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Refrigeratore ad assorbimento di scarico
2.1 Principio di funzionamento
Il refrigeratore ad assorbimento Libr, o più comunemente chiamato refrigeratore o riscaldatore ad assorbimento dei gas di scarico, è un sistema che utilizza l'energia termica dei gas di scarico ad alta temperatura (300-600 °C) per generare raffreddamento o riscaldamento. Il fluido di lavoro ciclico è la soluzione di bromuro di litio (LiBr). Il LiBr funge da assorbente e l'acqua da refrigerante.
Il sistema è composto principalmente da HTG, LTG, condensatore, evaporatore, assorbitore, scambiatore di calore HT, scambiatore di calore LT, sistema automatico di spurgo dell'aria, pompa per vuoto e pompa incapsulata, e così via.
Principio di riscaldamento:L'acqua refrigerante nell'evaporatore evapora dalla superficie del tubo termoconduttore. Man mano che il calore contenuto nell'acqua refrigerata viene sottratto al tubo, la temperatura dell'acqua diminuisce e si generano quantità di raffreddamento. Il vapore refrigerante evaporato dall'evaporatore viene assorbito dalla soluzione miscelata nell'assorbitore, diluendo la soluzione. La soluzione diluita nell'assorbitore viene quindi inviata tramite una pompa allo scambiatore di calore a bassa temperatura (LT), dove il flusso della soluzione si dirama in due percorsi: una parte viene inviata alla valvola di temperatura ad alta temperatura (HTG) tramite lo scambiatore di calore ad alta temperatura (HT), dove viene riscaldata dai gas di scarico ad alta temperatura (HT) per produrre vapore refrigerante, trasformandosi così in una soluzione concentrata ad alta temperatura (HT). L'altra parte della soluzione viene inviata alla valvola di temperatura ad alta temperatura (LTG), dove viene riscaldata dal vapore refrigerante proveniente dalla valvola di temperatura ad alta temperatura (HTG). Dopo la produzione di vapore refrigerante, la soluzione si trasforma in una soluzione concentrata ad alta temperatura (LT). La soluzione concentrata ad alta temperatura (HT) nello scambiatore di calore ad alta temperatura rilascia calore prima di convergere con la soluzione concentrata per formare una soluzione miscelata. Dopo che la soluzione miscelata rilascia calore nello scambiatore di calore LT ed entra nell'assorbitore, assorbe il vapore refrigerante dall'evaporatore, diventa una soluzione diluita ed entra nel ciclo successivo. Il vapore refrigerante/acqua generato dall'HTG viene raffreddato nel condensatore per formare acqua refrigerante, che viene ulteriormente depressurizzata da una valvola a farfalla. L'acqua refrigerante depressurizzata viene quindi immessa nell'evaporatore, dove evapora e viene utilizzata per scopi di refrigerazione, quindi inizia il ciclo successivo.
Principio di riscaldamento:Il flusso di acqua di raffreddamento in circolazione viene quindi interrotto. La soluzione diluita nell'assorbitore viene quindi inviata dalla pompa di soluzione all'HTG tramite lo scambiatore di calore a bassa temperatura e lo scambiatore di calore ad alta temperatura, dove viene riscaldata dai gas di scarico dell'alta temperatura per produrre vapore refrigerante. Il vapore refrigerante viene inviato direttamente all'evaporatore e all'assorbitore, dove viene utilizzato per riscaldare l'acqua nell'evaporatore (l'acqua funge da mezzo riscaldante) trasformandola in acqua calda. Al termine del processo di riscaldamento, il vapore refrigerante si condensa in acqua refrigerante. La soluzione diluita nell'HTG, che rilascia vapore refrigerante, viene condensata in soluzione concentrata, entra nell'assorbitore e si mescola con l'acqua refrigerante per produrre una soluzione diluita. La soluzione diluita viene quindi inviata dalla pompa di soluzione al ciclo successivo.
Il ciclo sopra descritto si ripete ripetutamente, formando un processo di riscaldamento continuo.
