Аммиачный холодильник принцип работы

Для чего нужны абсорбционные холодильники

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?

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.

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.

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.

Абсорбционного типа

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.

Аммиачный холодильник принцип работы

Объем ежегодного оборота аммиака в природе составляет минимум 3 млрд. т. Промышленным способом ежегодно получают примерно 150 млн. т аммиака, из которых в качестве хладагента используется лишь около полумиллиона тонн.

Естественные потери аммиака на крупных холодильных установках традиционного типа составляют около 5-10% в год. В современных системах они значительно ниже — менее 1%.

Количество аварий, связанных с утечкой аммиака, по отношению к общему количеству систем невелико. Все происшествия такого рода, приведшие к смерти, учитываются. Шанс в течение года умереть от аммиака есть лишь у двух человек из миллиарда. Для сравнения: по сведениям американских статистиков, вероятность в течение года погибнуть от удара молнии — 32 человека на 1 млрд. В результате травм на производстве в Швеции гибнет 5 человек на 1 млн., из-за дорожных происшествий — 5 на 100 тыс.

С аммиаком надо уметь работать

В Беларуси аммиачные холодильные установки являются основным источником холодоснабжения для различного типа производственных комплексов, в том числе — предприятий перерабатывающей промышленности.

Желающим заменить устаревшее аммиачное холодильное оборудование на фреоновое потребуются большие капитальные затраты, чем при замене аммиачного на аммиачное. Киловатт холода, производимый фреоновой холодильной системой, обойдется дороже, чем аммиачной.

Большинство белорусских аммиачных холодильных установок (АХУ) нуждается в перевооружении, физически и морально устарело, это оборудование выслужило ресурсные сроки эксплуатации.

Проводимая диагностика аммиакопроводов показывает необходимость полной замены трубопроводов, эксплуатирующихся под изоляцией более 20 лет.

Основные особенности действующих систем АХУ

1. В большей части АХУ аммиакоёмкость систем составляет десятки, а то и сотни тонн. Наиболее опасными являются линейный и дренажный ресиверы емкостью 2,5-5 м 3 с массой аммиака 1-3 т. Ресиверы часто используются для хранения (то есть создания запасов) NH 3 . Емкость установленных ресиверов намного больше требуемой. Линейные ресиверы обычно объединены по жидкости и пару, что делает их как один сосуд с массой 5-10 т.

2. Большое количество NH 3 в испарительных батареях холодильных камер. Перевод систем охлаждения камер на менее аммиакоёмкие практически не реализуется.

На холодильных объектах в большинстве случаев используются аммиакоёмкие системы охлаждения камер с централизованными разветвленными насосно-циркуляционными схемами непосредственного кипения аммиака. В трубных приборах охлаждения (пристенные и потолочные батареи) находится большое количество аммиака. Общее количество аммиака на каждом объекте исчисляется десятками тонн.

3. Высокая разветвленность систем, большая протяженность аммиакопроводов между машинным отделением и потребителями холода, что влечет за собой большое количество сварных соединений (то есть потенциальных мест утечек).

4. Отсутствие датчиков контроля загазованности в камерах и технологических помещениях.

5. Низкое качество запорной и регулирующей арматуры. Вышеперечисленное в большей степени относится к холодильникам мясокомбинатов, хладокомбинатов, распределительным холодильникам. В меньшей — к молокозаводам, пивзаводам, где используются схемы с промежуточным хладоносителем. В качестве хладоносителя выступают вода, водные растворы солей, пропиленгликоль и т.д.

Теперь о недостатках в части эксплуатации АХУ:

Отсутствие первоначальной проектной документации АХУ.

Отсутствие или формальное ведение эксплуатационной документации.

Многочисленные реконструкции и модернизации, выполненные хозспособом. Часто ремонтные работы на трубопроводах, замена оборудования с применением сварки выполняются собственными силами предприятий, владельцев АХУ. Сварочные работы производятся неаттестованными сварщиками без должного контроля качества выполненных работ. Применяются нестандартные элементы трубопроводов (переходы, заглушки и т.д.), трубы для аммиакопроводов, не соответствующие ГОСТу). Не проводится освидетельствование камерных охлаждающих устройств и подводящих трубопроводов (аварии в основном происходят именно на стороне низкого давления — воздухоохладители, батареи, трубопроводы).

