Абхм на газе – Абсорбционные бромистолитиевые тепловые насосы – Абсорбционные холодильные машины (АБХМ).

Виды АБХМ

Все абсорбционные холодильные машины можно разделить по следующим признакам:

1. Количество контуров;
2. Тип нагрева;
3. Рабочие жидкости.

Абсорбционные машины бывают одноконтурными, двухконтурными и трехконтурными. От количества контуров зависит разница температур, которую можно получить. Чем больше контуров, тем более эффективно будет охлаждать установка.

АБХМ прямого нагрева работают за счет сжигания газа, жидкого или твердого топлива в самом агрегате. Машины непрямого нагрева используют внешний источник тепла – пар, воду, излучаемое тепло. Комбинированные абсорбционные машины используют прямые и косвенные источники тепла.

Существуют бромистолитиевые и аммиачные абсорбционные холодильные машины. В первых хладагентом является вода, абсорбентом – бромид лития LiBr. Во вторых хладагентом является аммиак Nh4, абсорбентом – вода.

Базовые принципы (это надо знать)

Наиболее распространенными являются бромистолитиевые АБХМ. Чтобы понять их принцип работы, нужно знать некоторые базовые моменты.

Когда мы кипятим воду, она переходит из жидкого в газообразное состояние. Точка кипения воды зависит от давления. Если мы повысим давление, то температура закипания повысится, если снизим давление, то вода будет кипеть при температуре ниже +100 градусов.

В абсорбционных машинах вода находится под давлением 6 мм. рт. ст., что близко к вакууму. При таких условиях она превращается в пар (закипает) при температуре +4 °С.

Бромид лития — это соль, но в жидком агрегатном состоянии. Любая соль поглощает влагу. Если распылить его в водяном паре, молекулы притянутся и смешаются.

Вода и бромид лития хорошо смешиваются до однородного раствора. Но если их нагревать, вода будет подниматься вверх и испаряться, а бромид лития останется в жидком состоянии.

При кипении любая жидкость охлаждается, отбирая тепло у окружающей среды. Наглядный пример:

Когда вы летом после купания выходите из водоема на берег, вам становится прохладно. Это потому, что вода испаряется с кожи и охлаждает ее.

Конструкция АБХМ

Абсорбционная холодильная машина состоит из двух камер, теплообменника и трех контуров. В верхней камере находится конденсатор и генератор, в нижней – испаритель и абсорбер.

Генератор служит для нагрева смеси хладагента и теплоносителя. Влага испаряется из раствора, концентрация бромида лития увеличивается.

Конденсатор нужен для охлаждения водяных паров и сбора влаги для дальнейшего использования.

Испаритель – источник холода, в нем давление воды резко снижается, она переходит в состояние газа.

В теплообменнике происходит охлаждение потока подогретого концентрированного бромида лития, поступающего из генератора в абсорбер и нагрев охлажденной смеси, идущей из абсорбера в генератор.

Назначение и обозначение контуров:

• По контуру К1 циркулирует холодная вода, которая проходит через теплообменники в конденсаторе и абсорбере.
• Водяной контур К2 служит для съема тепла с климатических установок.
• Контур К3 служит для подогрева генератора. По нему может циркулировать подогретый воздух, выхлопные газы, теплая вода от бойлера.

Принцип работы АБХМ

Основные компоненты АБХМ – конденсатор и генератор, которые находятся в верхней камере. Испаритель и абсорбент расположены в нижней. Отдельно расположен теплообменник, с помощью которого происходит отбор тепла.

Начальная концентрация раствора в абсорбере содержит около 45% воды и 55% бромида лития.

При запуске АБХМ смесь бромистого лития и воды проходит из абсорбера в теплообменник, где нагревается от потока концентрированного раствора, поступающего из генератора. Из теплообменника смесь поступает в генератор.

В генераторе находится частично заполненный резервуар с бромидом лития. Внутри генератора находится теплообменник, по которому движется теплый воздух или любой другой теплоноситель из контура К3.

Под влиянием тепла раствор начинает частично закипать. Водяные пары поднимаются вверх, в конденсатор, а абсорбент остается в генераторе.

Бромистый литий концентрируется в нижней части генератора и по отдельному каналу перетекает в теплообменник. Там он охлаждается, отдавая тепло смеси, которая поступает из абсорбера. Затем он попадает в абсорбер, в котором через форсунку распыляется для лучшего поглощения водяного пара.

