В настоящее время в промышленности применяют абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины (АБХМ) с одно- и двухступенчатой генерацией пара рабочего вещества, а также АБХМ с совмещенным или раздельным тепломассопереносом в абсорбере. В свою очередь, АБХМ с двухступенчатой генерацией пара рабочего вещества могут работать по схемам с прямоточным и параллельным направлением движения раствора и пара через ступени генераторов низкого и высокого давлений. Их целесообразно применять при температуре греющего источника, превышающей на (50 – 60°С) температуру, необходимую для осуществления одноступенчатых циклов.
Расчет АБХМ BROAD
Расчет АБХМ BROAD является важным этапом проектирования
Расчет АБХМ BROAD сводится к выбору модели и определению необходимого числа единиц оборудования, степени агрегатирования, времени работы и коэффициента использования. Выбор и расчет количества единиц холодильных машин является важным этапом проектирования, от которого зависят технико-экономические показатели проекта и экономическая эффективность производственной деятельности предприятия. Оборудование следует подбирать так, чтобы число машин на объекте было наименьшим, а коэффициент их использования – максимальным, с учетом преимуществ данного вида оборудования.
Выбирать ту или иную схему, а следовательно, и цикл АБХМ BROAD на первоначальном этапе разработки машины или системы охлаждения следует на основе анализа их термодинамической эффективности с учетом конкретных параметров внешних источников теплоты. Основные соотношения для расчета теоретического цикла АБХМ с одноступенчатой генерацией пара рабочего вещества и совмещенным тепломассопереносом в аппаратах определяются расчетным путем, после построения цикла на ξ – i – диаграмме для водного раствора бромистого лития по заданным температурам внешних источников теплоты и после определения основных параметров цикла АБХМ.
В теоретических циклах с полной рекуперацией теплоты на холодном конце регенеративного теплообменника (РТО) с увеличением высшей температуры раствора в генераторе тепловой коэффициент уменьшается. В действительных циклах, в которых имеет место значительная недорекуперация теплоты на холодном конце РТО и в циклах без РТО тепловой коэффициент имеет тенденцию увеличиваться с повышением высшей температуры раствора в генераторе. При достаточно больших значениях температуры раствора эффект повышения теплового коэффициента прекращается В этом случае для получения больших значений теплового коэффициента необходимо применять цикл с улучшенной внутренней регенерацией теплоты в цикле, например, цикл с многоступенчатой генерацией пара.
Тепловой расчет абсорбционной машины
Тепловой расчет абсорбционной машины использует данные расхода теплоносителей, их начальные и конечные температуры. Недостающие величины определят из теплового баланса. Теплофизические и другие свойства теплоносителей, имеющие существенное значение для выбора и расчета абсорбционных машин и предполагаются известными. Однако этих данных для расчёта недостаточно. Необходимо дополнительно знать его некоторые конструктивные характеристики, например, диаметр кожуха и теплообменных труб, количество труб и ходов по трубам, расстояние между перегородками в межтрубном пространстве и др.
Коэффициент полезного действия одноступенчатой АБХМ относительно низок, что несколько ограничивает их область применения. В настоящее время их часто устанавливают в тех зданиях, где имеются легкодоступные источники сбросной теплоты. Машины этого типа используются в составе систем кондиционирования воздуха и в качестве источника охлаждённой воды в требуемых количествах и соответствующего качества для различных технологических процессов. Требования, предъявляемые к температуре оборотной воды различными промышленными предприятиями, диктуются технологическим процессом и эксплуатационными свойствами оборудования. При выборе типа градирен для обеспечения этой температуры следует учитывать возможность загрязнения воды продуктами производства в водооборотном цикле.
В двухступенчатых АБХМ происходит более эффективное выделение хладагента из абсорбента при меньших затратах тепловой энергии. Двухступенчатые АБХМ могут быть разных конфигураций. Конфигурация с системой двойного конденсатора и системой двойного абсорбера получили наибольшее распространение. Принцип их действия основан на том, что охлаждающая способность холодильной машины зависит прежде всего от количества хладагента, который может быть переведён в газовую фазу в испарителе, и, используя тепловую энергию, отводимую от конденсатора или образующуюся на стадии абсорбции, можно повысить количество хладагента, десорбируемого из абсорбента.
В качестве источника тепловой энергии в машинах этого типа может использоваться перегретый пар высокого давления либо различные виды горючего топлива, чаще всего природный газ. Двухкступенчатые АБХМ целесообразно использовать на объектах обеспеченных природным газом или есть источник перегретого пара высокого давления. Они более эффективны, но при этом отличаются более высокой стоимостью по сравнению с однокоступенчатыми. Более высокая стоимость двухступенчатых АБХМ обуславливается в том числе применением более дорогостоящих материалов высокой коррозионной стойкости (из-за более высоких рабочих температур), с большей площадью поверхности теплообмена, более сложными системами управления.
Профессиональный расчет АБХМ BROAD предусматривает несколько типов систем холодоснабжения, тем самым предоставляя заказчику возможность сделать выбор из нескольких вариантов самостоятельно. На основе выбранной концепции мы разрабатываем проект, которое на 100% отвечает действующим стандартам и задачам заказчика, оставаясь при этом экономически оптимальными.