Абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины

Работа бромистолитиевых холодильных машин основана на способности водного раствора бромистого лития поглощать при низких температурах большое количество водяных паров.

Абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины — АБХМ позволяют получать холодную воду с температурой 5—8° С для многих технологических процессов. Машины представляют собой вакуум-водяные установки, в них поддерживается глубокий вакуум (6÷8 мм рт. ст.), при котором вода кипит при низких температурах. За счет испарения части воды охлаждается оставшаяся масса воды. Таким образом, вода одновременно служит и хладагентом — часть ее испаряется, и хладоносителем — неиспарившаяся часть подается потребителям холода.

Рабочий процесс очень похож на процесс, происходящий в водоаммиачной холодильной машине. Конструктивные особенности АБХМ обусловлены свойствами абсорбента — водного раствора бромистого лития и хладагента — воды.

Рис. 87. Принципиальная схема абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины:

На рис. 87 дана принципиальная схема абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины с рабочими температурами в основных аппаратах при получении воды, охлажденной до +5° С и использовании в качестве источника тепловой энергии водяного пара с давлением 2 ат.

Работают бромистолитиевые машины так: теплая вода, отдав свой холод потребителю через фильтр 8 поступает в дождевальное устройство комбинированного аппарата абсорбер-испаритель 1. Испарителем является верхняя часть аппарата. Благодаря вакууму, поддерживаемому за счет непрерывного поглощения паров воды крепким раствором бромистого лития, и отсосу воздуха пароэжекторным вакуум-насосом, вода в испарителе частично испаряется, забирая тепло на свое испарение от оставшейся массы воды. Охлажденная вода с поддона испарителя стекает на насосы 7 и подается ими к потребителю.

Образовавшийся в испарителе пар поглощается в абсорбере крепким раствором бромистого лития, предварительно охлажденным в теплообменниках 3.

Разбавленный раствор из нижней части абсорбера забирается насосами 6 и подается в два направления: большая часть возвращается в абсорбер, смешиваясь по пути с потоком крепкого раствора, а меньшая часть через кожухотрубный теплообменник 3 направляется во второй комбинированный аппарат — генератор-конденсатор 2. Верхняя часть этого аппарата является конденсатором, нижняя — генератором.

Для равномерного орошения делают специальное устройство в виде решетки из перфорированных (просверленных) труб. В трубки генератора подается теплоноситель — пар или греющая вода.

В генераторе раствор бромистого лития при упаривании восстанавливает свою первоначальную концентрацию. Пар, образовавшийся в генераторе, поднимается в верхнюю часть кожуха и попадает в конденсатор, орошаемый водой. Образовавшийся конденсат через гидрозатвор сливается в испаритель 1. Крепкий раствор из генератора насосом 4 через теплообменник 3 возвращается в абсорбер.

Так как для кипения бромистолитиевого раствора требуется более высокая температура, чем для кипения воды при том же давлении, при нагревании раствора в генераторе в паровую фазу переходит только вода, а бромистый литий остается в капельножидком состоянии.

Промышленностью выпускается серийная бромистолитиевая холодильная машина АБХМ-2,5 производительностью 2,5 млн. ккал/ч при температуре испарения +7° С. Средний расход пара в таких машинах на 1 млн. ккал холода составляет около 3 т.

По сравнению с компрессионными холодильными машинами АБХМ обладает следующими преимуществами:
меньшей металлоемкостью аппаратов (за счет совмещения их в общих корпусах);
отсутствием вибраций в работе;
безвредностью и доступностью хладагента (вода);
безопасной работой при перегрузках машины;
быстрой реакцией на изменение нагрузок;
возможностью полной автоматизации и регулирования производительности в широких пределах (от 100 до 30%) изменением подачи греющей воды или пара;
меньшей численностью обслуживающего персонала и меньшей стоимостью вырабатываемого холода;
возможностью   утилизации   тепловых   ресурсов   низкого потенциала.

К числу недостатков АБХМ следует отнести необходимость поддержания в системе глубокого вакуума и проведения антикоррозионных мероприятий, так как бромистый литий в присутствии кислорода вызывает сильную коррозию металла.

При наличии дешевых источников тепла бромистолитиевые холодильные установки экономичнее фреоновых турбокомпрессорных машин, расходующих большое количество электроэнергии.