В секции конденсатора находится охлаждающий теплообменник (змеевик, катушка или радиатор). В нем циркулирует вода, которая по замкнутому контуру К1 прокачивается через градирню. Она служит для охлаждения конденсатора.

При соприкосновении с теплообменником конденсатора водяной пар переходит в жидкое состояние и скапливается в поддоне.

Из поддона конденсатора вода попадает в испаритель через клапан. В испарителе поддерживается давление порядка 6 мм. рт. ст. или 0,008 бар. При таком давлении она моментально закипает, превращается в пар. Ее температура падает до +4 градусов.

В испарителе находится такой же теплообменник для охлаждения, как в конденсаторе, по которому циркулирует вода из контура К2. Он выполняет функцию съема тепловой энергии с климатических устройств (фанкойлов, установок кондиционирования и т.д.) Температура воды в теплообменнике контура К2 – порядка +12 °С.

При контакте с контуром К2, вода в испарителе отбирает у него тепло. По контуру К2 охлажденный хладагент возвращается к климатическим устройствам.

В абсорбере находится бромид лития в жидком состоянии. Он поглощает водяной пар, причем сила притяжения молекул настолько велика, что в испарителе практически не остается газообразной воды.

При поглощении пара теплоноситель выделяет тепло, поэтому контур К1 проходит через абсорбер чтобы охлаждать раствор.

Смесь бромистого лития и воды далее проходит повторный цикл.

Одноступенчатая АБХМ косвенного нагрева

Схема абсорбционной холодильной машины косвенного нагрева.

В одноступенчатой системе рабочий контур, по которым циркулирует вода для климатических систем, охлаждается только один раз.

Концентрированный раствор попадает в абсорбер из генератора, где поглощает воду и становится разбавленным. Выделяемое тепло при этом поглощается контуром, по которому циркулирует вода, охлажденная в градирне.

Раствор попадает в теплообменник, после в генератор, где нагревается от контура обогрева. Вода испаряется и попадает в конденсатор, откуда перетекает в испаритель. За счет испарения концентрация раствора увеличивается, он возвращается в абсорбер.

Принцип работы двухступенчатой АБХМ косвенного нагрева

Схема двухступенчатой абсорбционной холодильной машины косвенного нагрева.

В двухступенчатой абсорбционной холодильной машине есть вспомогательный и основной цикл. Каждый из них обеспечивается отдельным генератором (1`st Generator и 2`nd Generator). Кроме них есть дополнительный генератор (Aux. Generator), работающий в комплексе с первым.

Разбавленный раствор из абсорбера попадает в низкотемпературный теплообменник, из которого проходит через высокотемпературный теплообменник.

Нагретая смесь попадает в первый генератор, где частично испаряется вода. Она конденсируется контуром охлаждения и попадает в испаритель.

Через высокотемпературный теплообменник жидкая смесь воды и бромида лития попадает во второй генератор, где нагревается контуром от источника тепла – теплого воздуха или воды.

Во втором генераторе температура выше чем в первом, поэтому испаряется больше воды и раствор бромида лития становится более концентрированным.

Пары воды абсорбируются в дополнительном абсорбере (Aux. Absorber) и возвращаются в дополнительный генератор. Концентрированный раствор возвращается в абсорбер, откуда возвращается в первый генератор.

Одноступенчатая АБХМ прямого нагрева

Схема одноступенчатой абсорбционной холодильной машины прямого нагрева.

Эта система действует по тому же принципу что и одноступенчатая. Существует два варианта исполнения АБХМ.

В первом за счет тепла сгорания топлива нагревается вода, которая используется для подогрева бромида лития в генераторе.

Во втором варианте теплообменник в генераторе нагревается за счет циркуляции продуктов горения. Он редко применяется, так как его эффективность ниже.

Принцип работы двухступенчатой АБХМ прямого нагрева

Схема двухступенчатой абсорбционной холодильной машины прямого нагрева.

С помощью насоса вода распыляется на трубы испарителя, что повышает уровень теплопередачи между ней и водой, используемой для климатических установок.

Водяные пары поглощаются бромидом лития в абсорбере, после чего раствор разделяется на два потока. Один проходит прямо в генератор. Второй поток проходит поочередно через три теплообменника:

• Низкотемпературный;
• Теплообменник с продуктами горения;
• Высокотемпературный.

