абсорбционный холодильник, можно почувствовать нагретый теплообменник конденсатора. Это универсальный способ проверить, работает холодильник или нет.

Что и где кипит?

Далее жидкий хладагент заходит обратно в холодильную камеру и попадает в тонкую нить капилляра, где идёт сброс давления и фреон частично вскипает. Большая холодильная установка вместо капилляра работает с терморегулирующим вентилем (ТРВ). Принцип их работы примерно одинаков. Остывший хладон с низким давлением поступает в испаритель и начинает кипеть, за счёт более низкой температуры испарения, чем температура воздуха в камере. Изменение его фазового состояния (с жидкого до газообразного) происходит с довольно приличным поглощением теплоты. Температура в холодильной камере понижается. Газ снова поступает в компрессор, и цикл повторяется.

Абсорбционный холодильник

Принцип работы бескомпрессорных аппаратов схож с парокомпрессионными по линии низкого давления. В зоне высокого давления в качестве рабочего вещества применяются абсорберы. В зависимости от типа абсорбера такие машины могут быть водно-аммиачные или бромисто-литиевые. После испарителя пары хладагента поступают в абсорбер, где они поглощаются рабочим веществом (раствором аммиака в воде или раствором бромистого лития). Выделившаяся при этом теплота сбрасывается в окружающую среду (в помещение кухни), а концентрированный раствор термонасосом закачивается в кипятильник, где происходит его нагрев. Так как температура кипения хладагента на порядок ниже, в кипятильнике выпаривается только абсорбер, хоть и частично. Оставшаяся его часть удаляется в специальном теплообменнике - дефлегматоре, а чистый хладагент поступает в конденсатор, и цикл повторяется.

Что в итоге?

Если рассматривать большие промышленные абсорбционные чиллеры, то их применяют там, где есть возможность использовать бросовые источники теплоснабжения (для работы кипятильника): дешевый газ, отработанный пар с турбин, геотермальные источники энергии и т. д. Это на несколько порядков сокращает стоимость эксплуатации. Бытовой абсорбционный холодильник запитывается от электросети, потребляя её при этом меньше, чем компрессорный. Такие холодильники бесшумные (нет шумов от работы компрессора) и надёжные (нет движущихся и трущихся друг об друга частей). Однако ремонт такого холодильника, если он всё же выйдет из строя, обойдётся в довольно приличную сумму, да и стоят они дороже. Поэтому здесь каждый потребитель решает сам, что для него важнее.

www.syl.ru

Принцип работы холодильника «Морозко-3М»

При изучении принципа работы «Морозко-3М» следует использовать «Схему работы холодильного агрегата «Морозко-3М»». Дальнейшие обозначения позиций приведены в соответствии со схемой (представлена на стенде и в конце методических указаний).

Концентрированный водоаммиачный раствор с начальной концентрацией около 35% подогревается электронагревателем в термосифоне до температуры 165-175°С. Образующаяся при кипении парожидкостная смесь поднимается по термосифону, так как удельный вес ее становится меньше, чем удельный вес крепкого раствора в сборнике, с которым сообщается термосифон. После выхода из термосифона от парожидкостной смеси отделяется водоаммиачный пар, а слабый водоаммиачный раствор поступает через трубку слабого раствора и теплообменник растворов в верхнюю часть абсорбера. Водоаммиачный пар через дефлегматор поступает в конденсатор.

Дополнительное охлаждение пара окружающим воздухом, образование флегмы с целью максимального повышения концентрации пара и отделения от него воды происходит в дефлегматоре. Аммиачный пар поступает в конденсатор, а флегма – в трубку отвода слабого раствора.

Процесс дефлегмации в холодильных агрегатах абсорбционного типа происходит на выходе из генератора, когда пары аммиака, имеющие примесь паров воды, охлаждаются окружающим воздухом. При этом флегма (концентрированный раствор аммиака) отделяется от паров аммиака, т.е. пар очищается от примесей воды. Пары воды вместе с флегмой возвращаются в генератор. Дефлегматор расположен на пароотводящей трубе.

В конденсаторе аммиачный пар конденсируется. Образовавшийся жидкий аммиак сливается в испаритель, где происходит испарение жидкого аммиака, сопровождающееся поглощением тепла холодильной камеры.

Между испарителем и абсорбером циркулирует водород в смеси с аммиаком под высоким давлением. В испарителе пар аммиака диффундирует в бедную пароводородную смесь.

