
고온의 연도가스와 천연가스를 구동 열원으로 사용하는 연도가스 및 직접 연소식 리튬브롬 흡수식 냉각기(냉각기/장치)는 냉매수 증발을 이용하여 냉수를 생산합니다.
우리 일상생활에서 피부에 알코올 몇 방울을 떨어뜨리면 시원함을 느끼는 것은 모두 알고 있듯이, 알코올이 증발하면서 피부의 열을 흡수하기 때문입니다. 알코올뿐만 아니라 모든 액체는 증발하면서 주변의 열을 흡수합니다. 대기압이 낮을수록 증발 온도도 낮아집니다. 예를 들어, 1기압에서 물의 끓는점은 100℃이지만, 대기압이 0.00891기압으로 떨어지면 끓는점은 5℃가 됩니다. 따라서 진공 상태에서는 물이 매우 낮은 온도에서 증발할 수 있습니다.
이것이 바로 다중 에너지 리튬 브롬화수소(LiBr) 흡수식 냉각기의 기본 작동 원리입니다. 물(냉매)이 고진공 흡수기에서 기화되어 냉각 대상 물로부터 열을 흡수합니다. 그런 다음 냉매 증기는 리튬 브롬화수소 용액(흡수제)에 흡수되어 펌프를 통해 순환됩니다. 이 과정이 반복됩니다.
다중 에너지 LiBr 흡수식 냉각기의 작동 원리는 그림 2-1과 같습니다. 흡수기에서 나온 희석 용액은 용액 펌프를 통해 저온 열교환기(LTHE)와 고온 열교환기(HTHE)를 거친 후 고온 발생기(HTG)로 들어갑니다. HTG에서는 고온의 연도 가스와 천연 가스에 의해 증발되어 고압, 고온의 냉매 증기가 생성됩니다. 희석 용액은 중간 용액으로 변환됩니다.
중간 용액은 고온 열교환기(HTHE)를 거쳐 저온 발생기(LTG)로 흐르고, 거기서 고온 열교환기(HTG)에서 나온 냉매 증기에 의해 가열되어 냉매 증기를 생성합니다. 이로써 중간 용액은 농축 용액이 됩니다.
HTG에서 생성된 고압, 고온의 냉매 증기는 LTG의 중간 용액을 가열한 후 냉매수로 응축됩니다. 이 물은 스로틀링 과정을 거친 후 LTG에서 생성된 냉매 증기와 함께 응축기로 들어가 냉각수에 의해 냉각되어 냉매수로 변환됩니다.
응축기에서 생성된 냉매수는 U자형 배관을 통해 증발기로 흐릅니다. 증발기 내부의 매우 낮은 압력으로 인해 냉매수의 일부는 기화되고, 대부분은 냉매 펌프에 의해 증발기 튜브 다발에 분사됩니다. 튜브 다발에 분사된 냉매수는 튜브 다발 내부를 흐르는 물의 열을 흡수하여 다시 기화됩니다.
LTG에서 나온 농축 용액은 LTHE를 거쳐 흡수기로 흘러 들어가 튜브 번들에 분사됩니다. 그런 다음 튜브 번들 내부를 흐르는 물에 의해 냉각된 농축 용액은 증발기에서 나오는 냉매 증기를 흡수하여 희석 용액이 됩니다. 이처럼 농축 용액은 증발기에서 생성되는 냉매 증기를 지속적으로 흡수하여 증발 공정을 계속 진행시킵니다. 동시에 희석 용액은 용액 펌프를 통해 HTG로 이송되어 끓인 후 다시 농축됩니다. 이로써 다중 에너지 LiBr 흡수식 냉각기의 냉각 사이클이 완료되고 사이클이 반복됩니다.