Tài liệu Máy lạnh hấp thụ khuếch tán

Chia sẻ: Nguyen Thi Ngoc Hoa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

530
lượt xem 174
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu "Máy lạnh hấp thụ khuếch tán" giới thiệu về các thông tin của máy lạnh hấp thụ khuếch tán của Mauri người Thụy Điển và giải thích, sơ đồ nguyên lý, cấu tạo hoạt động. Mời các bạn tham khảo tài liệu để biết thêm chi tiết nội dung.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu Máy lạnh hấp thụ khuếch tán

Máy lạnh hấp thụ khuếch tán Có hai loại máy lạnh hấp thụ khuếch tán. Máy lạnh hấp thụ khuếch tán của Mauri người Thụy Điển có công suất lớn sử dụng trong công nghiệp. Máy này có nhiệt độ sôi thay đổi phù hợp với việc hạ thấp nhiệt độ không khí dần xuống nhiệt độ yêu cầu nhằm nâng cao hiệu suất máy lạnh. Máy lạnh hấp thụ khuếch tán công suất lớn vẫn có bơm dung dịch là chi tiết chuyển động. Nhưng ngày nay nói đến loại máy lạnh hấp thụ khuếch tán người ta thường nghĩ đến tủ lạnh hấp thụ gia đình, với công suất lạnh nhỏ. Sự ra đời của máy lạnh hấp thụ kiểu này xuất phát từ ý nghĩ chế tạo một máy lạnh hấp thụ hoàn toàn không có chi tiết chuyển động. Để thực hiện điều đó phải dùng một loại khí trơ nạp vào hệ thống để cân bằng áp suất bay hơi với phần ngưng tụ và sinh hơi. Sự tuần hoàn dung dịch trong hệ thống được thực hiện bằng bơm xiphông do sự sai khác nhiệt độ dẫn tới chênh lệch khối lượng riêng và độ chênh cột lỏng. Đầu tiên người ta sử dụng nitơ làm khí trơ nhưng thất bại vì nó có phân tử lượng gần bằng của amoniăc. Ngày nay người ta dùng hyđrô. Hyđrô có tính khuếch tán tốt. Phân tử lượng nhỏ hơn nhiều của amôniăc. Trong cùng áp suất và nhiệt độ, amôniăc có xu thế lắng xuống còn hyđrô chuyển động lên do tỷ trọng khác nhau. Đó là điều kiện tiên quyết cho việc tuần hoàn chất trong hệ thống và cũng là lý do thử nghiệm thành công đối với hyđrô để cân bằng áp suất của hai kỹ sư Thuỵ Điển Platen và Munter. Hình 1 mô tả sơ đồ nguyên lý của máy lạnh hấp thụ khuếch tán.
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý máy lạnh hấp thụ khuếch tán 1. Đèn 2. Xiphông 3. Bình sinh hơi 4. Ngưng tụ hồi lưu
5. Dàn ngưng 6. Bình chứa H2 7. Dàn bay hơi 8. Tủ cách nhiệt 9. Hồi nhiệt dòng hơi 10. Dàn hấp thụ 11. Bình chứa dung dịch 12. Hồi nhiệt dung dịch lỏng Trong máy lạnh hấp thụ khuếch tán có ba vòng tuần hoàn. 1. Vòng tuần hoàn thứ nhất là của môi chất lạnh amôniăc. Môi chất lạnh từ bình sinh hơi vào dàn ngưng, ngưng tụ rồi chảy vào dàn bay hơi hay còn gọi là dàn khuếch tán. Hơi NH3 sẽ khuếch tán vào khí H2 từ áp suât riêng phần bằng không lên đến áp suất tương ứng với nhiệt độ buồng lạnh sau đó theo khí H2 lắng dần về dàn hấp thụ vì hỗnhợp NH3 + H2 nặng hơn. Sau khi được hấp thụ NH3 dung dịch trở thành đậm đặc và được bơm xiphông bơm trở lại bình sinh hơi. 2. Vòng