После этого раствор из второго потока догревается в высокотемпературном генераторе. Часть воды испаряется и пар проходит по змеевику через низкотемпературный генератор, тем самым нагревая раствор в нем. Вода остывает, превращается в жидкость и попадает в лоток конденсатора.

Жидкий раствор перекачивается из высокотемпературного в низкотемпературный генератор, где нагревается, испаряя воду. Концентрированный раствор бромида лития возвращается в абсорбер. Вода из конденсатора попадает в испаритель, где охлаждает контур, который обеспечивает охлаждение климатических систем.

В статье мы постарались доступно рассказать, что такое АБХМ, описать особенности и принцип работы. Это климатическое оборудование используется в основном на промышленных предприятиях и для кондиционирования зданий. Но в скором будущем могут появиться модели, предназначенные для широкого применения в частных домах.

Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!

Похожие записи

vteple.xyz

Принцип действия абсорбционной холодильной машины

АБХМ расшифровывается как «абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина».

Принцип действия абсорбционной холодильной машины основан на определенных свойствах хладагента и абсорбента, которые обеспечивают отвод тепла, охлаждение и поддержание необходимого температурного режима.

АБХМ — это абсорбционная холодильная установка (чиллер), работающая за счет тепловой энергии, а не электричества. Источником тепловой энергии может служить горячая вода, выхлопные газы, пар, природный газ и другие виды топлива.

Основные элементы АБХМ и устройство АБХМ

Конденсатор АБХМ
боковое подключение труб облегчает чистку конденсатора

Испаритель АБХМ
оснащен двойной защитой от замерзания

Генератор АБХМ
трубки изготовлены из нержавеющей стали

Частотный преобразователь Danfoss/ABB
позволяет экономить электроэнергию при неполной нагрузке АБХМ

Панель оператора
выполнена на базе контроллера Siemens,
полностью русифицирована

Отсечные клапаны
позволяют производить обслуживание насосов без нарушения вакуума в АБХМ

Насос хладагента АБХМ, абсорбента
завод-изготовитель Teikoku pumps (Япония), интервал сервисного обслуживания – 50 тыс. часов

Автоматическая система продувки
позволяет производить удаление неконденсируемых газов без присутствия оператора

АБХМ чиллер принцип работы 

Наглядная схема работы АБХМ (функциональные схемы АБХМ)

Режимы работы АБХМ

Охлаждение воды Вода-хладагент поступает в левую часть камеры — «Испаритель». Внутри, в условиях глубокого вакуума, происходит процесс кипения хладагента, который отводит тепло из охлаждаемой воды, циркулирующей по трубкам теплообменника. Этот процесс непосредственно охлаждает воду, циркулирующую в теплообменнике («вода охлажденная») и выполняет главную задачу, стоящую перед АБХМ — режим охлаждения.
Абсорбция Капли концентрированного раствора бромида лития подаются в правую часть камеры («абсорбер»), где абсорбируют пары воды-хладагента. Для того, чтобы не допустить повышения температуры бромида лития и потери его абсорбирующих свойств, необходима охлаждающая вода, которая стабилизирует его температуру.
Нагрев абсорбента Раствор бромида лития, полученный после абсорбции, направляется в генератор при помощи насоса. Там под воздействием тепла из него выкипает часть воды. Это восстанавливает изначальную концентрацию бромида лития в растворе, что нужно для поддержания его абсорбирующих свойств. Так работает АБХМ в режиме нагревания.
Конденсация хладагента В конденсаторе происходит процесс конденсации пара хладагента, образовавшегося при кипении раствора в генераторе. Далее, эта вода-хладагент вновь попадает в «испаритель» (левую часть камеры) и цикл повторяется заново.

Во многих случаях абсорбционные холодильные машины позволяют радикально снизить эксплуатационные расходы на центральное кондиционирование и промышленное охлаждение за счет использования доступного альтернативного источника энергии, который часто бывает дешевле затрат на подключение и использование электрических мощностей.

адсорбционная холодильная машина, абсорбционные машины купить, схема абсорбционной холодильной машины установки,

Абсорбционные чиллеры (АБХМ) производства Thermax применимы на любых типах объектов — как для снабжения холодом систем кондиционирования, так и для обеспечения промышленного холодоснабжения.

В качестве хладагента в АБХМ Thermax используется вода, а в качестве абсорбента — концентрированный раствор бромида лития LiBr.

Эти жидкости не токсичны, что делает АБХМ безопасной в применении*.