2.3Componenti e funzioni principali
1. Generatore
Funzione di generazione:Il generatore è la fonte di energia delrefrigeratoreLa fonte di calore entra nel generatore e riscalda la soluzione diluita di LiBr. L'acqua nella soluzione diluita evapora sotto forma di vapore refrigerante ed entra nel condensatore. Nel frattempo, la soluzione diluita si concentra in una soluzione concentrata.
Caratterizzato da una struttura a fascio tubiero, il generatore è composto dal tubo di trasferimento del calore, dalla piastra tubiera, dalla piastra di supporto, dal mantello, dalla camera del vapore, dalla camera dell'acqua e dal deflettore. Essendo il recipiente a pressione più elevata all'interno del sistema a pompa di calore, il generatore presenta un vuoto interno prossimo allo zero (una micropressione negativa).
2. Condensatore
Funzione del condensatore:Il condensatore è un'unità di generazione di calore. Il vapore refrigerante proveniente dal generatore entra nel condensatore e riscalda l'acqua calda sanitaria a una temperatura più elevata. A questo punto si ottiene l'effetto riscaldante. Dopo aver riscaldato l'acqua calda sanitaria, il vapore refrigerante si condensa sotto forma di vapore refrigerante ed entra nell'evaporatore.
Caratterizzato da una struttura a fascio tubiero, il condensatore è composto dal tubo di scambio termico, dalla piastra tubiera, dalla piastra di supporto, dal mantello, dal serbatoio di accumulo dell'acqua e dalla camera di scambio. Normalmente, il condensatore e il generatore sono interconnessi direttamente tramite tubi, quindi hanno sostanzialmente la stessa pressione.
3. Evaporatore
Funzione evaporatore:L'evaporatore è un'unità di recupero del calore di scarto. L'acqua refrigerante proveniente dal condensatore evapora dalla superficie del tubo di trasferimento del calore, sottraendo calore e raffreddando l'acqua calda sanitaria all'interno del tubo. In questo modo, il calore di scarto viene recuperato. Il vapore refrigerante che evapora dalla superficie del tubo di trasferimento del calore entra nell'assorbitore.
Caratterizzato da una struttura a fascio tubiero, l'evaporatore è costituito da tubo di scambio termico, piastra tubiera, piastra di supporto, mantello, deflettore, vaschetta di raccolta, sprinkler e camera d'acqua. La pressione di esercizio dell'evaporatore è pari a circa 1/10 della pressione del generatore.
4. Assorbitore
Funzione assorbitore:L'assorbitore è un'unità di generazione di calore. Il vapore refrigerante proveniente dall'evaporatore entra nell'assorbitore, dove viene assorbito dalla soluzione concentrata. La soluzione concentrata si trasforma in una soluzione diluita, che viene pompata nel ciclo successivo. Mentre il vapore refrigerante viene assorbito dalla soluzione concentrata, vengono prodotte enormi quantità di calore assorbito che riscaldano l'acqua calda sanitaria a una temperatura più elevata. In questo modo si ottiene l'effetto riscaldante.
Caratterizzato da una struttura a fascio tubiero, l'assorbitore è composto dal tubo di trasferimento del calore, dalla piastra tubiera, dalla piastra di supporto, dal mantello, dal tubo di spurgo, dall'irroratore e dalla camera dell'acqua. L'assorbitore è il recipiente a pressione più bassa all'interno del sistema a pompa di calore ed è quello maggiormente esposto all'impatto dell'aria non condensabile.
5. Scambiatore di calore
Funzione dello scambiatore di calore:Lo scambiatore di calore è un'unità di recupero del calore di scarto utilizzata per recuperare il calore dalla soluzione di LiBr. Il calore presente nella soluzione concentrata viene trasferito dallo scambiatore di calore alla soluzione diluita, migliorando l'efficienza termica.
Dotato di una struttura a piastre, lo scambiatore di calore ha un'elevata efficienza termica e un notevole effetto di risparmio energetico.
