Абсорбционная холодильная машина (также абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина, абсорбционный чиллер или АБХМ) — промышленная холодильная установка, предназначена для отбора и удаления избыточного тепла и поддержания заданного оптимального температурного и теплового режимов при работе различного рода производственного оборудования, технологических устройств, инструмента, оснастки, а также технологических процессов, связанных с повышенными тепловыми нагрузками. В качестве абсорбента в них используется раствор бромида лития (LiBr) в воде.
В 1810г Джоном Лесли создана первая искусственная ледоделка на основе поглощения сернистого газа водой.
В 1834г английским врачом Джейкобом Перкинсом (Jacob Perkins) (1766—1844) была построена холодильная машина с использованием насоса (компрессора) на диэтиловом эфире.
Французским учёным Фердинандом Карре (Ferdinand Carre (фран.)) (1824—1900) и его братом Эдмондом Карре (Edmond Carre) в 1846 году была изобретена аммиачная абсорбционная холодильная машина. Несмотря на то, что его способ был очень удачным, об изобретении забыли на несколько десятилетий.
В 1871 году была построена машина, работающая на метиловом эфире.
В начале XX века в Москве была открыта фирма, которая предлагала всем желающим агрегат под названием «Эскимо». Данный агрегат был изготовлен по принципу предложенному Фердинадом Карре. При своих больших габаритах, агрегат не издавал громкого шума и был универсальным. Для работы необходимы были уголь, дрова, керосин или спирт. Один цикл работы «Эскимо» позволял получить 12 кг льда.
Применение абсорбции в промышленном кондиционировании началось в конце 1950-х годов.
В 1985 году были разработана и запатентована более эффективная АБХМ — трехступенчатая абсорбционная холодильная машина с тремя конденсаторами и тремя генераторами.
В 1993 году был запатентован альтернативный цикл трехступенчатой абсорбционной холодильной машины с двойным конденсатором.[3]
Выхлопные газы с температурой 250—600°С на входе/до 150°С на выходе
По холоду от 200 кВт до 12 МВт.
Принцип действия
На представленной схеме охладитель состоит из двух камер.
Верхняя — генератор (AT). Это горячая камера с относительно высоким давлением.
Нижняя — испаритель (VD) и абсорбер (AB). Это холодная камера с очень низким давлением (2мБар).
Под действием тепла (HM) в генераторе из раствора бромида лития выделяются пары воды (хладагента), которые переносятся в конденсатор. Водяной пар конденсируется, отдавая тепло воде охлаждающего контура KüW. Охлажденная вода по линии 5 поступает в испаритель, где при низком давлении закипает при температуре +6 °C и забирает тепло от охлаждаемого контура чиллер-фанкойл (KW). Насос VD прокачивает воду на форсунки, что способствует более интенсивному теплообмену. В других типах АБХМ охлаждаемый контур не обрызгивается, а погружается в ванну хладагента.
Оставшийся концентрированный раствор бромида лития по линии 1-2 через растворный теплообменник/гидравлический затвор WT1 переходит в абсорбер. Для улучшения абсорбции раствор разбрызгивается форсунками и поглощает водяной пар из испарителя. Процесс абсорбции связан с выделением теплоты, которая отводится охлаждающим контуром KüW в абсорбере АВ. Полученный раствор воды и бромида лития перекачивается по линии 3-4 в генератор через регулятор/теплообменник WT1, и цикл повторяется снова.
↑Уильям Каллен, «О производстве холода, произведенного при испарении жидкостей и некоторые другие способы получения холода»,в «Essays and Observations Physical and Literary Read Before a Society in Edinburgh and Published by Them, II», (Эдинбург, 1756) (en)
Design Analysis of the Einstein Refrigeration Cycle (англ.)
Подробное описание двух и трехступенчатых АБХМ на сайте Ассоциации инженеров АВОК
Литература
Холодильные машины: Учебник для студентов втузов специальности «Техника и физика низких температур»/А. В. Бараненко, Н. Н. Бухарин, В. И. Пекарев, Л. С. Тимофеевский: Под общ. ред. Л. С. Тимофеевского.- СПб.: Политехника, 1997 г.- 992с.