Автоматизация аммиачных холодильных установок. Отсутствует автоматическое регулирование температуры охлаждаемых объектов и холодопроизводительности компрессорного оборудования, что влечет за собой перерасход электроэнергии на выработку холода. Отсутствуют или находятся в неработающем состоянии регуляторы уровня жидкого аммиака в сосудах и аппаратах, реле уровня для аварийной остановки оборудования и предупредительной сигнализации; соленоидные вентили; приборы и системы противоаварийной защиты.

При наличии приборов автоматической защиты отсутствует контроль их работоспособности.

Пути повышения безопасности АХУ

Особое внимание следует уделять обеспечению безопасности эксплуатации холодильных установок, отработавших более 20 лет. Большинство предприятий из-за существующего экономического положения не в состоянии обеспечить замену всего устаревшего оборудования. Указанное обстоятельство требует особого подхода к обеспечению безопасности эксплуатации таких предприятий. Одним из возможных методов решения проблемы является разработка обязательных к исполнению многоэтапных скоординированных планов реконструкции холодильных установок. На первом этапе реконструкции должны быть выполнены основные предписания инспекторов госпромнадзора, обеспечивающие безопасность дальнейшей эксплуатации. На втором — полная модернизация установки. Второй этап требует больших финансовых затрат. Очевидно, что обеспечение безопасности эксплуатации на действующих предприятиях является общегосударственной задачей.

Для повышения безопасности эксплуатации АХУ на действующих старых установках следует идти путем замены существующих систем холодоснабжения на малоаммиакоёмкие.

При разработке проектов модернизации АХУ главная задача — максимальное снижение их аммиакоёмкости.

В зависимости от специализации предприятия, его месторасположения, возможны следующие пути решения задачи:

1. На действующих предприятиях (установки с непосредственным кипением NН₃) заменить батареи в камерах на более эффективные малоаммиакоёмкие воздухоохладители.

2. Реконструкция установок с использованием промежуточного хладо-носителя в приборах охлаждения.

3. Создание новых систем охлаждения с промежуточным хладоносителем на базе охладителей жидкости (чиллеров) с малой (дозированной) заправкой аммиаком. Применение чиллеров обеспечивает меньшее суммарное количество аммиака в системе (нужно стремиться к значению 100 гр. NH₃ на 1 кВт холодопроизводительности). Кроме того, в блоках с пластинчатыми испарителями и конденсаторами применяется спринклерная система защиты.

4. Найти применение блочным автоматизированным холодильным установкам, приближенным к потребителям (контейнерного типа).

5. Применение устройств, позволяющих дистанционно отсекать подачу NH₃ к временно неработающим потребителям холода.

6. Обустройство емкостного Оборудования в приямках.

7. Внедрение компрессоров, исключающих гидравлический удар (винтовых, спиральных).

8. Ликвидировать ресиверы для хранения годового запаса NH₃.

9. Замена кожухотрубных или панельных испарителей аппаратами пластинчатого типа.

10. Заменить кожухотрубные конденсаторы пластинчатыми.

Перечисленные мероприятия позволят привести АХУ республики в соответствие с мировыми стандартами и максимально повысить безопасность эксплуатации.

Доклад озвучен в Минске на семинаре по теме «Промышленный холод. Тепловые насосы».
Опубликован в журнале «Империя холода» .

belkin4x4 › Блог › Какой автохолодильник выбрать: абсорбционный или компрессорный?

На самом деле в этой статье я расскажу не как выбрать, а поделюсь интересной информацией по абсорбционным холодильникам, которые работают как от газа так и от электричества.

Из разговора выяснилось, что вчера холодильник стал плохо замораживать, и к сегодняшней ночи ситуация все более усугублялась. На данный момент, проработав пять часов от 220В холодильник не охладил, да же, внутренние стенки. Про газ я промолчу, он престал работать на нем спустя пару месяцев, как оказалось это особенность конструкции, мелкая шайба, диаметром 0,03, которая в свою очередь засоряется.

