Методические указания. В отличие от компрессионной холодильной машины, совершающей только обратный термодинамический цикл, в абсорбционной холодильной машине (рис

В отличие от компрессионной холодильной машины, совершающей только обратный термодинамический цикл, в абсорбционной холодильной машине (рис. 8) искусственный холод получается с помощью совмещенного прямого и обратного циклов. Процессы и циклы абсорбционной холодильной машины осуществляются с помощью раствора, состоящего из двух компонентов – поглотителя (абсорбента) и хладагента. В качестве хладагента применяется аммиак, в качестве абсорбента – вода.

Основные требования, предъявляемые к абсорбенту, – более полная и быстрая растворимость в нем хладагента; значительно более высокая нормальная температура кипения абсорбента по сравнению с хладагентом.

Рисунок 8. – Схема абсорбционной холодильной машины: И – испаритель; А – абсорбер; Н – насос; D₁ – регулирующий вентиль раствора; Г – генератор; К – конденсатор, D₂ – регулирующий вентиль хладагента

Принцип действия абсорбционной холодильной машины можно описать следующим образом:

· обратный цикл – Г – К – D₂ – И – А;

1. Г – кипение крепкого раствора в генераторе за счет подвода теплоты от внешнего источника , которое происходит при , понижении концентрации раствора и увеличении температуры кипения

2. К – полученный в генераторе пар конденсируется вследствие отвода от него теплоты источником с температурой окружающей среды при постоянных давлении и температуре конденсации .

3. D₂ – происходит дросселирование жидкости от давления конденсации до давления кипения .

4. И – кипение жидкости в испарителе в результате подвода тепла при постоянных давлении и температуре кипения .

5. А – полученный в испарителе пар поступает в абсорбер.

· прямой цикл – Г – D₁ –A – Н.

1. Г – крепкий раствор кипит, при этом снижается концентрация раствора – раствор становится слабым.

2. D₁ – слабый раствор дросселируется и подается в абсорбер.

3. А – слабый раствор, поступивший из генератора, поглощает пар из испарителя, при этом повышается концентрация и происходит выделение теплоты , которая отводится источником при температуре окружающей среды .

4. Н – перекачивает полученный крепкий раствор из абсорбера в генератор.

Тепловой баланс абсорбционной холодильной машины:

,

где – тепловой эквивалент работы насоса.

Энергетическая эффективность цикла абсорбционной холодильной машины определяется тепловым коэффициентом

, т.к. , то можно считать, что .

Абсорбционную холодильную машину можно сравнить с системой получения искусственного холода, состоящей из теплового двигателя и компрессорной холодильной машины. Тогда:

,

где: – термический кпд прямого цикла; – холодильный коэффициент обратного цикла.

В случае обратимых прямого и обратного циклов:

.

В действительных циклах .

Коэффициент полезного действия машины (коэффициент обратимости): .

Вопросы для самопроверки

1. Какие основные термодинамические процессы происходят в элементах абсорбционной холодильной машины? 2. Рабочие вещества АХМ. 3. Основы теплового расчета идеальной и реальной холодильной машины.