195297, г. Санкт-Петербург, Светлановский пр., д. 70/1, офис 10Н
Телефон: +7(812)245-90-54, E-mail: sirius@siriusintech.ru

Водоаммиачные холодильные установки

Для получения холода в абсорбционных холодильных машинах (АБХМ) затрачивается не механическая работа компрессора с потреблением большого количества электроэнергии, а подаваемое на установку тепло. В большинстве случаев данное тепло является бросовым источником, полученным в результате отвода дымовых газов, химических процессов, рекуперации тепла или за счет сжигания природного газа там, где нет необходимой электрической мощности.

Работа абсорбционных холодильных установок основана на том, что растворимость газов в жидкости при уменьшении температуры увеличивается, а при повышении — падает.

При одинаковом давлении, аммиак имеющий более низкую температуру кипения является хладагентом, вода с более высокой температурой кипения поглощает и абсорбирует аммиак.

Абсорбционные водоаммиачные холодильные машины (АВАХМ) также, как и парокомпрессионные машины имеют испаритель, конденсатор и регулирующий вентиль при этом абсорбер выполняет функцию всасывания компрессора, а генератор функцию нагнетания. Применяются АВАХУ в диапазоне низких температур от 0°С до -60°С.

Рис.1. Схемы парокомпрессионной ХУ    и АВАХУ.

Принцип работы водоаммиачной абсорбционной холодильной установки:

Пары аммиака после испарения проходят через теплообменник (газовый предохранитель, где доохлаждается жидкий аммиак, поступающий от конденсатора со стороны высокого давления) и поступают в абсорбер, где поглощаются распыляемым слабым водоаммиачным раствором, который поступает из генератора-ректификатора.

Процесс абсорбции — поглощение аммиака раствором, сопровождается выделением тепла, которое отбирается протекающей по трубкам абсорбера водой и отводится в атмосферу.

Образовавшийся крепкий раствор аммиака подается насосом через теплообменник раствора, где предварительно нагревается от поступающего в абсорбер слабого раствора, экономя при этом энергию греющего источника и далее направляется в колонну генератор-ректификатор.

За счет подаваемого внешнего источника тепла (пар, горячая вода) в генераторе водоаммиачный раствор кипит, образующийся пар разделяется в ректификаторе на аммиачный пар и воду.

— Водный слабый раствор, находящийся в генераторе под высоким давлением, проходит через теплообменник растворов, охлаждается, дросселируется и распыляется в абсорбере чтобы абсорбировать аммиак из испарителя.

— Аммиачный пар проходит дефлегматор — кожухотрубный аппарат, в трубках которого циркулирует охлаждающая вода. Остаток паров воды, содержавшихся в аммиаке, конденсируется и стекает на тарелки генератора-ректификатора.

Сухой аммиачный пар поступает в конденсатор, где конденсируется и через теплообменник — газовый предохранитель проходит на дроссельный клапан и попадает на испаритель. В испарителе жидкий аммиак испаряется, отбирая тепло у хладоносителя — происходит процесс охлаждения. Далее цикл повторяется.

Рис.2. Принципиальная схема водоаммиачной абсорбционной холодильной установки

В отличие от компрессорного холодильного агрегата, где электромотор вращает компрессор за счет потребляемой электроэнергии, в водоаммиачных абсорбционных холодильных установках установлен насос раствора аммиака, что в разы снижает электропотребление.

Табл.1. Сравнительные технические характеристики абсорбционных водоаммиачных холодильных установок (АВАХУ) «Сириус» и холодильных агрегатов на базе промышленных винтовых компрессоров:

Наименование: АВАХУ Компрессорный агрегат, NН3, R717
Холодопроизводительность, кВт/ч 581 2326 500 2038
Температура испарения, То, °С — 45 — 25 — 45 — 25
Температура охлаждающей воды, Тв, °С 25 25 25 25
Расход охлаждающей воды, м3/ч 250 700 180 240
Греющий источник:
— расход пара, 4,1 бар в т/ч 4,3 10,7 —- —-
— перегретая вода, Т=180 °С 220 362 —- —-
Расход электроэнергии, кВт/ч 55 110 445 717

Рис.3. Каскадные АВАХУ применяют там, где много греющего источника, но он низкой температуры (горячая вода).

Рис. 4. Двухступенчатая абсорбционная машина для двух режимов с разными температурами кипения для разных потребителей

Рис. 5. Зависимость температуры греющего источника от температуры подаваемой охлаждающей воды для одноступенчатой АВАХУ