Resfriador de absorção de água quente de dois estágios

2.1Princípio de funcionamento

A solução diluída no absorvedor é bombeada pela bomba de solução, aquecida no trocador de calor e, em seguida, entra no gerador. Dentro do gerador, a solução diluída é aquecida até a ebulição pela água quente de trabalho, produzindo vapor refrigerante enquanto a solução é concentrada.

O vapor refrigerante gerado no gerador é resfriado por água de refrigeração, condensando-se em água refrigerante através de tubos em forma de U para a placa de água do evaporador.

Devido à baixa pressão no evaporador, a água refrigerante é bombeada pela bomba de refrigerante e pulverizada sobre o tubo do evaporador. Ela absorve o calor da água fria, evaporando e, assim, reduzindo a temperatura da água fria no tubo para realizar o resfriamento.

A solução concentrada proveniente do gerador flui através de um trocador de calor para o absorvedor, onde goteja sobre os tubos absorvedores. Resfriada pela água de refrigeração circulante dentro dos tubos, a solução absorve o vapor refrigerante do evaporador, tornando-se uma solução diluída. Dessa forma, a solução concentrada absorve continuamente o vapor refrigerante gerado pelo evaporador, sustentando o processo de evaporação. A solução diluída, após absorver o vapor refrigerante, é bombeada de volta ao gerador para reconcentração. Isso completa um ciclo de refrigeração. Através da repetição contínua desse processo, o evaporador fornece água gelada em baixa temperatura para aplicações de ar condicionado ou resfriamento industrial.

A unidade de água quente de dois estágios compreende dois geradores, dois condensadores, dois evaporadores e dois absorvedores. A solução flui em série através do gerador superior, gerador inferior, absorvedor superior e absorvedor inferior. A água quente flui em contracorrente com a água gelada e a água de resfriamento, criando uma troca de calor em contracorrente.

Distribuindo racionalmente a capacidade de refrigeração ao longo do ciclo, otimizando os diferenciais de temperatura e selecionando parâmetros adequados de temperatura, pressão e concentração, os processos de geração, condensação, evaporação e absorção atingem condições ideais. Isso permite que a fonte de calor de água quente seja resfriada a uma temperatura mais baixa.

O ciclo mencionado ocorre repetidamente para formar um processo de aquecimento contínuo (Fig. 1-1).

2.2Diagrama de Fluxo do Processom

2.3Principais componentes e funções

1. Gerador

Função de geração:O gerador é a fonte de energia do resfriador. A 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.