2단 온수 흡수식 냉각기

2.1작동 원리

흡수탑의 희석 용액은 용액 펌프에 의해 이송되어 열교환기에서 가열된 후 발생기로 들어갑니다. 발생기 내부에서 희석 용액은 작동 온수에 의해 끓는점까지 가열되어 냉매 증기를 생성하고, 동시에 농축되어 고농축 용액이 됩니다.

발생기에서 생성된 냉매 증기는 냉각수에 의해 냉각되어 U자형 배관을 통해 증발기 수판으로 응축되어 냉매수가 됩니다.

증발기 내부의 압력이 낮기 때문에 냉매 펌프를 통해 냉매수가 증발기 튜브로 분사됩니다. 냉매수는 냉각수로부터 열을 흡수하여 증발하고, 이로 인해 튜브 내부의 냉각수 온도가 낮아져 냉각이 이루어집니다.

발생기에서 나온 고농축 용액은 열교환기를 거쳐 흡수기로 흘러 들어가 흡수관에 떨어집니다. 흡수관은 순환하는 냉각수로 냉각되면서 증발기에서 생성된 냉매 증기를 흡수하여 희석 용액이 됩니다. 이처럼 고농축 용액은 증발기에서 생성된 냉매 증기를 지속적으로 흡수하여 증발기 내부의 증발 과정을 유지합니다. 냉매 증기를 흡수한 희석 용액은 다시 발생기로 펌핑되어 재농축됩니다. 이로써 하나의 냉동 사이클이 완료됩니다. 이 과정이 반복됨으로써 증발기는 에어컨이나 산업용 냉각에 사용할 수 있는 저온 냉수를 지속적으로 생산합니다.

2단 온수기는 두 개의 발생기, 두 개의 응축기, 두 개의 증발기 및 두 개의 흡수기로 구성됩니다. 용액은 상부 발생기, 하부 발생기, 상부 흡수기 및 하부 흡수기를 순차적으로 흐릅니다. 온수는 냉수 및 냉각수와 역류하여 흐르면서 역류 열교환을 발생시킵니다.

냉각 용량을 사이클 전체에 합리적으로 분배하고, 온도 차이를 최적화하며, 적절한 온도, 압력 및 농도 매개변수를 선택함으로써, 열 발생, 응축, 증발 및 흡수 공정이 이상적인 조건을 달성할 수 있습니다. 이를 통해 온수 열원을 더 낮은 온도로 냉각할 수 있습니다.

상기 사이클은 반복적으로 발생하여 연속적인 가열 공정을 형성합니다(그림 1-1).

2.2프로세스 흐름도m

2.3주요 구성 요소 및 기능

1.발전기

생성 함수:발전기는 냉각기의 동력원입니다. 열원이 발전기로 유입되어 희석된 브롬화리튬(LiBr) 용액을 가열합니다. 희석 용액 속의 물은 냉매 증기 형태로 증발하여 응축기로 들어갑니다. 동시에 희석 용액은 농축되어 고농도 용액이 됩니다.

쉘앤튜브 구조를 특징으로 하는 이 발생기는 열전달 튜브, 튜브 시트, 지지판, 쉘, 스팀 박스, 수조 및 배플 플레이트로 구성됩니다. 열펌프 시스템 내부에서 가장 높은 압력을 갖는 용기인 이 발생기는 내부 진공도가 거의 0에 가까운(미세 음압) 상태를 유지합니다.

2.콘덴서

응축기 기능:응축기는 열을 발생시키는 장치입니다. 발생기에서 나온 냉매 증기가 응축기로 들어가 온수를 가열하여 온도를 높입니다. 이렇게 해서 난방 효과가 발생합니다. 냉매 증기가 온수를 가열한 후, 다시 냉매 증기 형태로 응축되어 증발기로 들어갑니다.

응축기는 쉘앤튜브 구조를 특징으로 하며, 열전달관, 튜브 시트, 지지판, 쉘, 물 저장 탱크 및 수조로 구성됩니다. 일반적으로 응축기와 발생기는 배관으로 직접 연결되어 있어 기본적으로 동일한 압력을 갖습니다.