схема чиллера прямого горения, абсорбционная холодильная машина схема, адсорбционная холодильная машин, консервация АБХМ

Типы абсорбционных холодильных машин

Для АБХМ возможны различные варианты использования низко- и высокопотенциальных видов тепла. Это может быть горячая вода из тепловой магистрали, пар низкого и высокого давления от технологического процесса или котельной, прямое сжигание топлива различных видов (дизель, газ и др.), выхлопные газы от оборудования. Технологии компании Thermax позволяют использовать несколько источников энергии и комбинировать их.

*Существуют еще водоаммиачные абсорбционные холодильные машины, в которых в качестве хладагента используется аммиак.

Цена АБХМ зависит от многих параметров (мощности, типа и пр.), поэтому, если вы хотите купить АБХМ, то лучше сделать расчет АБХМ у наших специалистов под конкретную задачу и объект.
Подбор АБХМ для вас осуществляют наши эксперты по абсорбционным холодильным машинам.

abxm-thermax.ru

Применение – Абсорбционные холодильные машины (АБХМ).

Абсорбционные чиллеры Thermax применяются на любых типах объектов — как для снабжения холодом систем кондиционирования, так и для обеспечения промышленного холодоснабжения.

Целесообразность применения АБХМ определяется экономической выгодой — во многих случаях эксплуатация абсорбционного чиллера обходится на порядок дешевле парокомпрессионной установки.

abxm-thermax.ru

Охлаждение воздуха для ГПУ и ГТУ

При повышении температуры воздуха на всасывании в ГТУ объем вырабатываемой электрической мощности снижается, а объем потребления газа повышается. Существуют различные технические схемы охлаждения газовой турбины, среди которых наиболее перспективной считается применение абсорбционных холодильных машин (АБХМ).

АБХМ представляет собой холодильную установку, работающую за счет тепла, а не электрической энергии. Источником тепловой энергии может служить горячая вода, выхлопные газы, пар, природный газ и другие виды топлива.

Для решения проблемы снижения вырабатываемой ГТУ электрической мощности при повышенных температурах наружного воздуха, предлагается установить теплообменник, через который будет проходить захоложенная вода из АБХМ с температурой +5 — +10°C. Холод, вырабатываемый АБХМ, служит для охлаждения приточного воздуха на входе в ГТУ до +15 — +20°C.

АБХМ могут использовать как напрямую выхлопные газы ГТУ и ГПУ, так и горячую воду/пар из котлов-утилизаторов. Таким образом, холод производится, в основном, за счет потребления бросовых источников тепла.

Описание эффекта

Известно, что обычно ГТУ работают с постоянным расходом воздуха, соответственно при повышении его температуры, снижается его плотность и следовательно снижается мощность ГТУ. Снижение температуры подаваемого в турбину воздуха с 40°С до 15°С предотвращает снижение мощности ГТУ на 30%, которое произойдет при подаче воздуха на всасывание турбины с высокой температурой.

Также благодаря возможности АБХМ Thermax охлаждать жидкость до 0°С, можно получать охлажденный воздух более низкой температуры, что позволяет получать эффект большее количество часов в году.

График изменения электрической и тепловой мощности газовой турбины в зависимости от температуры подводимого воздуха приведен на рис. 3.

Рис. 2. Пример зависимости мощности ГТУ от температуры наружного воздуха		Рис.3. Изменение электрической и тепловой мощности газовой турбины в зависимости от температуры воздуха на входе

Принципиальная схема применения

Описание реализации отдельных элементов системы

Воздухоохладитель

Для правильного расчета теплообменника необходимо иметь следующие параметры:
• размеры воздухозаборного устройства
• расход воздуха
• температуры воздуха и воды на входе и выходе из охладителя
• максимально допустимые потери давления по воздуху и по воде

Необходимо учитывать, что любое дополнительное сопротивление на входе воздуха в ГТУ негативно сказывается на основных показателях работы ГТУ. При охлаждении воздуха на теплообменнике при определенных условиях может образовываться конденсат, для предотвращения уноса конденсата в турбину необходимо предусмотреть каплеуловитель. Также важным моментом является вопрос использования воды или гликоля в качестве холодоносителя, т.к. применение гликоля значительно снижает мощность по холоду, а использование воды влечет необходимость продувки системы для предотвращения заморозки.