Да как так то? Холодильник новый, пробег жилого модуля около 15т.км. При выборе руководствовались отзывами людей, все говорили как один — «холодос огонь! Поставил — радуюсь!»

В итоге проблема существует, ее надо решать, полез на профильные форумы, через час нудной читанины узнаем, как оживить его))) по сути все просто — нужно превернуть холодильник на два часа к верху дном и он заработает. В полевых условиях этого не сделать, он вмонтирован в мебель. Все, тупик…

Для себя из этой ситуации я сделал два вывода:
1. Не покупать и не ставить людям те вещи, в которых ты не уверен, которые не опробованы тобой лично, в которых не разобрался, как это устроено, до мелочей.
2.Любая техника имеет свойство ломаться, поэтому нужно заложить возможность ее легкого демонтажа в условиях дальних поездок, когда рядом нет специализированного сервиса, но есть обычные бытовые, в которых можно принеся, починить отдельно.

Мое мнение по абсорбционным холодильникам – не подходят для использования в кемпере, от слова совсем.

Мои мысли по этому поводу:
Итак, как пишут производители, в абсорбционном холодильнике видны одни плюсы: «Достоинством этих устройств является их бесшумность работы и просто невероятная долговечность, что обусловлено отсутствием движущихся механизмов и запорных вентилей»

На самом же деле, не такая уж и большая у них долговечность, огромный гемор в обслуживании, малое КПД, привязка по охлаждению к температуре окружающей среды.
А вариант работы на газу тянет за собой внедрение отдельной вентиляции в помещение, исключительно для холодильника. Залезая в физику процесса на поверхность вылазит еще и АММИАК, который используется в качестве хладагента, который в свою очередь растворен в воде, и вся эта адская смесь находиться под давлением.

Дальше приведу в пример интересную цитату с просторов интернета, с сайта по ремонту холодильников: «Самая большая неприятность, которая может случиться с холодильником, это неисправность холодильного агрегата. Тут вариантов несколько, утечка аммиака, либо засор трубок. Если проблема в засоре, существует народный метод – нужно отключить холодильник из сети, перевернуть холодильник вверх ногами. Оставить в таком положении на неделю. Периодически качая холодильник и простукивая деревяшкой видимые трубы холодильного агрегата. Необходимо соблюдать при этом меры предосторожности, так как внезапная разгерметизация системы чревата химическим поражением кожи, глаз и дыхательных путей. Если произошла утечка, течь аммиака обнаруживается по светло-желтому пятну, образующемуся в месте течи, и «по запаху аммиака». В связи с тем, что ваш холодильник заправлен аммиаком, то ремонт его холодильного агрегата осуществляется только в заводских условиях! Это связано с тем, что работы с аммиаком необходимо производить в специальных условиях с использованием специализированного оборудования. Ремонт на дому не производится.»

О каком народном методе идет речь? Это далеко не наш подход, поэтому я ставлю жирный крест на дальнейшем использовании автохолодильников такого типа.

Остается только старый проверенный холодильник компрессорного типа. Реально плюсов больше чем минусов: Не зависит от температуры окружающей среды, КПД выше, по итогу морозит сильнее. Обслужить можно практически в любой точке мира, фреон есть везде. Питание 12/220V. Потребляемая мощность 50Вт, а некоторые производители утверждают, что на среднем режиме падает до 15ВТ/час. При условии солнечной батареи в 200-300ВТ, его работа никак не отразиться на борт сети. Да он шумнее, да чуть тяжелее, но за надежность и простоту эти факторы можно опустить.

Почему сразу не поставили компрессорный холодильник? Все просто, была погоня за автономностью и технологичностью, да и в солнечную энергетику сильно не верилось. Сейчас, все переосмыслив, могу смело сказать: «выбор холодильника в автодом – только компрессорного типа.»

PS: За солнечными панелями – будущее. Они реально работают, и выполняют свою функцию на 100%, если вы не ошиблись с расчетами))

Свежие фото с солнечного Казахстана, путешествие на сломанном холодильнике не заканчивается))

Аммиачный холодильник принцип работы

Как мы уже говорили (см. ч.1), трубка Фарадея может быть с легкостью использована для получения жидкого аммиака, причем в качестве источника аммиака Фарадей взял комплекс аммиака с хлоридом серебра. Однако трубку Фарадея можно также использовать для создания простой модели аммиачного абсорбционного холодильника.