Насыщенная парами аммиака пароводородная смесь опускается через регенеративный газовый теплообменник в сборник раствора. Туда же поступает неиспарившаяся часть жидкого аммиака. Продолжая свое движение в абсорбере, насыщенная аммиаком пароводородная смесь в процессе абсорбции отдает полученный в испарителе аммиак слабому водоаммиачному раствору, который движется сливаясь сверху вниз.

Очистившись от значительной части аммиака и уменьшив свой удельный вес, пароводородная смесь становится бедной, вытесняется из абсорбера притоком, насыщенным более тяжелой газовой смесью из испарителя и поступает в регенеративный теплообменник, где охлаждается насыщенной пароводородной смесью, поступившей из испарителя. Охлажденная бедная пароводородная смесь поступает в испаритель. Водоаммиачный раствор, обогатившись аммиаком в абсорбере, сливается в сборник раствора, а затем в теплообменник растворов, где подогревается возвращающимся из генератора слабым водоаммиачным раствором. Нагретый насыщенный водоаммиачный раствор поступает в термосифон.

Процессы в холодильном агрегате протекают непрерывно. Кипение в генераторе сопровождается поглощением тепла электронагревателя, раствор кипит и образуется водоаммиачный пар. Тепло в холодильной камере поглощается холодильным агентом (аммиаком) через развитую, оребренную поверхность испарителя.

Интенсивность выделения тепла от холодильного агента в окружающую среду в конденсаторе и абсорбере обеспечивается развитой поверхностью теплообмена и достигается соответственно оребрением и увеличением длины трубы. Вследствие непрерывности холодильного цикла в холодильной камере холодильника с помощью описанного холодильного агрегата достигается и устанавливается низкая температура.

В некоторых конструкциях бытовых абсорбционно-диффузионных холодильников присутствует аккумулятор водорода, который служит сборником водорода и газообразного аммиака и стабилизирует работу холодильного агрегата в случае повышения температуры окружающей среды, способствуя поддержанию постоянного холодильного эффекта.

Необходимый режим работы холодильного агрегата определяется конструктивным исполнением и размерами, а также параметрами заряда (концентрацией водоаммиачного раствора, давлением водорода) и устанавливается в зависимости от температуры окружающей среды и режима работы нагревателя термосифона.

 

 

Ход работы

 

1. Ознакомиться со схемой работы абсорбционной холодильной машины. Определить основные элементы АХМ. Отследить движение хладагента и абсорбента в аппаратах и трубопроводах. Сравнить с принципиальной схемой парокомпрессионной холодильной установки.

2. Ознакомиться со схемой работы абсорбционно-диффузионной холодильной машины. Сравнить ее устройство и цикл работы с предыдущей схемой.

3. Детально рассмотреть схему работы холодильного агрегата «Морозко-3М». Определить из каких элементов состоит схема, и найти эти элементы на учебном стенде, компьютерной модели или холодильном контуре с разрезами.

 

 

Содержание отчета

 

1. Зарисовать схему абсорбционной холодильной машины.

2. Описать составные части абсорбционной холодильной машины дать пояснение происходящим в них процессам.

3. Выделить основные отличительные особенности абсорбционно-диффузионной холодильной машины.

 

 

 

studopedya.ru

Самый тихий холодильник: адсорбционные модели

Тишайшим холодильником считается адсорбционный. Хладагент в нем движется за счет нагрева ТЭНом. Самый тихий холодильник не экономичен, дорогой, зато способен работать от газового баллона. Нет разницы, откуда получать энергию. Даже мобильные холодильники для авто, питающиеся от сети 12 В и работающие за счет охлаждения полупроводников проходящим током, не сравнятся с адсорбцией. В последнем случае слышен исключительно звук циркулирующего хладагента. Лари, использующие для работы аккумулятор под капотом, требуют наличия по крайней мере двух вентиляторов и греют салон.

Адсорбционные холодильники

Адсорбционные холодильники не слишком редко встречаются, но часто неизвестны публике. Невероятным кажется факт, что охлаждение достигается за счет сгорания газа. Сегодня витает идея создания адсорбционного холодильника, работающего за счет энергии солнца. Точно неизвестна дата создания первой модели. В период холодной войны конструкцию устройства засекретили в целях использования в военной и космической промышленности, слишком выгодным казалось создание адсорбционного холодильника. Сведения оказались изъяты из учебников, так продолжалось до конференции в Париже 1992 года. Отдельные данные о первых адсорбционных холодильниках извлекаются из специализированных учебников, изданных до 1960 года.

