4.2.3. Особенности процессов абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин

Схема и теоретические процессы в ξ-h-диаграмме абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины приведены на рис. 4.11.

Водяной пар, образовавшийся в испарителе, поступает в абсорбер в состоянии 1* и абсорбируется в нем крепким раство­ром состояния 8*. В теоретическом процессе теплообмена между горячим крепким и холодным слабым растворами в теплообменнике растворов температура Т₂ слабого раствора в конце процесса абсорб­ции (точка 2*) и входа его в теплообменник равна температуре Т₈ крепкого раствора на выходе его из теплообменника (точка 8*). В связи с тем, что в теплообменнике происходит полная регенерация теплоты между горячим и холодным растворами, крепкий раствор поступает в абсорбер в переохлажденном, по сравнению с равно­весным, состоянии 8*. Поэтому процесс абсорбции состоит из двух процессов: адиабатно-изобарного процесса 8*-9*, сопровождаю­щегося повышением температуры раствора от Т₈ до T₉ и снижением его концентрации от ξr^* до ξ9^*, и процесса совместного тепломассопереноса 9*-2*, характеризующегося снижением температуры рас­твора от Т₉ до T₂ и его концентрации от ξ9^* до ξa^*. Слабый раствор в конце процесса абсорбции (точка 2*) достигает равновесного со­стояния и насосом подается в теплообменник растворов, где нагре­вается горячим крепким раствором до состояния 7* при постоянной концентрации. Слабый раствор при поступлении в генератор нахо­дится в перегретом, по сравнению с равновесным, состоянии. Процесс образования пара хладагента в генераторе из слабого раствора разделяется на два процесса: 7*-5* - адиабатно-изобарный процесс десорбции, сопровождающийся снижением температуры раствора от Т₇ до Т₅ и увеличением его концентрации от ξa^* до ξ5^*, и 5*-4* - процесс кипения раствора с совместным тепломассопереносом, характеризующийся повышением температуры раствора от Т₅ до Т₄ и увеличением его концентрации от ξ5^* до ξr^*. В конце процесса кипения раствор достигает равновесного состояния 4* и поступает в теплообменник растворов, где охлаждается слабым раствором до состояния 8* при постоянной концентрации ξr^*, а затем дросселируется в дроссельном вентиле Д₁ перед входом в абсорбер. В начале процесса десорбции в генераторе образуется пар состояния α, равновесный слабому раствору состояния 7* на входе его в генератор, а в конце процесса кипения - пар состояния β, равновесный крепкому раствору состояния 4* перед выходом его из генератора.

Рис. 4.11. Схема (а) и теоретические процессы (б) в ξ-h-диаграмме

абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины

Пар, образующийся в генераторе в процессах десорбции и кипения раствора, является перегретым и поступает в конденсатор в состоянии 3*, равновесном средней концентрации раствора ξ^*_ср (точка 6*) в генераторе. В конденсаторе осуществляется отвод теплоты (перегрева от пара хладагента) и его конденсация. В целом процесс в конденсаторе характеризуется в ξ-h-диаграмме отрезком 3*-3^*₀. Конденсат из конденсатора выходит в состоянии насыщения (точки 3^*₀), дросселируется в дроссельном вентиле Д₂ и поступает в испаритель, где происходит процесс кипения 3^*₀-1* с образованием сухого насыщенного пара состояния 1*. Насыщенная жидкость в испарителе характеризуется состоянием 1^*₀. В теоретических процессах абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины давление пара р₀ в испарителе равно давлению р_а пара в абсорбере, а давление р_к пара в конденсаторе равно давлению р_h пара в генераторе.

Удельные тепловые потоки в аппаратах абсорбционной бромистолитиевой машины с теоретическими процессами в испарителе, конденсаторе, абсорбере, генераторе и теплообменнике растворов следующие:

в испарителе q^*₀ = h_1* - h3_*o;

конденсаторе

абсорбере

генераторе

теплообменнике ,

где

Тепловой коэффициент машины

.

В машине с одноступенчатым процессом генерации раствора в генераторе ξ* всегда меньше единицы.