Для начала рассмотрим принцип действия обычной (компрессионной) холодильной машины. Данная машина предназначена, чтобы отнимать тепло у холодного тела и передавать его более нагретому телу. Разумеется, второй закон термодинамики при этом не нарушается, поскольку упомянутый процесс требует подвода энергии извне (вспомните, что обычный бытовой холодильник потребляет электроэнергию).

Принцип работы компрессионного холодильника можно понять из рисунка. Газообразный хладагент: аммиак, фреоны, углекислый газ сжимается компрессором 4 и переходит в жидкое состояние. Хладагент при этом нагревается и отдает свое тепло во внешнюю среду (работающий холодильник нагревает помещение, в котором находится; если прикоснуться к трубкам, расположенным сзади холодильников старых типов, вы почувствуете тепло).

Далее жидкий (и остывший) хладагент попадает через узкую трубку (капилляр — 2) в зону с пониженным давлением (испаритель -3), при этом он испаряется, охлаждается и отнимает тепло от предметов в рабочей камере. Далее хладагент снова засасывается в компрессор, где сжимается, конденсируется, нагревается т.д.

Аммиачный абсорбционный холодильник имеет несколько другую конструкцию. Охлаждение рабочей камеры также осуществляется за счет испарения жидкого аммиака, однако циркуляция хладагента в системе происходит не благодаря компрессору. В абсорбционном холодильнике движение хладагента осуществляется за счет растворения аммиака в воде с последующим его испарением из раствора, разделением аммиака и воды (в дефлегматоре или ректификационной колоне), конденсацией и охлаждением жидкого аммиака. Кроме аммиака в абсорбционных холодильниках могут использоваться и другие хладагенты. Такие холодильники могут работать без движущихся частей, однако они имеют ряд недостатков: быстрая коррозия труб, чувствительность к положению в пространстве, недолговечность и более низкие показатели производительности на единицу объема. Схема абсорбционного холодильника приведена на рисунке (Википедия).

Мы попробовали создать модель абсорбционного холодильника, запаяв в обрезанную 25 мл пипетку около 15 мл раствора аммиака (чистота — ч.д.а.). Были большие опасения, что при нагреве резервуара пипетку разорвет, однако трубка выдержала, причем в двух случаях из трех мы нагревали ее непосредственно в пламени. В ходе опыта из-за контакта с пламенем треснул стеклянный экран (неосторожность экспериментатора). Однако в холодном колене конденсировался жидкий аммиак — и это главное.

При охлаждении резервуара (расширение пипетки) в стакане с холодной водой на колене с жидким аммиаком образовался иней.

Конденсат, который собрался в холодном колене, испаряется легко и без остатка — значит он представляет собой жидкий аммиак без заметной примеси воды.

Пришло время изготовить модель абсорбционного холодильника. Для начала мы получили около 1 мл жидкого аммиака. Стекло трубки выдерживало, хотя ее нагревали уже 5 или 6 раз. Пользуйтесь защитными очками и защитным экраном — взрыв трубки вполне вероятен. Греть нужно на небольшом пламени, чтобы кипение раствора было совсем слабым. Аммиак (с примесью воды) испаряется из раствора, конденсируется и стекает в холодное колено, которое периодически охлаждали водой со снегом.

Предварительно была сделана «морозильная камера» из пенопласта. Для контроля температуры в нее вставили уличный термометр. Трубку с аммиаком поместили в «морозилку», противоположное колено трубки (резервуар с раствором) служило для поглощения паров аммиака.

Сразу охлаждать резервуар ледяной водой мы не стали, вначале налили в стакан с резервуаром теплую воду, выждали некоторое время и только потом налили воду со снегом. Периодически встряхивали резервуар.

В морозильной камере удалось получить весьма скромную температуру — минус 4°С, однако аммиака было совсем немного (а охлаждающая поверхность — небольшой).

В конце эксперимента извлекли холодное колено с остатком аммиака. В принципе, опыт весьма нагляден: колено покрывается инеем. Если резервуар с раствором встряхивать, иней образуется быстро.