Поговорим о терминах. В литературе упоминаются абсорбционные и адсорбционные холодильники. Это родственные конструкции, работающие на разновидностях сорбции, отдельные писатели ошибаются, не зная толком смысл происходящего. Важнее факт существования оборудования подобного типа, работающего за счет циклов поглощения и обратной отдачи хладагента гранулами адсорбента либо жидким абсорбентом.

Разница между явлениями, лежащими в основе работы:

  1. Абсорбент поглощает вещество по всему объему.
  2. В случае адсорбции речь идет лишь о поверхностном слое, поглощаемое вещество не проникает вглубь.

Принимая во внимание указанные соображения, несложно понять возникшую путаницу в разделе бытовой техники. Жидкий сорбент называется абсорбентом, а твердый (в гранулах) – адсорбентом.

Принцип работы адсорбционного холодильника

Дельного описания работы самого тихого холодильника в сети найти невозможно. Радует интересная выписка из старого учебника, без картинок. Имеется две технологии, которые используются в адсорбционных холодильниках:

Гранулы адсорбента поглощают хладагент, выходящий из испарителя. Это продолжается, пока имеется носитель в газовой фазе. Потом требуется испарить хладагент, для этого адсорбент нагревается. Пар выходит на конденсатор, где превращается в жидкость и отдает тепло. Позднее хладагент разряжается на специальном устройстве и поступает в испаритель. При переходе в газовую фазу поглощается тепла в 50 раз больше, чем уже присутствует в носителе. Температура в холодильной камере понижается. Гранулы адсорбента неподвижны во время рабочего цикла, запускающегося периодическим включением нагревательного элемента.

Возникают вопросы:

  1. Почему хладагент не способен двигаться в обратном направлении;
  2. Как реализовать систему без клапанов;
  3. Как ТЭН понимает, когда рабочий цикл подошел к концу.

Общее описание, как видим, расплывчатое, но вторая методика, где хладагентом абсорбционного холодильника стал аммиак, не лучше!

  • В качестве абсорбента используется дистиллированная вода, а хладагентом становится аммиак. Для предотвращения коррозии внутрь системы заправляется хромат натрия, нужную разницу давлений создает водород – в районе испарителя концентрация вещества ниже. Вода находится на дне абсорбера, где жидкостью поглощается аммиак в газовой фазе, пришедший из испарителя. Концентрированный раствор закачивается в кипятильник термонасосом. В процессе кипения аммиак испаряется гораздо лучше воды из-за низкой температуры кипения, в результате пары его устремляются к конденсатору. Улетучившаяся влага собирается дефлегматором (нечто вроде охлаждаемой внешней средой трубки) и стекает в абсорбер, куда поступает газообразный аммиак из испарителя. Цикл замыкается.

Непонятно, каким образом выдерживается разное парциальное давление водорода на испарителе и конденсоре, а принцип работы термонасоса – неразрешимая загадка. В остальном хочется понять, почему именно концентрированный раствор подается в кипятильник, как отделяется от слабого раствора. Рискнем предположить, что температура ТЭНа поддерживается немаленькая, вода испаряется не хуже аммиака, но осаждается на дефлегматоре гораздо лучше. Получается слабый раствор. С термонасосом идей даже не возникает.

Недостатки адсорбционных холодильников

Шумовые параметры холодильников адсорбционного типа ограничиваются бульканьем хладагента, но тип оборудования обнаруживает недостатки:

  1. Потребляет избыток энергии.
  2. Долго выходит на рабочий режим (в среднем, полчаса).
  3. Не терпит наклонов и перекосов относительно земной силы тяжести.
  4. Аммиак, прочие хладагенты, попросту опасны, от веществ давно отказались в компрессорных моделях.

Подводя черту, скажем, что фирмы, производящие самые тихие холодильники, обязаны удовлетворить интерес потребителя. Сегодня техника популярна у рыбаков: это лучше, чем морозить рыбу углекислотным огнетушителем. Однако жалобы на низкую надежность техники, по словам ученых умов, способную работать вечно, в отсутствие подвижных частей, дают повод подумать, что не все настолько гладко в области адсорбции. Отзывы о тихих холодильниках подтверждают достоинства и недостатки приборов, пока авторы не упомянули высокую цену оборудования. Как отмечают пользователи, за немаленькие деньги хочется меньше сложности и большей надежности.