Дренажный поддон

Для сбора и отвода воды, конденсирующейся на теплообменной поверхности батареи, в нижней части блока устанавливается специальный дренажный поддон. Его ширина должна быть достаточной, чтобы обеспечить отвод воды также и из каплеотбойника. Дренажный поддон изготавливается из нержавеющей стали. Конструкция поддона должна обеспечить достаточный объем для сбора воды, а также ее легкий отвод из системы через дренажные каналы, диаметр которых зависит от объема воды. На выходе из дренажной системы необходимо предусмотреть сифон.

Источник холода

Согласно рекомендациям Ассоциации по охлаждению приточного воздуха TICA, США, в ГТУ наиболее целесообразно, в случае наличия бросовых источников тепла, использовать АБХМ. В России АБХМ Thermax используются на нужды охлаждения воздуха на различных объектах с 2006 года, а за рубежом в портфолио Thermax более 300 проектов с охлаждением приточного воздуха в ГТУ, ГПУ, воздушные компрессора и другие установки.

Внедрение воздухоохладителей в КВОУ (комплексное воздухоочищающее устройство)

Внедрение воздухоохладителей на КГУ «Давыдовка», Белоруснефть

Использование АБХМ для системы охлаждения воздуха на входе в ГТУ на Жанажолской ГТЭС (Казахстан)

Уникальный проект применения АБХМ, работающей на выхлопных газах от газотурбинных установок (ГТУ). Абсорбционный чиллер применяется для охлаждения воздуха на входе в турбину. Проект позволяет существенно повысить эффективность работы ГТУ и увеличить выработку электроэнергии.

Жанажолская ГТЭС — это современная высокотехнологичная газотурбинная электростанция, расположенная в Республике Казахстан и обеспечивающая электроэнергией обширные регионы страны.

Сведения о проекте:
АБХМ Thermax 2D 5M C
Холодопроизводительность – 3150 кВт
Температура охлаждаемой воды на входе — +15°C
Температура охлаждаемой воды на выходе — +8°C
2 градирни Baltimore Aircoil открытого типа
Повышение эффективности турбины в среднем на 30% в теплое время года

охлаждение воздуха перед компрессором гту, варианты охлаждения воздуха на вход в гту

Использование АБХМ для охлаждения воздуха на входе в газопоршневую установку в г. Мадурай, Индия

Энергетическая установка, расположенная в г. Мадурай на юге Индии, выдает электроэнергию в сеть. Для выработки электроэнергии используются 7 газопоршневых установок Wartsila мощностью 15 МВт каждая. Из-за высокой температуры окружающего воздуха (38°C – 43°C), установки не выходили на номинальную мощность (90% – 95%).

Для снижения температуры было предложено пропускать наружный воздух, с температурой 43°C, через воздухоохладитель, в который подается вода, охлажденная до температуры 20°C. За счет этого достигается снижение температуры воздуха на входе в ГПУ до 27°C. Для охлаждения воды было предложено установить АБХМ Thermax, использующую бросовое тепло с рубашек охлаждения газопоршневых установок.

Для достижения необходимого эффекта требовалось получить 4050 кВт холода, что было реализовано с помощью 2-х абсорбционных чиллеров, мощностью 2025 кВт каждый.
С помощью системы охлаждения приточного воздуха энергоблок в г. Мадурай увеличил выработку электроэнергии на 500 кВт с каждой ГПУ (общее увеличение составило 3,5МВт) при повышенной температуре уличного воздуха.

Сведения о проекте:
Газопоршневые установки Wartsila – 15 МВт x 7 шт.
Температура наружного воздуха — +43°С по сухому термометру
Температура наружного воздуха — +26,7°С по мокрому термометру
Температура воздуха на входе в ГПУ +27°С по сухому термометру
Расход воздуха при 27°С — 35 кг/с
Температура охлажденной воды +20/+12°С

abxm-thermax.ru

АБХМ на горячей воде – Абсорбционные холодильные машины (АБХМ).

АБХМ на горячей воде применяются для охлаждения технологических процессов, промышленного и бытового кондиционирования воздуха. АБХМ на горячей воде широко используются при промежуточном охлаждении воздуха, подаваемого на всасывание газовых турбин, при высокой температуре наружного воздуха для повышения эффективности газовых турбин. Такие машины часто применяются в случаях, когда на промышленном или коммерческом объекте есть источник горячей воды (например, котельная).

АБХМ на горячей воде обычно используются в следующих отраслях: химическая, фармацевтическая, бумажная, текстильная, сталелитейная промышленности, электростанции, гостиницы, больницы, рестораны, технопарки, офисы, учебные заведения, музеи и т.д.

