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Resfriador de água quente de duplo efeito
1. Descrição Geral
O efeito duploágua quente LiBrO chiller de absorção é uma unidade central de ar condicionado ecologicamente correta que utiliza água quente a uma temperatura média (normalmente acima de 85 °C) como fonte de calor para produzir água gelada (normalmente a 7 °C). Ele se destaca na conversão de energia térmica de baixa qualidade (como calor residual industrial, coleta térmica solar ou água de retorno de aquecimento urbano) em capacidade de refrigeração de alto valor, tornando-se um recurso fundamental para o aproveitamento em cascata de energia e recuperação de calor residual.
2. Princípio de funcionamento e fluxograma
2.1Princípio de funcionamento
A evaporação de líquidos é um processo de mudança de fase e absorção de calor. Quanto menor a pressão, menor a evaporação.
Por exemplo, sob pressão atmosférica, a temperatura de evaporação da água é de 100 °C, e a 0,00891 atmosfera de pressão, a temperatura de evaporação da água cairá para 5 °C. Se um ambiente de baixa pressão puder ser estabelecido e a água for usada como meio de evaporação, água a baixa temperatura com uma temperatura de saturação correspondente à pressão atual poderá ser obtida. Se a água líquida puder ser fornecida continuamente e a baixa pressão puder ser mantida estável, a água a baixa temperatura na temperatura desejada poderá ser fornecida continuamente.
O refrigerador de absorção de LiBr, dependendo das características da solução de LiBr, utiliza o calor de vapor, gás, água quente e outros meios como fonte de energia, realizando os processos de evaporação, absorção e condensação da água refrigerante, bem como a geração de solução no ciclo do equipamento a vácuo. Dessa forma, o processo de evaporação da água refrigerante em baixa temperatura pode ser contínuo. Isso significa que a função de fornecer água gelada em baixa temperatura continuamente, impulsionada pela fonte de calor, pode ser concretizada.
2.2 Diagrama de fluxo
O princípio de funcionamento de um resfriador de água quente é ilustrado na Fig.1-1.
A água refrigerante proveniente do condensador absorve o calor da água gelada, reduzindo sua temperatura até o valor definido. Em seguida, a água refrigerante evapora, transformando-se em vapor, e entra no absorvedor. A solução concentrada no absorvedor absorve o vapor, tornando-se uma solução diluída e liberando calor de absorção, que é removido pela água de resfriamento para manter a capacidade de absorção da solução. A solução diluída gerada no absorvedor é bombeada para o trocador de calor de baixa temperatura, onde é aquecida e, em seguida, entra no gerador de baixa temperatura (LTG). No LTG, a solução diluída é aquecida até o ponto de ebulição pelo vapor refrigerante primário gerado no gerador de alta temperatura (HTG), produzindo vapor refrigerante secundário. Simultaneamente, a solução diluída é concentrada em uma solução intermediária e bombeada por outra bomba de solução. Após ser aquecida pelo trocador de calor de alta temperatura, entra no HTG e é aquecida até o ponto de ebulição por água quente, concentrando-se em uma solução espessa e produzindo vapor refrigerante primário. O vapor refrigerante secundário produzido no LTG e o vapor refrigerante primário são resfriados pela água de resfriamento após entrarem no condensador e condensados em água refrigerante. Através de um tubo em forma de U, a solução entra na placa evaporadora e a solução concentrada retorna ao absorvedor para repetir o processo de recirculação contínua descrito anteriormente. A água de resfriamento é utilizada para reduzir a temperatura do fluido no absorvedor e no condensador. Após ser aquecida, é conectada ao sistema de torre de resfriamento e retorna à unidade para recirculação após o resfriamento.
Figo.1-1 Diagrama de Fluxo do Processo
2.3Principais componentes e funções
1. Gerador
Função de geração:O gerador é a fonte de energia doresfriadorA fonte de calor entra no gerador e aquece a solução diluída de LiBr. A água na solução diluída evapora na forma de vapor refrigerante e entra no condensador. Enquanto isso, a solução diluída se concentra, tornando-se uma solução concentrada.
Com uma estrutura de casco e tubos, o gerador é composto por tubo de transferência de calor, placa tubular, placa de suporte, casco, caixa de vapor, câmara de água e placa defletora. Por ser o recipiente de maior pressão dentro do sistema de bomba de calor, o gerador possui um vácuo interno próximo de zero (uma micropressão negativa).