Как понять, тихий холодильник или шумный

На бытовую технику налагаются специальные стандарты, указывающие, какие характеристики должно иметь оборудование, чтобы попадать в определённую группу. Часто трактовки законов пересекаются, противореча друг другу. Документом, применимым к тихим холодильникам, считается СТ СЭВ 4672-84. Несмотря на древность документа, он действующий. Касательно холодильников там приводятся данные, позволяющие провести классификацию:

  1. До 200 литров – 40 дБ.
  2. От 200 до 400 литров – 43 дБ.
  3. Свыше 400 литров – 50 дБ.

  1. До 200 литров – 42 дБ.
  2. От 200 до 400 литров – 45 дБ.
  3. Свыше 400 литров – 55 дБ.
  1. До 200 литров – 53 дБ.
  2. От 200 до 400 литров – 55 дБ.
  3. Свыше 400 литров – 60 дБ.

Классность холодильника в плане шума определяется объемом. Добавим, что инверторные компрессоры сегодня способны обеспечить 42 дБ (дорогие модели Liebherr достигают 38 дБ), но меньший уровень не доводилось наблюдать. Адсорбционные холодильники явно попадают в группу А. В устройствах просто нечему шуметь, только шуршит хладагент слегка. Выбрать самый тихий холодильник — значит, подобрать синоним слову адсорбция.Без вариантов.

Как измерить шум холодильника? Метод базируется на корректировке звукового давления, исключив из спектра частоты, не слышимые человеческим ухом. Это касается компрессоров, способных выдавать ультразвук. Что касается адсорбционных холодильников, здесь корректировать не придется, измеренное звуковое давление станет искомым параметром. Для целей проведения опыта понадобится микрофон и методика проведения работ.

Испытуемый тихий холодильник устанавливается в помещении без переотражения звука. Для бытовых условий потребуется натяжной потолок и ковры на полу и стенах. Состав аппаратуры определяется по СТ СЭВ 1351-78 или СТ СЭВ 1807-79. Холодильник устанавливается на твердый пол на расстоянии от звукоотражающей стенки в 15 см. Допустим кусок обычного крашеного бетона. Ближайший угол находится на расстоянии не менее 1,5 м. Микрофоны располагаются, как на чертеже.

где d – не менее 1 м; а, b, c выбираются, исходя из разумных пределов. Площадь поверхности измерения находится по формуле:

S = 2 (2ac + 2ab + bc), собственно, площадь параллелепипеда за вычетом пола и задней бетонной стены.

Перед измерением холодильник работает 6 часов на среднем режиме, потом перерыв на 10 мин. После аппарат включается снова, через 3 мин проводится замер. Обработка результатов ведется по документу СТ СЭВ 541-77 (ГОСТ 23941-2002).

Итог

Подытожим, выбор тихого холодильника в пользу адсорбционного типа не всегда уместен. Это приборы для дачи, природы, газовых вышек. В домашних условиях пока лучше смириться с некоторым уровнем шума, хотя созданы изделия Dometic для типичных кухонь.

vashtehnik.ru

Аммиачный холодильник - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Аммиачный холодильник

Cтраница 1

Аммиачный холодильник 5 состоит из трех отдельных змеевиков, внутри которых проходят стальные трубки, по которым движется воздух или аммиак. В межтрубном пространстве соответственно движется аммиак или воздух. В первом ( по ходу воздуха) змеевике воздух охлаждается до температуры от 2 до - 3, причем часть водяных паров конденсируется. Во втором змеевике он охлаждается до температуры от - 25 до - 30; при этом водяные пары выделяются в виде льда, постепенно забивая воздушные проходы, и коэфициеит теплопередачи уменьшается. Чтобы обеспечить непрерывность процесса, устанавливают два таких змеевика.  [1]

Аммиачные холодильники 4 также работают попеременно. Ввиду хорошего теплообмена и изоляции расход холода небольшой. Температура выходящего газа ниже температуры входящего всего на 3 - 5 град. Бензол получается светлый, с отгоном 96 % до 180 С.  [3]

Аммиачные холодильники по мере взбивки их льдом также переключаются. Отогрев замерзшего холодильника производится подогретым аммиаком, выделяющаяся влага сдувается в сборник. По выходе из аммиачных холодильников газ направляется в льдо-отделитель 4 и оттуда - в блочный теплообменник 5, где охлаждается до - 180 С обратными потоками азото-водородной смеси и азота низкого давления.  [4]

