Schema IF cu absorbtie,principiu de functionare,bilantul fluxurilor de caldura.

Ca o noutate faţă de celelalte tipuri de instalaţii analizate, I.F.A. utilizează pentru realizarea procesului de lucru un amestec binar de substanţe: un agent frigorific şi un corp absorbant. Caracteristic acestor substanţe este că au temperaturi de fierbere diferite la aceeaşi presiune, şi că dizolvarea lor se face nelimitat.

Cele mai utilizate substanţe sunt clorura sau bromura de litiu - apă (pentru instalaţiile de climatizare) şi amoniacul - apă (pentru instalaţiile industriale).

Aceste instalaţii sunt utilizate acolo unde sunt disponibile abur de contrapresiune, apă supraîncălzită, gaze fierbinţi, apă încălzită de la soare, surse energetice secundare. Pot fi cuplate cu instalaţii cu compresie mecanică, fiind utilizate mai ales în sezonul cald când aburul este disponibil, sau în sezonul rece pentru acoperirea vârfurilor de consum.

Avantaj: se obţin, concomitent, atât frig cât şi apă caldă.

Dezavantaj:

· consum ridicat de căldură şi materiale.

Destinaţie: industria chimică şi în climatizare.

Fenomenul principal care stă la baza funcţionării instalaţiei este fenomenul de absorbţie a agentului frigorific de către un mediu absorbant.

Instalaţiile prin absorbţie cu funcţionare continua folosesc apa (drept absorbant) şi amoniacul (drept agent frigorific) sau bromura de litiu (drept absorbant) şi apa (drept agent frigorific).

Indiferent de varianta constructivă toate I.F.A. au la bază aceeaşi schemă de principiu, schema prezentată în fig. 8.11, I.F.A. în soluţie de apă - amoniac, părţile componente ale instalaţiei fiind:

Fierbătorul F, unde are loc vaporizarea soluţiei concentrate (bogate) de apă - amoniac;

Coloana de rectificare CR, în care vaporii de apă prin condensări parţiale sunt separaţi de cei de amoniac;

Deflegmatorul D, cu acelaşi rol ca şi CR;

Condensatorul K, în care vaporii de NH3, purificaţi în CR şi D condensează;

Subrăcitorul SR, care asigură subrăcirea NH₃ lichid pe seama supraîncălzirii vaporilor reci care ies din vaporizator;

Vaporizatorul V, în care NH₃ lichid vaporizează şi asigură răcirea agentului intermediar;

Absorbantul A în care vaporii reci din V se dizolvă în soluţia diluată sau săracă, provenită din F, formând o soluţie concentrată sau bogată;

Pompa de soluţie PS, care aspiră soluţia bogată formată în A şi o refulează continuu în F;

Economizorul E, în care soluţia bogată care iese din F, pentru a ajunge în A, se răceşte prin încălzirea soluţiei sărace pompată de PS; cu cât temperatura soluţiei bogate la intrarea în F este mai apropiată de temperatura de fierbere, cu atât fluxul de căldură necesar soluţiei bogate va fi mai mic;

(8.7)

Ventilul de reglaj VRA (pentru NH₃ lichid) şi VRS (pentru soluţia săracă).

Instalaţia frigorifică cu absorbţie în soluţie de apă - amoniac cu funcţionare continuă.

În urma alimentării continue a fierbătorului F cu un debit de soluţie bogată "Q_b" pompat de pompa PS, rezultă, datorită încălzirii lui F, un debit de vapori "Q_a" şi unul de soluţie săracă "Q_s":

Qs + Qa = Qb

Din fig. 8.11 se constată că I.F.A. funcţionează (ca şi I.F.C.M.V.) la două nivele de presiune: p_k şi po. Fierberea soluţiei şi condensarea vaporilor au loc la presiunea p_k, în timp ce vaporizarea lichidului şi absorbţia vaporilor în soluţia săracă au loc la presiunea p₀.

În absorbitorul A este realizată absorbţia vaporilor reci de către soluţia săracă de debit Q_s, rezultând soluţia bogată. Această soluţie este preluată de pompa PS şi refulată în fierbător unde este preîncălzită până la temperatura de saturaţie corespunzătoare presiunii p_k, după care începe să fiarbă. Pe măsură ce soluţia vaporizează, ea devine săracă în amoniac. Soluţia săracă în amoniac părăseşte fierbătorul, este laminată şi trimisă în absorbitorul A prin economizorul E. Vaporii rezultaţi din F sunt dirijaţi spre condensatorul C unde condensează, datorită răcirii cu apă, rezultând lichid care este laminat în ventilul V.R.A. Acest lichid ajunge apoi în vaporizatorul V unde preia căldură din agentul intermediar şi vaporizează. Debitul de vapori reci Q_a este dirijat spre absorbitorul A unde sunt absorbite de soluţia săracă de debit Q_s.

Această instalaţie poate realiza temperaturi de vaporizare între +5°C si -50°C, iar dacă funcţionează în două trepte, între -50° C si -45°C.

Date: 2015-12-11; view: 802