6. Sistema automatico di spurgo dell'aria
Funzione del sistema:Il sistema di spurgo dell'aria è pronto a pompare fuori l'aria non condensabile dalla pompa di calore e a mantenere una condizione di vuoto spinto. Durante il funzionamento, la soluzione diluita scorre ad alta velocità per creare una zona di bassa pressione localizzata attorno all'ugello dell'eiettore. In questo modo, l'aria non condensabile viene pompata fuori dalla pompa di calore. Il sistema funziona contemporaneamente alla pompa di calore. Mentre la pompa di calore è in funzione, il sistema automatico contribuisce a mantenere un vuoto spinto all'interno e a garantire le prestazioni del sistema e una durata di vita massima.
Il sistema di spurgo dell'aria è un sistema composto da eiettore, radiatore, trappola dell'olio, cilindro dell'aria e valvola.
7.Pompa di soluzione
La pompa di soluzione viene utilizzata per erogare la soluzione di LiBr e garantire il normale flusso dei fluidi di lavoro liquidi all'interno della pompa di calore.
La pompa della soluzione è una pompa centrifuga completamente chiusa e incapsulata, caratterizzata da zero perdite di liquido, bassa rumorosità, elevate prestazioni antideflagranti, manutenzione minima e lunga durata.
8. Pompa refrigerante
La pompa del refrigerante viene utilizzata per erogare acqua refrigerante e garantire la normale nebulizzazione dell'acqua refrigerante sull'evaporatore.
La pompa refrigerante è una pompa centrifuga completamente chiusa e incapsulata, caratterizzata da zero perdite di liquido, bassa rumorosità, elevate prestazioni antideflagranti, manutenzione minima e lunga durata.
9. Pompa per vuoto
La pompa per vuoto viene utilizzata per lo spurgo del vuoto nella fase di avviamento e per lo spurgo dell'aria nella fase di funzionamento.
La pompa per vuoto è dotata di una girante a palette. Il segreto delle sue prestazioni sta nella gestione dell'olio sotto vuoto. La prevenzione dell'emulsione dell'olio ha un impatto ovviamente positivo sulle prestazioni di spurgo dell'aria e contribuisce a prolungarne la durata.
10.Quadro elettrico
In quanto centro di controllo della pompa di calore LiBr, l'armadio elettrico ospita i comandi principali e i componenti elettrici.
Recupero del calore di scarto.Energia ConservazioneeEmissione Riduzione
Può essere applicato per recuperare acqua calda di scarto LT o vapore LP nella produzione di energia termica, nelle trivellazioni petrolifere, nel settore petrolchimico, nell'ingegneria siderurgica, nella lavorazione chimica, ecc. Può utilizzare acqua di fiume, acqua di falda o altre fonti d'acqua naturali, convertendo l'acqua calda LT in acqua calda HT per il teleriscaldamento o il riscaldamento di processo.
Doppio effetto (utilizzato per raffreddamento/riscaldamento)
Azionato da gas naturale o vapore, doppio effetto di assorbimento del calorepompaPuò recuperare il calore di scarto con un'efficienza molto elevata (il COP può raggiungere 2,4). È dotato sia della funzione di riscaldamento che di raffreddamento, particolarmente indicato per le richieste di riscaldamento/raffreddamento simultanei.
Assorbimento bifase e temperatura più elevata
La pompa di calore ad assorbimento bifase di classe II può aumentare la temperatura dell'acqua calda di scarto fino a 80°C senza altre fonti di calore.
Controllo intelligente e funzionamento semplice
Controllo completamente automatico, può realizzare accensione/spegnimento con un solo pulsante, regolazione del carico, controllo del limite di concentrazione della soluzione e monitoraggio remoto.