После аммиачных холодильников воздух поступает в блок глубокого охлаждения. Воздух высокого давления из теплообменников 13 поступает в одну из секций аммиачного холодильника воздуха высокого давления 12, где охлаждается кипящим аммиаком до температуры - 43, после чего поступает в блок глубокого охлаждения.  [6]

После аммиачных холодильников азот направляется через влагоотделитель 14 и осушитель 12 в низкотемпературный блок.  [7]

Из аммиачных холодильников газ направляется в блок глубокого охлаждения.  [8]

После аммиачного холодильника 2 исходная смесь проходит адсорбер 6 и поступает в блок разделения, где первоначально охлаждается продуктами разделения в теплообменнике, а затем - и испарителе метановой колонны 9, частично сжижаясь при этом. Далее, при охлаждении смеси в теплообменнике 8, происходит почти полное выделение всех углеводородов. Конденсат, образующийся в теплообменнике 8, представляет собой смесь С. Выбор давления метанового цикла определяется темп-рой кипения этан-этиленовой жидкости, отводимой из куба колонны 9 и используемой в теплообменнике IS для частичного сжижения метана. После охлаждения в теплообменнике 14 отилен сжижается в испарителе колонны 13, после чего дросселируется и подается в качестве флегмы. В отводимом из колонны этилене ( при 173 К) содержится около 1 % примесей, в том числе и ацетилен, вредный для многих процессов полимеризации. Насыщенный ацетиленом ацетон отводится из куба колонны is, дросселируется до 1 3 am и поступает в теплообменник П, в к-ром отдает свой холод регенерированному ацетону. При этом из ацетона выделяется растворившийся в нем этилен, возвращаемый обратно в цикл.  [10]

Включение аммиачного холодильника после теплообменника невозможно, так как в этой точке температура газа ниже той, которая может быть достигнута при помощи аммиачной холодильной машины.  [12]

После аммиачного холодильника 2 исходная смесь проходит адсорбер 6 и поступает в блок разделения, где первоначально охлаждается продуктами разделения в теплообменнике. Далее, при охлаждении смеси в теплообменнике 8, происходит почти полное выделение всех углеводородов. Циркулирующий и сжатый в компрессоре 10 до 50 am метан дросселируется после охлаждения в теплообменниках 11 и 12 до 2am и подается в качестве флегмы и колонну У. Выбор давления метанового цикла определяется темп-рой кипения этан-этиленовой жидкости, отводимой из куба колонны 9 и используемой в теплообменнике 12 для частичного сжижения метана. После охлаждения в теплообменнике И этилен сжижается в испарителе колонны 13, после чего дросселируется и подается в качестве флегмы. В отводимом из колонны этилене ( при 173 К) содержится около 1 % примесей, в том числе и ацетилен, вредный для многих процессов полимеризации. Верхние тарелки огон колонны орошаются жидким этиленом; при этом пары отводимого этилена отмываются от ацетона. Насыщенный ацетиленом ацетон отводится из куба колонны 15, дросселируется до 1 3 am и поступает в теплообменник 17, в к-ром отдает свой холод регенерированному ацетону. При этом из ацетона выделяется растворившийся в нем этилен, возвращаемый обратно в цикл. Холод, необходимый для проведения процесса разделения, дросселирования исходной газовой метана.  [14]

В аммиачных холодильниках 2 и 12 воздух охлаждается кипящим жидким аммиаком.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Характеристика и принцип действия абсорбционных холодильников

В современных жилых помещениях в настоящее время почти не используются бытовые холодильники с абсорбционными агрегатами. Чаще всего их устанавливают в тех местах, где нет постоянного электроснабжения. В таких случаях абсорбционные холодильники работают на основе энергии от сгорания газа.

Порой абсорбционные агрегаты устанавливаются на больших промышленных холодильниках с целью экономии электрической энергии.

Принцип работы абсорбционных холодильных агрегатов

Получение холода в абсорбционных холодильниках осуществляется за счет циркуляции и испарения хладагента, растворенного в жидкости.

Абсорбция представляет собой физико-химический процесс поглощения вещества из специальной смеси газов жидкостью или твердым телом.

В абсорбционном холодильнике в качестве хладагента чаще всего применяется аммиак, а абсорбентом (поглотителем) выступает аммиачный водный раствор.