Компания Thermax производит АБХМ в широком диапазоне мощностей, работающих на горячей воде, рассчитанных на горячую воду низких, средних и высоких температур.

Горячая вода низкой температуры

АБХМ на горячей воде низкой температуры подразделяются на маломощные (серия LT), средней и большой мощности (серия 5G).

Cogenie (серия LT)

Cogenie – это простой и компактный одноступенчатый чиллер на горячей воде небольшой мощности. Он широко применяется в кондиционировании воздуха на базе установок для комбинированной выработки тепла и электроэнергии (мини-ТЭЦ) в США, Европе и России.

Технические характеристики:
• Мощность: 35 – 700 кВт.
• Температура охлажденной воды: до 3,5 ºC.
• Температура горячей воды: от 75 ºC до 120 ºC.
• Холодильный коэффициент: 0,65 – 0,72.

Серия 5G

Серия 5G создана на основе технологии двухстадийного испарения и двухстадийной конденсации. Данное решение обеспечивает наиболее низкое потребление тепловой энергии среди современных одноступенчатых АБХМ. Это решение обеспечивает минимальные эксплуатационные расходы. Минимальный расход воды в градирне позволяет сократить потребление воды.

Технические характеристики:
• Мощность: 700 – 4850 кВт.
• Температура охлажденной воды: до 0ºC.
• Температура горячей воды: от 75 ºC до 120 ºC.
• Холодильный коэффициент: 0,75 – 0,8.

Горячая вода средней температуры (серия HS)

АБХМ на горячей воде средней температуры получила широкое признание и используется в течение долгого времени. Она работает на низкопотенциальной энергии и потребляет минимум электроэнергии.

АБХМ создана на основе одноступенчатой технологии, повышение концентрации абсорбента достигается при использовании одного генератора.

Технические характеристики:
• Мощность: 350 – 7650 кВт.
• Температура охлажденной воды: до 0ºC.
• Температура горячей воды: от 120ºC до 150ºC.
• Холодильный коэффициент: 0,7 – 0,75.

Горячая вода высокой температуры (серия 2G)

В двухступенчатых АБХМ на горячей воде высокой температуры необходимая концентрация достигается в два этапа. В генераторе первой ступени (именуемом «высокотемпературный генератор») из бромида лития выделяется пар, который направляется в генератор второй ступени (именуемый «низкотемпературный генератор»). Для достижения необходимой концентрации бромид лития, поступивший из генератора первой ступени, нагревается в генераторе второй ступени за счет скрытой теплоты парообразования пара.

Двухступенчатая АБХМ Thermax спроектирована на основе проверенной технологии последовательного распределения потоков. Это позволяет избежать ситуации, в которой раствор бромида лития приобретает максимальную концентрацию и достигает максимальной температуры одновременно. Поэтому скорость коррозийного разрушения очень мала, по сравнению с технологиями прямого и обратного распределения потоков.

Технические характеристики:
• Мощность: 175 – 8800 кВт.
• Температура охлажденной воды: до 1ºC и -2ºC с раствором гликоля.
• Температура горячей воды: от 150ºC до 180ºC.
• Холодильный коэффициент: 1,4 – 1,45.

Источник тепла:
• горячая вода из солнечного коллектора;
• технологический конденсат;
• вода из рубашки охлаждения двигателя;
• утилизация тепла отработанных (выхлопных) газов.

abxm-thermax.ru

Абсорбционные холодильные машины BROAD в системе тригенерации

А.А.Алейникова, ведущий специалист ЗАО “Системы тепло и хладоснабжения”

При нынешних темпах потребления углеводородного топлива его запасов хватит лишь на несколько десятилетий. Кроме того, человек за прошлый век изменил природу Земли больше, чем за всю историю своего существования. Поэтому сегодня главными проблемами и, одновременно, задачами остаются энергоэффективность и экологическая безопасность. Пока нет экономически выгодных альтернативных источников энергии, необходимо максимально эффективно использовать существующие.  
Едва мы привыкли к термину «Когенерация» — когенерационные установки (КУ) находят достаточно широкое применение, как появился новый — «Тригенерация». Что он означает?

