7. Схема простейшей абсорбционной холодильной машины.

Работа АХМ отличается от компрессионных тем, что отвод теплоты от охлаждаемого тела к окружающей среде осуществляется путем затраты внешней энергии в виде теплоты, а не механической работы. В качестве рабочего тела здесь применяют растворы, как правило, они состоят из двух компонентов – бинарные растворы. Бинарный раствор состоит их двух компонентов имеющих различные нормальные температуры кипения. Низкокипящее вещество является хладагентом, а высококипящее – абсорбентом (поглотителем).

Требования к абсорбентам:

1. он должен хорошо растворять пары хладагента;

2. температура кипения абсорбента должна быть значительно выше температуры кипения хладагента при том же давлении;

3. бинарный раствор должен быть не ядовит, не горюч, не взрывоопасен, не должен вызывать коррозию металла.

Функциональная схема простейшей абсорбционной ХМ.

В испарителе к хладагенту подводится теплота Q₀, в резхладагента поступает в абсорбер и поглощается абсорбентом. Процесс абсорбции сопровождается выделением теплоты Q_аб, которая отводится к окружающей среде при температуре t_о.с. Из абсорбера раствор подается насосом в генератор Г, где давление р_г. В генераторе хладагент выкипает из раствора при температуре Т_о.с и давлении р_г вследствие подвода теплоты из вне Q_г. Пар хладагента поступает в конденсатор, где конденсируется при температуре t_к и давлении р_к. В результате отвода теплоты Q_к жидкий хладагент из конденсатора через детандер (расширительный цилиндр) Д₁ поступает в испаритель, абсорбент через детандер Д₂ поступает в абсорбер.

Таким образом, в абсорбционной машине, как и в парокомпрессионной низкая температура получается в результате кипения хладагента, поступающего в испаритель через детандер из конденсатора. Однако здесь хладагент подается из испарителя в конденсатор посредством абсорбции и выпаривания, а для осуществления последнего требуется подвод внешней теплоты. Идеализация рассматриваемой абсорбционной ХМ состоит в следующем:

1. в генераторе раствор полностью разделяется на хладагент и абсорбент;

2. в генераторе, конденсаторе, испарителе и абсорбере процессы осуществляются при постоянной температуре без внешних и внутренних потерь от необратимости;

3. работа, подводимая к насосу, подающему раствор в генератор, равна работе, отводимой от детандеров, так как объемные подачи веществ и разности давлений равны.

Тепловой баланс такой ХМ определяется уравнением:

Q₀+Q_г=Q_k+Q_аб

Эффективность действия такой АХМ определяется тепловым коэффициентом:

.

АХМ можно рассматривать как систему, в которой совершаются прямой и обратный циклы. В прямом в результате переноса теплоты от источника с высокой температурой Т_г с окружающей средой производится работа, а в обратном цикле эта работа затрачивается на перенос теплоты от источника с низкой температурой Т_о к окружающей среде.

Эффективность прямого обратимого цикла оценивается термическим коэффициентом:

.

Эффективность обратного цикла – холодильным коэффициентом:

,

тогда тепловой коэффициент будет равен

.

Термодинамическая эффективность АХМ ниже, чем у компрессионной.