В систему холодильного аппарата добавляется также водород и хромат натрия. Водород необходим для выравнивания давления в системе. Хромат натрия предотвращает коррозию на внутренних поверхностях трубок аппарата.

Принцип работы абсорбционного холодильника заключается в испарении хладагента и его циркуляции. Раствор аммиака на трубках из абсорбера попадает в десорбер (генератор). Из него насыщенный раствор поступает в дефлегматор, в котором распадается на исходные элементы – аммиак и воду. В конденсаторе аммиак сжижается, а затем опять попадает в испаритель. А вода, очищенная от аммиака, снова поступает в абсорбер.

Вместо аммиака в агрегатах могут использоваться: ацетон, раствор бромистого лития, ацетилен.

В абсорбционных холодильниках, как правило, происходит естественная циркуляция воздуха.

Достоинством абсорбционных холодильников является отсутствие шума при их работе.

Типы абсорбционных холодильников

По виду используемых источников тепла абсорбционные холодильники подразделяются на:

  • электрические,
  • газовые,
  • керосиновые,
  • комбинированные (газовый вид нагрева и электрический).

Наиболее часто производятся и используются электрические холодильники. Несмотря на большую экономичность, газовые распространены значительно меньше. Это объясняется сложностями с присоединением их к постоянному источнику газа (сети), а также соображениями безопасности.

Следует отметить, что ремонт холодильников с абсорбционными агрегатами должен производиться с учетом всех правил безопасности, с применением взрывобезопасных переносных ламп (напряжение 12 В), ведь в агрегате находится ядовитый аммиак, а также содержится горючий водород.

Абсорбционные холодильники бывают стационарные и переносные. Стационарные по типу конструкции и способу установки подразделяются на:

  • напольные,
  • настенные,
  • встроенные.

Холодильники данного типа бывают как непрерывного, так и периодического действия.

Непрерывный процесс характеризуется неизменными показателями давления и температуры в агрегате, которые возможны только при использовании жидкого поглотителя.

Холодильники периодического действия отличаются тем, что в них через определенные промежутки времени изменяется направление процесса: поглощение заменяется выпариванием, а испарение сменяется конденсацией.

Сервисное обслуживание и ремонт холодильников с абсорбционными агрегатами производятся на взрывобезопасном электрооборудовании и пусковой аппаратуре.

Каждый отремонтированный узел и вся система подвергаются тщательному контролю и испытанию.

remontholodilnikov.ru

Холодильник для БП миф или реальность? / Мастерская / НеПропаду

Добрый день комрады!
Это моя первая публикация тут, поэтому не пинайте сильно.
Полазил по сайту, но так и не нашёл девайсов позволяющих в условиях БП длительно содержать продукты т.е. холодильников. Так вот хочу немного раскрыть этот вопрос.
В условиях БП эл-во будет скорее всего редким и дорогим ресурсом и тратить его на холодильники(компрессорные) никто не станет, в то время, как есть замечательные абсорбционные холодильники, которые работают(охлаждают)не за счёт эл-ва, а как не парадоксально это-за счёт нагревания! И что тоже не маловажно, такие агрегаты могут работать по 40+ лет без поломок(лично у меня на даче работает такой холодильник, купленный ещё бабушкой в 50х годах)в виду отсутствия движущихся частей и электроники.
Испарительные абсорбционные (диффузионные) тепловые насосы

теория, можно пропустить 🙂

Рабочий цикл испарительных абсорбционных тепловых насосов весьма схож с рабочим циклом испарительных компрессионных установок, рассмотренных чуть выше. Главное различие заключается в том, что если в предыдущем случае разрежение, необходимое для испарения хладагента, создаётся при отсосе паров компрессором, то в абсорбционных агрегатах испарившийся хладагент поступает из испарителя в блок абсорбера, где поглощается (абсорбируется) другим веществом — абсорбентом. Тем самым пар удаляется из объёма испарителя и там восстанавливается разрежение, обеспечивающее испарение новых порций хладагента. Необходимым условием является такое «сродство» хладагента и абсорбента, чтобы силы связывания при поглощении смогли создать существенное разрежение в объёме испарителя. Исторически первой и до сих широко используемой парой веществ является аммиак Nh4 (хладагент) и вода (абсорбент). При поглощении пары аммиака растворяются в воде, проникая (диффундируя) в её толщу. От этого процесса произошли альтернативные названия таких тепловых насосов — диффузионные или абсорбционно-диффузионные.
Рабочий цикл одноступенчатого абсорбционного теплового насоса.