2. Condensador
Função do condensador:O condensador é uma unidade de geração de calor. O vapor refrigerante proveniente do gerador entra no condensador e aquece a água quente sanitária (AQS) a uma temperatura mais elevada. Assim, obtém-se o efeito de aquecimento. Após aquecer a AQS, o vapor refrigerante condensa-se na forma de vapor refrigerante e entra no evaporador.
Com uma estrutura de casco e tubos, o condensador é composto por tubos de transferência de calor, placa tubular, placa de suporte, casco, tanque de armazenamento de água e câmara de água. Normalmente, o condensador e o gerador são interligados diretamente por tubulações, de modo que possuem basicamente a mesma pressão.
3. Evaporador
Função do evaporador:O evaporador é uma unidade de recuperação de calor residual. A água refrigerante do condensador evapora da superfície do tubo de transferência de calor, removendo o calor e resfriando a água gelada dentro do tubo. Dessa forma, o calor residual é recuperado. O vapor refrigerante que evapora da superfície do tubo de transferência de calor entra no absorvedor.
Com uma estrutura de casco e tubos, o evaporador é composto por tubo de transferência de calor, placa tubular, placa de suporte, casco, placa defletora, bandeja de gotejamento, aspersor e câmara de água. A pressão de trabalho do evaporador é de aproximadamente 1/10 da pressão do gerador.
4. Absorvedor
Função do absorvedor:O absorvedor é uma unidade de geração de calor. O vapor refrigerante proveniente do evaporador entra no absorvedor, onde é absorvido pela solução concentrada. A solução concentrada se transforma em uma solução diluída, que é bombeada para o próximo ciclo. Enquanto o vapor refrigerante é absorvido pela solução concentrada, grandes quantidades de calor são produzidas e aquecem a água quente sanitária a uma temperatura mais elevada. Assim, o efeito de aquecimento é alcançado.
Com uma estrutura de casco e tubos, o absorvedor é composto pelo tubo de transferência de calor, placa tubular, placa de suporte, casco, tubo de purga, pulverizador e câmara de água. O absorvedor é o recipiente de menor pressão dentro do sistema de bomba de calor e está sujeito ao maior impacto do ar não condensável.
5. Permutador de calor
Função do trocador de calor:O trocador de calor é uma unidade de recuperação de calor residual utilizada para recuperar o calor da solução de LiBr. O calor da solução concentrada é transferido pelo trocador de calor para a solução diluída, melhorando a eficiência térmica.
Com uma estrutura de placas, o trocador de calor apresenta alta eficiência térmica e um notável efeito de economia de energia.
6. Sistema automático de purga de ar
Função do sistema:O sistema de purga de ar está pronto para bombear o ar não condensável para fora da bomba de calor e manter um alto vácuo. Durante a operação, a solução diluída flui em alta velocidade para criar uma zona de baixa pressão localizada ao redor do bocal ejetor. Dessa forma, o ar não condensável é bombeado para fora da bomba de calor. O sistema opera simultaneamente com a bomba de calor. Enquanto a bomba de calor está funcionando, o sistema automático ajuda a manter um alto vácuo interno, garantindo o desempenho do sistema e maximizando sua vida útil.
O sistema de purga de ar é composto por ejetor, resfriador, separador de óleo, cilindro pneumático e válvula.
7.Bomba de solução
A bomba de solução é utilizada para fornecer a solução de LiBr e garantir o fluxo normal dos fluidos de trabalho dentro da bomba de calor.
A bomba de solução é uma bomba centrífuga totalmente fechada, encapsulada, que apresenta zero vazamento de líquido, baixo ruído, alto desempenho à prova de explosão, manutenção mínima e longa vida útil.
8. Bomba de Refrigerante
A bomba de refrigeração é utilizada para fornecer água refrigerante e garantir a pulverização normal da água refrigerante no evaporador.
A bomba de refrigeração é uma bomba centrífuga totalmente fechada, encapsulada, que apresenta zero vazamento de líquido, baixo ruído, alto desempenho à prova de explosão, manutenção mínima e longa vida útil.
9. Bomba de vácuo
A bomba de vácuo é utilizada para purga a vácuo na fase de inicialização e para purga com ar na fase de operação.
A bomba de vácuo possui uma roda de palhetas rotativa. O segredo do seu desempenho está no gerenciamento do óleo de vácuo. A prevenção da emulsificação do óleo tem um impacto claramente positivo no desempenho da purga de ar e ajuda a prolongar a vida útil.