tuần hoàn thứ 2 là của dung dịch. Vòng tuần hoàn này cũng giống như ở máy lạnh hấp thụ bình thường. Dung dịch đậm đặc được bơm xiphông bơm từ dàn hấp thụ vào bình sinh hơi. Dung dịch sau khi sinh hơi amôniắc, trở thành dung dịch loãng. Do chênh lệch cột lỏng dung dịch loãng tự chảy về dàn hấp thụ. 3. Vòng tuần hoàn thứ ba là của hyđrô. Khí hyđrô trong dàn khuếch tán theo hơi NH3 lắng về dàn hấp thụ. Hơi NH3 được dung dịch hấp thụ dần. Hỗn hợp càng ít hơi NH3 càng nhẹ. Dòng hỗn hợp chuyển động dần lên đỉnh dàn hấp thụ. Khi hết hơi NH3, hyđrô chuyển động trở lại dàn bay hơi. Bình chứa hyđrô dùng để cân bằng áp suất khi nhiệt độ bên ngoài thay đổi. Trong máy lạnh hấp thụ khuếch tán có bố trí hai thiết bị hồi nhiệt, một giữa NH3, H2 vào và ra khỏi dàn bay hơi, một cho dung dịch loãng và dung địch dậm đặc vào và ra khỏi bình sinh hơi. Bơm xi phông làm việc theo nguyên tắc thay đổi tỷ trọng. Dung địch được đốt nóng sinh ra những bọt hơi nhỏ, bọt hơi có tác dụng kéo theo cả lỏng chảy và bình sinh hơi.
Trong thực tế người ta không thể đạt được các vòng tuần hoàn lý tưởng như đã nếu. Thí dụ ở dàn ngưng lý thuyết là không có hyđrô nhưng thực tế là vẫn có lẫn một ít hyđrô, hoặc khi ra khỏi dàn hấp thụ hơi đó là hơi hyđrô tinh khiết nhưng thực chất vẫn có lẫn hơi amôniắc và nước, tuy nhiên có thể bỏ qua khi tính toán. Thí dụ: tổng áp suất thiết bị là 1,6MPa nếu ta chọn nhiệt độ ngưng tụ là 40oC và yêu cầu nhiệt độ ở cúôi giàn bay hơi là to = 0oC thì áp suất riêng của hơi NH3 ở đó phải là 0,45MPa. Áp suất này có thể tra theo đồ thị h - x. Với áp suất PNH3 = 0,45MPa và nhiệt độ tk ta có thể xác định được xr của dung dịch là 0,46kg NH3/kg dung dịch. Nếu chọn tH = 150oC kết hợp với pk = 1,6MPa ta xác định được xa = 0,18kg/kg. Dung dịch loãng từ bình sinh hơi chảy tự do về bình hấp thụ với xa = 0,18kg/kg. ở trạng thái cân bằng với pha lỏng, pha hơi sẽ có nồng độ xa = 0,9(tra theo đồ thị h - x). Và nếu hơi NH3 trong bình hấp thụ bị hấp thụ đến áp suất riêng 0,1MPa (đó là đường sôi đi qua giao điểm của xa và tk) thì áp suất riêneg của nước sẽ là PH2O = 0,01MPa. Như vậy dòng hơi đi ra khỏi dàn hấp thụ bao gồm khoảng 93%H2, 6% NH3 và 1% H2O theo tỷ lệ thể tích. Phương trình cân bằng nhiệt của máy lạnh hấp thụ khuếch tán là: qH + qo + qB = qk + qA + qD Trong đó: qH - nhiệt lượng gia nhiệt riêng; qo - năng suất lạnh riêng qB - nhiệt lượng riêng cấp cho bơm xiphông qk - nhiệt ngưng tụ riêng qA - nhiệt hấp thụ riêng qD - nhiệt lượng riêng ngưng tụ hồi lưu
Tuy rằng cấp nhiệt cho bơm xiphông, một phần hơi amôniăc đã được hình thành nhưng khi so sánh với máy không có bơm xiphông thì tổng nhiệt này vẫn lớn hơn là công suất đốt nóng cho máy hấp thụ bình thường. Hệ số nhiệt z của máy lạnh hấp thụ khuếch tán đạt khoảng 0,3 khi làm mát bằng không khí và bằng 0,4 khi làm mát bằng nước.