Для того чтобы вновь разделить хладагент (аммиак) и абсорбент (воду), отработавшую и богатую аммиаком водно-аммиачную смесь нагревают в десорбере внешним источником тепловой энергии вплоть до кипения, затем несколько охлаждают. Первой конденсируется вода, но при высокой температуре сразу после конденсации она способна удержать очень мало аммиака, поэтому основная часть аммиака остаётся в виде пара. Здесь находящиеся под давлением жидкую фракцию (воду) и газообразную (аммиак) разделяют и по отдельности охлаждают до температуры окружающей среды. Остывшая вода с малым содержанием аммиака направляется в абсорбер, а аммиак при охлаждении в конденсаторе становится жидким и поступает в испаритель. Там давление падает, и аммиак испаряется, снова охлаждая испаритель и забирая извне тепло. Затем вновь соединяют пары аммиака с водой, удаляя из испарителя излишки аммиачных паров и поддерживая там низкое давление. Обогащённый аммиаком раствор опять направляется в десорбер на разделение. В принципе, для десорбции аммиака кипятить раствор не обязательно, достаточно просто нагреть его близко к температуре кипения, и «лишний» аммиак улетучится из воды. Но кипячение позволяет провести разделение наиболее быстро и эффективно. Качество такого разделения является главным условием, определяющим разрежение в испарителе, а стало быть, эффективность работы абсорбционного агрегата, и многие ухищрения в конструкции направлены именно на это. В результате, по организации и количеству стадий рабочего цикла абсорбционно-диффузионные тепловые насосы, пожалуй, являются наиболее сложными из всех распространённых типов подобного оборудования.

«Изюминкой» принципа работы является то, что для выработки холода здесь используется нагрев вплоть до кипения рабочего тела. При этом вид источника нагрева непринципиален, — это может быть даже открытый огонь (пламя горелки), поэтому использование электричества необязательно. Для создания необходимой разности давлений, обуславливающей движение рабочего тела, иногда могут использоваться механические насосы (обычно в мощных установках при больших объёмах рабочего тела), а иногда, в частности в бытовых холодильниках, — элементы без подвижных частей (термосифоны).

Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат (АДХА) холодильника «Морозко-ЗМ». 1 — теплообменник; 2 — сборник раствора; 3 — аккумулятор водорода; 4 — абсорбер; 5 — регенеративный газовый теплообменник; 6 — дефлегматор; 7 — конденсатор; 8 — испаритель; 9 — генератор; 10 — термосифон; 11 — регенератор; 12 — трубки слабого раствора; 13 — пароотводящая трубка; 14 — электронагреватель; 15 — термоизоляция. По материалам сайта elremont.ru.

Первые абсорбционные холодильные машины (АБХМ) на аммиачно-водяной смеси появились во второй половине XIX века. Из-за ядовитости аммиака в быту они большого распространения тогда не получили, но весьма широко использовались в промышленности, обеспечивая охлаждение вплоть до –45°С. В одноступенчатых АБХМ теоретически максимальная холодопроизводительность равна количеству затраченного на нагрев тепла (реально, конечно, заметно меньше). Именно этот факт подкреплял уверенность защитников той самой формулировки второго начала термодинамики, о которой говорилось в начале этой страницы. Однако сейчас и абсорбционные тепловые насосы преодолели это ограничение. В 1950-х годах появились более эффективные двухступенчатые (два конденсатора или два абсорбера) бромистолитиевые АБХМ (хладагент — вода, абсорбент — бромид лития LiBr). Трёхступенчатые варианты АБХМ запатентованы в 1985-1993 годах. Их образцы-прототипы по эффективности превосходят двухступенчатые на 30–50% и приближаются к компрессионным установкам.

Плюсы
Достоинства абсорбционных тепловых насосов

Главное достоинство абсорбционных тепловых насосов — это возможность использовать для своей работы не только дорогое электричество, но и любой источник тепла достаточной температуры и мощности — перегретый или отработанный пар, пламя газовых, бензиновых и любых других горелок — вплоть до выхлопных газов и даровой солнечной энергии.