ТРИГЕНЕРАЦИЯ

Тригенерация — это комбинированное производство электрической энергии, теплоты и холода. Показатели выработки этого «трио» в совместном режиме значительно выше, нежели в случае раздельного производства. Эффект от тригенерации усиливается, когда холод вырабатывается абсорбционной холодильной машиной (АБХМ), потребляющей тепловую, а не электрическую энергию. Тригенерация дает возможность утилизировать теплоту не только для отопления и горячего водоснабжения, но и для технологических нужд или кондиционирования помещений. Тем самым решается самая распространённая проблема эффективной когенерации — отсутствие тепловой нагрузки, особенно, летом. Это позволяет использовать когенерационную установку круглый год, ускоряя тем самым возврат инвестиций.

ПРОЦЕССЫ В АБХМ BROAD

Принцип действия АБХМ основан на использовании свойств бинарных растворов, компоненты которых при одинаковом давлении имеют существенно различающиеся температуры кипения, и их взаимная растворимость тоже существенно зависит от температуры. Один из компонентов раствора выполняет функции поглотителя (сорбента), второй — хладагента. При нагреве бинарного раствора с высокой концентрацией хладагента, его легкокипящий компонент (хладагент) выделяется из раствора и, имея на выходе “высокое” давление, далее проходит через аналогичную парокомпрессионной холодильной машине цепочку функциональных блоков. Параметры хладагента имеют собственное, отличающееся значение в характерных участках процесса.
В АБХМ за счёт одинаковых давлений генератор и конденсатор, а также абсорбер и испаритель объединяются в единые агрегаты. Для малых мощностей вся машина изготавливается в виде моноблока. Диапазон холодопроизводительности изменяется в интервале от десятков кВт до десятков МВт. Самым главным достоинством является то что, АБХМ практически не потребляет электрической энергии. Электропотребление составляет от 0,5 до 2,0% от уровня номинальной холодопроизводительности только для работы насоса и автоматики.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ АБХМ BROAD

Химия, нефтехимия, нефтепереработка — имеют большой избыток теплоты при одновременной потребности в холоде. При необходимости охлаждения потока какого-либо продукта имеет смысл использование его теплоты для привода АБХМ, а произведённого ею холода — для его (продукта) окончательного охлаждения.
Системы собственного электроснабжения — использование теплоты горячей воды из систем водяного охлаждения и выхлопных газов когенерационных установок для выработки холода для технологических нужд или кондиционирования помещений.
Теплосети — использование теплоты систем централизованного теплоснабжения для производства холода повышает загрузку теплосетей и, как следствие, их рентабельность.

АБХМ BROAD

На сегодняшний день наиболее эффективными и освоенными в эксплуатации являются абсорбционные бромисто-литиевые холодильные машины — АБХМ. Признанный лидер в их разработке — китайская компания BROAD — уже более 20 лет занимается их внедрением по всему миру.  Более 50 патентов по холодильным машинам, полученных компанией, зарегистрированы в десятках стран. Некоторые ключевые патенты стали основой мировых стандартов в проектировании АБХМ.
Отличительные особенности АБХМ BROAD:
•  Высокая степень автоматизации обеспечивает поддержание заданных параметров и работу в энергосберегающем режиме без постоянного присутствия персонала. Изменение настроек и контроль состояния оборудования может осуществляться с удалённого диспетчерского пульта или даже по сети Интернет с использованием функции on-line менеджмент. Техническая исправность и эксплуатационные (расход энергоносителей) характеристики контролируются более чем по 10 параметрам, что позволяет избегать перерасхода энергии, оптимально планировать сервис и ремонт.
BROAD дает возможность утилизировать все виды сбросного тепла – выхлопные газы, горячая вода с рубашки охлаждения КУ, пар. Например, источником тепловой энергии для внедрённых на ОАО “Гродно Химволокно” двух АБХМ BROAD, вырабатывающих холод для поддержания температурного режима в цехах и в технологическом цикле, служит “бросовая” теплота от КУ.
•  Внедрение АБХМ, использующих водный раствор LiBr (не относящийся к категории опасных веществ), — эффективное решение проблемы вывода из обращения экологически вредных хладагентов (фреонов и фреоносодержащих смесей), применяемых в традиционных системах холодоснабжения в качестве рабочего вещества.
•  АБХМ не оказывают такого вредного шумового воздействия на человека. Отсутствие компрессора и вращающихся частей (в отличие от ПКХМ) обеспечивает “нулевую” вибрацию и настолько низкий уровень шума, что машины могут размещаться в непосредственной близости от мест постоянного пребывания людей.
•  Абсорбционные машины работают не с избыточным давлением, а под вакуумом, что обеспечивает высокий уровень безопасности в случае аварийной разгерметизации.
•  Абсорбционное оборудование BROAD поставляется в полной комплектности, в собранном виде, смонтированным на раме.
На сегодняшний момент на территории Республики Беларусь ведуны в эксплуатацию и готовятся к запуску порядка 8 АБХМ. Это такие объекты как:
1.  ОАО «Гродно Химволокно» – 2хBDH-250 (АБХМ на горячей воде) общая мощность 5МВт; 2хBS-200 (АБХМ на пару) общая мощность 5МВт.
2.  ОАО «Белшина» – 3хBDH-125 (АБХМ на горячей воде) мощность 3,5МВт.
3.  РУП «Производственное объединения «Белоруснефть» – 1хBDH-100 (АБХМ на горячей воде) мощностью 1МВт.