Sistema di controllo intelligente artificiale AI (V5.0)
■Funzioni di controllo completamente automatiche
Il sistema di controllo (AI, V5.0) è caratterizzato da funzioni potenti e complete, come l'avvio/spegnimento con un solo tasto, l'accensione/spegnimento temporizzato, un sistema di protezione di sicurezza avanzato, la regolazione automatica multipla, l'interblocco del sistema, il sistema esperto, il dialogo uomo-macchina (multilingue), le interfacce di automazione degli edifici, ecc.
■Completareunitàautodiagnosi delle anomalie e funzione di protezione
Il sistema di controllo (AI, V5.0) è dotato di 34 funzioni di autodiagnosi e protezione in caso di anomalie. Il sistema interviene automaticamente in base al livello di anomalia. Ciò ha lo scopo di prevenire incidenti, ridurre al minimo l'intervento umano e garantire un funzionamento continuo, sicuro e stabile del refrigeratore.
■Unicolstradaaaggiustamentofunzione
Il sistema di controllo (AI, V5.0) è dotato di un'esclusiva funzione di regolazione del carico, che consente di regolare automaticamente la potenza del refrigeratore in base al carico effettivo. Questa funzione non solo contribuisce a ridurre i tempi di avvio/spegnimento e di diluizione, ma contribuisce anche a ridurre i tempi di inattività e il consumo energetico.
■Volume di circolazione della soluzione unico tecnologia di controllo
Il sistema di controllo (AI, V5.0) impiega un'innovativa tecnologia di controllo ternario per regolare il volume di circolazione della soluzione. Tradizionalmente, per controllare il volume di circolazione della soluzione si utilizzano solo i parametri del livello del liquido nel generatore. Questa nuova tecnologia combina i vantaggi della concentrazione e della temperatura della soluzione concentrata con il livello del liquido nel generatore. Allo stesso tempo, un'avanzata tecnologia di controllo a frequenza variabile viene applicata alla pompa della soluzione per consentire all'unità di raggiungere un volume di soluzione circolante ottimale. Questa tecnologia migliora l'efficienza operativa e riduce i tempi di avviamento e il consumo energetico.
■Controllo della concentrazione della soluzionetecnologia
Il sistema di controllo (AI, V5.0) utilizza un'esclusiva tecnologia di controllo della concentrazione per consentire il monitoraggio/controllo in tempo reale della concentrazione e del volume della soluzione concentrata, nonché del volume di acqua calda. Questo sistema può mantenere il refrigeratore in condizioni di sicurezza e stabilità ad alta concentrazione, migliorandone l'efficienza operativa e prevenendo la cristallizzazione.
■Aria automatica intelligentepurgafunzione
Il sistema di controllo (AI, V5.0) è in grado di monitorare in tempo reale le condizioni del vuoto e di spurgare automaticamente l'aria non condensabile.
■Controllo esclusivo dell'arresto della diluizione
Questo sistema di controllo (AI, V5.0) è in grado di gestire il tempo di funzionamento delle diverse pompe necessarie per la diluizione in base alla concentrazione della soluzione concentrata, alla temperatura ambiente e al volume di acqua refrigerante rimanente. In questo modo, è possibile mantenere una concentrazione ottimale per il refrigeratore dopo lo spegnimento. La cristallizzazione è esclusa e il tempo di riavvio del refrigeratore è ridotto.
■Sistema di gestione dei parametri di lavoro
Attraverso l'interfaccia di questo sistema di controllo (AI, V5.0), l'operatore può eseguire una qualsiasi delle seguenti operazioni per 12 parametri critici relativi alle prestazioni del refrigeratore: visualizzazione in tempo reale, correzione, impostazione. È possibile conservare registrazioni degli eventi di funzionamento storici.
■Unitàsistema di gestione dei guasti
Se sull'interfaccia operativa viene visualizzato un messaggio di errore occasionale, questo sistema di controllo (AI, V5.0) può individuare e descrivere dettagliatamente l'errore, proporre una soluzione o fornire indicazioni per la risoluzione dei problemi. È possibile effettuare la classificazione e l'analisi statistica dei guasti storici per facilitare il servizio di manutenzione fornito dagli operatori.