3.증발기

증발기 기능:증발기는 폐열 회수 장치입니다. 응축기에서 나온 냉매수는 열전달관 표면에서 증발하면서 열을 흡수하고 관 내부의 냉매수를 냉각시킵니다. 이렇게 폐열이 회수됩니다. 열전달관 표면에서 증발한 냉매 증기는 흡수기로 들어갑니다.

쉘앤튜브 구조를 특징으로 하는 증발기는 열전달 튜브, 튜브 시트, 지지판, 쉘, 배플 플레이트, 드립 트레이, 스프링클러 및 물통으로 구성됩니다. 증발기의 작동 압력은 발생기 압력의 약 1/10입니다.

4.흡수

흡수기 기능:흡수기는 열 발생 장치입니다. 증발기에서 나온 냉매 증기가 흡수기로 들어가 농축 용액에 흡수됩니다. 농축 용액은 희석 용액으로 바뀌고, 이 희석 용액은 펌프를 통해 다음 사이클로 보내집니다. 냉매 증기가 농축 용액에 흡수되는 동안 막대한 양의 열이 발생하여 온수를 더 높은 온도로 가열합니다. 이렇게 해서 난방 효과가 발생합니다.

쉘앤튜브 구조를 특징으로 하는 흡수기는 열전달 튜브, 튜브 시트, 지지판, 쉘, 퍼징 파이프, 스프레이어 및 수조로 구성됩니다. 흡수기는 열펌프 시스템 내부에서 가장 압력이 낮은 용기이며 비응축성 공기의 영향을 가장 많이 받는 부분입니다.

5.열교환기

열교환기 기능:열교환기는 LiBr 용액의 열을 회수하는 데 사용되는 폐열 회수 장치입니다. 고농도 용액의 열은 열교환기를 통해 희석 용액으로 전달되어 열효율을 향상시킵니다.

판형 구조를 특징으로 하는 이 열교환기는 높은 열효율과 뛰어난 에너지 절약 효과를 제공합니다.

6.자동 공기 배출 시스템

시스템 기능:공기 배출 시스템은 열펌프 내부의 비응축성 공기를 배출하고 고진공 상태를 유지하도록 설계되었습니다. 작동 중에는 희석 용액이 고속으로 흐르면서 이젝터 노즐 주변에 국부적인 저압 영역을 형성합니다. 이렇게 하여 비응축성 공기가 열펌프에서 배출됩니다. 이 시스템은 열펌프와 동시에 작동합니다. 열펌프가 작동하는 동안 자동 시스템은 내부의 고진공 상태를 유지하여 시스템 성능을 보장하고 수명을 극대화합니다.

공기 배출 시스템은 이젝터, 쿨러, 오일 트랩, 공기 실린더 및 밸브로 구성된 시스템입니다.

7.솔루션 펌프

용액 펌프는 LiBr 용액을 공급하고 열 펌프 내부의 액체 작동 매체의 정상적인 흐름을 확보하는 데 사용됩니다.

이 솔루션 펌프는 액체 누출이 전혀 없고, 소음이 적으며, 방폭 성능이 뛰어나고, 유지 보수가 최소화되며, 수명이 긴 완전 밀폐형 원심 펌프입니다.

8.냉매 펌프

냉매 펌프는 냉매수를 공급하고 증발기에 냉매수가 정상적으로 분사되도록 하는 데 사용됩니다.

냉매 펌프는 액체 누출이 전혀 없고, 소음이 적으며, 방폭 성능이 뛰어나고, 유지 보수가 최소화되어 있으며, 수명이 긴 완전 밀폐형 원심 펌프입니다.

9.진공 펌프

진공 펌프는 시동 단계에서 진공 퍼징에, 작동 단계에서 공기 퍼징에 사용됩니다.

이 진공 펌프는 회전식 베인 휠을 특징으로 합니다. 성능의 핵심은 진공 오일 관리입니다. 오일 유화 방지는 공기 배출 성능에 분명히 긍정적인 영향을 미치고 서비스 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

10.전기 캐비닛

리튬 브롬화수소 열펌프의 제어 센터 역할을 하는 전기 캐비닛에는 주요 제어 장치와 전기 부품이 들어 있습니다.