Возможные варианты работы АБХМ в системе тригенерации:

Рис. 1. Утилизация горячей воды из системы охлаждения КУ. Горячая вода из рубашки охлаждения выходит с t = 95–105 °С и подается в АБХМ типа BDH. Температура воды на выходе из холодильной машины — 80–90 °С.

Рис. 2. Утилизация выхлопных газов с температурой 230–400 °С КУ. Серия BE.

Официальный представитель BROAD в Республике Беларусь — компания “Системы тепло и хладоснабжения”. Сертифицированный компанией BROAD персонал выполнит проектирование, поставку оборудования, монтаж и пусконаладочные работы, сервисное и гарантийное обслуживание.

broad-ctx.by

Абсорбционные бромистолитиевые тепловые насосы – Абсорбционные холодильные машины (АБХМ).

Абсорбционные бромистолитиевые тепловые насосы

Абсорбционные тепловые насосы направляют тепловую энергию из среды с низкой температурой в среду со средней температурой с помощью высокопотенциальной энергии. Для перекачки тепла АБТН Thermax в качестве источника высокопотенциальной энергии используют водяной пар, горячую воду, выхлопные газы, топливо, геотермальную энергию или их сочетание. Такие тепловые насосы экономят около 35% тепловой энергии.

АБТН Thermax широко применяются в Европе, Скандинавии и Китае для централизованного теплоснабжения. Тепловые насосы также применяются в следующих отраслях промышленности: текстильной, пищевой, автомобильной, в производстве растительных масел и бытовой техники. По всему миру компанией Thermax установлены тепловые насосы суммарной мощностью более 100 МВт.
Абсорбционный тепловой насос на газе, абсорбционный тепловой насос на паре

Технические характеристики:

• Мощность: 0,25 – 40 МВт.
• Температура нагреваемой воды: до 90ºC.
• Высокопотенциальные источники тепла: выхлопной газ, водяной пар, горячая вода, жидкое/газообразное топливо (отдельно или совместно).
• Холодильный коэффициент: 1,65 – 1,75.

Тепловые преобразователи

В абсорбционном тепловом насосе второго типа, также известном, как тепловой преобразователь, среднепотенциальное тепло преобразуется в высокопотенциальное тепло. При помощи теплового преобразователя бросовое тепло можно утилизировать и получать высокопотенциальное тепло.

Источник тепла на входе, то есть, бросовое тепло средней температуры, подается в испаритель и генератор. Полезное тепло более высокой температуры выделяется в абсорбере. Такие тепловые преобразователи могут достичь температуры на выходе до 160ºC, как правило, с перепадом температуры до 50ºC.

Компания Thermax недавно ввела в эксплуатацию тепловой преобразователь на предприятии компании Asia Silicone в западной части Китая. Предприятие производит полимерную пленку для фотоэлементов солнечных батарей, в данном процессе используется вода с температурой 100ºC. В ходе процесса вода нагревается до 108ºC. Далее вода охлаждается до 100ºC в сухой градирне, при этом тепло выбрасывается в атмосферу. При помощи теплового преобразователя 45% располагаемого тепла преобразуется в водяной пар с давлением 4 бар, который используется в технологическом процессе.

Технические характеристики:

• Мощность: 0,5 – 10 МВт.
• Температура горячей воды: до 160ºC.
• Среднепотенциальный источник тепла: водяной пар, горячая вода, жидкое/газообразное топливо (отдельно или совместно).
• Холодильный коэффициент: 0,4 – 0,47.

Презентация по применению АБТН

abxm-thermax.ru