Второе достоинство этих агрегатов, особенно ценное в бытовых применениях, — это возможность создания конструкций, не содержащих движущихся деталей, а потому практически бесшумных (в советских моделях этого типа иногда можно было услышать тихое бульканье или лёгкое шипение, но, конечно, это не идёт ни в какое сравнение с шумом работающего компрессора).

Наконец, в бытовых моделях рабочее тело (обычно это водо-аммиачная смесь с добавлением водорода или гелия) в используемых там объёмах не представляет большой опасности для окружающих даже в случае разгерметизации рабочей части (это сопровождается весьма неприятной вонью, так что не заметить сильную утечку невозможно, и помещение с аварийным агрегатом придётся покинуть и проветрить «автоматически»). В промышленных установках объёмы аммиака велики и их утечки могут быть смертельно опасны, но в любом случае аммиак числится экологически безопасным, — считается, что в отличии от фреонов он не разрушает озоновый слой и не вызывает парниковый эффект.

Минусы
Недостатки абсорбционных тепловых насосов
Главный недостаток этого типа тепловых насосов — более низкая эффективность по сравнению с компрессионными.

Второй недостаток — сложность конструкции самого агрегата и довольно высокая коррозионная нагрузка от рабочего тела, либо требующая использования дорогих и труднообрабатываемых коррозионно-стойких материалов, либо сокращающая срок службы агрегата до 5..7 лет. В результате стоимость «железа» получается заметно выше, чем у компрессионных установок той же производительности (прежде всего это касается мощных промышленных агрегатов).

В-третьих, многие конструкции весьма критичны к размещению при установке — в частности, некоторые модели бытовых холодильников требовали установки строго горизонтально, и уже при небольших отклонениях от этого положения их производительность заметно снижалась. Использование принудительного перемещения рабочего тела с помощью помп в значительной степени снимает остроту этой проблемы, но подъём бесшумным термосифоном и слив самотёком требуют очень тщательного выравнивания агрегата.

В отличии от компрессионных машин абсорбционные не так боятся слишком низких температур — просто их эффективность снижается. Но я недаром поместил этот абзац в раздел недостатков, потому что это не значит, что они могут работать в лютую стужу — на морозе водный раствор аммиака банально замёрзнет в отличие от используемых в компрессионных машинах фреонов, температура замерзания которых обычно ниже –100°C. Правда, если лёд ничего не порвёт, после оттаивания абсорбционный агрегат продолжит работу, даже если его всё это время не отключали из сети, — ведь механических насосов и компрессоров в нём нет, а мощность подогрева в бытовых моделях достаточно мала, чтобы кипение в районе нагревателя было слишком интенсивным. Впрочем, всё это уже зависит от особенностей конкретной конструкции...(от себя: на даче холодильник морозится уже 10 лет и ничего, весной за милую душу работает)

Использование абсорбционных тепловых насосов

Несмотря на несколько меньшую эффективность и относительно более высокую стоимость по сравнению с компрессионными установками, применение абсорбционных тепловых машин абсолютно оправдано там, где нет электричества или где есть большие объёма бросового тепла (отработанный пар, высокотемпературные выхлопные или дымовые газы и т.п. — вплоть до солнечного нагрева). В частности, выпускаются специальные модели с газовыми горелками для путешественников, прежде всего автомобилистов и яхтсменов.

В настоящее время в Европе газовые котлы иногда заменяют абсорбционными тепловыми насосами с нагревом от газовой горелки или от солярки — они позволяют не только утилизировать теплоту сгорания топлива, но и «подкачивать» дополнительное тепло с улицы!

Как показывает опыт, и варианты с электронагревом вполне конкурентоспособны, прежде всего в диапазоне малых мощностей — где-то от 20 и до 100 Вт. Меньшие мощности — вотчина термоэлектрических элементов, а при больших пока безусловны преимущества компрессионных систем. В частности, среди советских и пост-советских марок холодильников этого типа были популярны «Морозко», «Север», «Кристалл», «Киев» с типичным объёмом холодильной камеры от 30 до 140 литров, хотя существуют и модели на 260 литров («Кристалл-12»)

Взято тут

А вот фото уже переделаного на газ советского «морозко» и 5л газ балона хватает на 2 недели непрерывной работы.


взято тут

Так же на форумах написано, что переделка его под ту же керосинку элементарна и холодильник используется на керосине у же несколько лет.

Буду рад, если кому-нибудь эта инфа будет полезна(интересна)
PS если создал не в том разделе перекиньте плиз в нужный 🙂

nepropadu.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о