10.Armário Elétrico
Como centro de controle da bomba de calor LiBr, o painel elétrico abriga os principais controles e componentes elétricos.
Recuperação de calor residual.Energia Conservação&Emissão Redução
Pode ser aplicado para recuperar água quente residual de baixa temperatura ou vapor de baixa pressão em geração de energia térmica, perfuração de petróleo, setor petroquímico, siderurgia, processamento químico, etc. Pode utilizar água de rios, águas subterrâneas ou outras fontes naturais de água, convertendo água quente de baixa temperatura em água quente de alta temperatura para fins de aquecimento urbano ou aquecimento de processos.
Controle inteligente e operação fácil
Com controle totalmente automático, permite ligar/desligar com um único botão, regular a carga, controlar o limite de concentração da solução e monitorar remotamente.
Sistema de Controle de Inteligência Artificial (IA) (V5.0)
■Funções de controle totalmente automáticas
O sistema de controle (IA, V5.0) apresenta funções poderosas e completas, como inicialização/desligamento com um único toque, programação de ligar/desligar, sistema de proteção de segurança robusto, múltiplos ajustes automáticos, intertravamento do sistema, sistema especialista, diálogo homem-máquina (em vários idiomas), interfaces de automação predial, etc.
■Completounidadefunção de autodiagnóstico e proteção contra anormalidades
O sistema de controle (IA, V5.0) possui 34 funções de autodiagnóstico e proteção contra anomalias. Medidas automáticas serão tomadas pelo sistema de acordo com o nível da anomalia. Isso visa prevenir acidentes, minimizar o trabalho humano e garantir uma operação contínua, segura e estável do chiller.
■Exclusivolcarregaraajustefunção
O sistema de controle (IA, V5.0) possui uma função exclusiva de ajuste de carga, que permite o ajuste automático da potência do chiller de acordo com a carga real. Essa função não só ajuda a reduzir o tempo de inicialização/desligamento e o tempo de diluição, como também contribui para a redução do tempo ocioso e do consumo de energia.
■ Volume de circulação de solução exclusivo tecnologia de controle
O sistema de controle (IA, V5.0) emprega uma tecnologia inovadora de controle ternário para ajustar o volume de circulação da solução. Tradicionalmente, apenas os parâmetros do nível do líquido no gerador são usados para controlar o volume de circulação da solução. Esta nova tecnologia combina as vantagens da concentração e temperatura da solução concentrada com o nível do líquido no gerador. Além disso, uma tecnologia avançada de controle de frequência variável é aplicada à bomba de solução para permitir que a unidade atinja um volume de solução circulada ideal. Essa tecnologia melhora a eficiência operacional e reduz o tempo de inicialização e o consumo de energia.
■Controle da concentração da soluçãotecnologia
O sistema de controle (IA, V5.0) utiliza uma tecnologia exclusiva de controle de concentração para permitir o monitoramento/controle em tempo real da concentração e do volume da solução concentrada, bem como do volume de água quente. Este sistema pode manter o chiller em condições seguras e estáveis mesmo em altas concentrações, melhorar a eficiência operacional do chiller e prevenir a cristalização.
■Ar condicionado automático inteligentepurgafunção
O sistema de controle (IA, V5.0) permite o monitoramento em tempo real das condições de vácuo e a expulsão automática do ar não condensável.
■Controle exclusivo de parada de diluição
Este sistema de controle (IA, V5.0) pode controlar o tempo de operação das diferentes bombas necessárias para a operação de diluição, de acordo com a concentração da solução, a temperatura ambiente e o volume restante de água refrigerante. Portanto, uma concentração ideal pode ser mantida para o chiller após o desligamento. A cristalização é evitada e o tempo de reinicialização do chiller é reduzido.
■Sistema de gerenciamento de parâmetros de trabalho
Por meio da interface deste sistema de controle (IA, V5.0), o operador pode realizar qualquer uma das seguintes operações para 12 parâmetros críticos relacionados ao desempenho do chiller: visualização em tempo real, correção e configuração. Registros de eventos operacionais históricos podem ser mantidos.
■Unidadesistema de gerenciamento de falhas
Caso seja exibida alguma mensagem de falha ocasional na interface de operação, este sistema de controle (IA, V5.0) pode localizar e detalhar a falha, propor uma solução ou fornecer orientações para a resolução do problema. A classificação e a análise estatística de falhas históricas podem ser realizadas para facilitar o serviço de manutenção prestado pelos operadores.