Опыты с трубкой Фарадея (получение сжиженных газов)
Простой прибор для получения жидких газов
Опыты с жидким азотом
Пропан и бутан вместо жидкого азота

[Отправить сообщение об ошибке]

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.

Абсорбционный холодильник принцип работы

Абсорбционный холодильник: принцип работы

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.

Принцип действия абсорбционного холодильника

Холодильников абсорбционного типа предназначены для хранения пищевых продуктов в охлажденном и замороженном состоянии, охлаждения напитков и получения в небольшом количестве пищевого льда.

Для холодильников данного типа характерны бесшумная рабо­та и отсутствие движущихся частей, увеличивающее их долговеч­ность по сравнению с компрессионными холодильниками.

Понятие процесса абсорбции

Холодильники абсорбционного типа получили свое название от происходящего в них процесса абсорбции, т.е. поглощения жидким или твердым веществом паров хладагента, образующихся в испарителе. Хладагентом служит аммиак.

Составные части холодильного агрегата абсорбционного типа

Агрегат изготавлива­ют из бесшовных труб, соединяемых газовой сваркой.

Его основ­ными узлами являются:

• кипятильник (выработка аммиачного пара и подъем раствора с низкой концентрацией аммиака на высоту слива в абсорбер);

• конденсатор (конденсация паров аммиака);

• испаритель (испарение жидкого аммиака с поглощением теп­ла, вызывающим охлаждение);

• абсорбер (поглощение пара аммиака водоаммиачным раство­ром — абсорбция);

• электронагреватель (нагрев водоаммиачного раствора в кипя­тильнике).

Принцип работы абсорбционного холодильника

Концентрированный водоаммиачный раствор постоянно нагревается в кипятильнике 1 (рис. 2.9) до тем­пературы кипения каким-либо источником тепла (электрическим, газовым и т.д.).

Так как температура кипения хладагента значи­тельно ниже температуры кипения растворителя (абсорбента), то в процессе выпаривания концентрированного раствора из кипя­тильника выходят пары с высоким содержанием хладагента и не­большим количеством растворителя.

На пути к конденсатору они проходят через специальный теплообменный аппарат (дефлегма­тор 2), в котором частично конденсируются.

Образовавшийся кон­денсат стекает в раствор с низкой концентрацией аммиака, выхо­дящий из кипятильника, а пары с большей концентрацией хладагента.

Рис. 2.9. Холодильный агрегат абсорбционного типа:

1—кипятильник; 2 — дефлегматор; 3 — конденсатор; 4 — испаритель; 5 — абсорбер; -» — концентрированный раствор; —> — раствор с низкой концентрацией хладагента;

>—» — пары хладагента; >— жидкий хладагент

В зависимости от объема холодильника электронагреватели раз­личаются по мощности, количеству ступеней (1, 2 или 3) и на­пряжению.

Система регулирования температуры в абсорбционных холодиль­никах может быть ручной и автоматической.

Принцип работы автомобильных холодильников абсорбционного типа

Действие автохолодильников абсорбционного типа основывается на постоянной циркуляции холодильного агента — аммиачного раствора, его попеременном охлаждении/нагревании.

Раствор поступает в испаритель камеры, охлаждая ее.

Поскольку температура кипения аммиака ниже, чем у воды, он испаряется за счет тепла, которое было получено при охлаждении.

После чего происходит поглощение его паров водой, затем жидким раствором вновь начинается очередной цикл.

Циркуляция идет непрерывно: абсорбер при этом осуществляет функцию всасывания, а термонасос – нагнетания.

Конструктивные особенности автохолодильников данного типа обуславливают объем в 20-150 литров.

Такие холодильники обеспечивают наиболее быстрое охлаждение и температуру в камере от -5°С до +3°С, почти не производят шума.

Данные устройства достаточно экономичны, работать могут от прикуривателя и от газа.

Как недостатки автомобильных абсорбционных холодильников можно отметить их относительно большой вес наряду с определенной чувствительностью – если аппарат не будет находиться в правильном вертикальном положении, может нарушиться циркуляция хладагента.