При изучении принципа работы «Морозко-3М» следует использовать «Схему работы холодильного агрегата «Морозко-3М»». Дальнейшие обозначения позиций приведены в соответствии со схемой (представлена на стенде и в конце методических указаний).
Концентрированный водоаммиачный раствор с начальной концентрацией около 35% подогревается электронагревателем в термосифоне до температуры 165-175°С. Образующаяся при кипении парожидкостная смесь поднимается по термосифону, так как удельный вес ее становится меньше, чем удельный вес крепкого раствора в сборнике, с которым сообщается термосифон. После выхода из термосифона от парожидкостной смеси отделяется водоаммиачный пар, а слабый водоаммиачный раствор поступает через трубку слабого раствора и теплообменник растворов в верхнюю часть абсорбера. Водоаммиачный пар через дефлегматор поступает в конденсатор.
Дополнительное охлаждение пара окружающим воздухом, образование флегмы с целью максимального повышения концентрации пара и отделения от него воды происходит в дефлегматоре. Аммиачный пар поступает в конденсатор, а флегма – в трубку отвода слабого раствора.
Процесс дефлегмации в холодильных агрегатах абсорбционного типа происходит на выходе из генератора, когда пары аммиака, имеющие примесь паров воды, охлаждаются окружающим воздухом. При этом флегма (концентрированный раствор аммиака) отделяется от паров аммиака, т.е. пар очищается от примесей воды. Пары воды вместе с флегмой возвращаются в генератор. Дефлегматор расположен на пароотводящей трубе.
В конденсаторе аммиачный пар конденсируется. Образовавшийся жидкий аммиак сливается в испаритель, где происходит испарение жидкого аммиака, сопровождающееся поглощением тепла холодильной камеры.
Между испарителем и абсорбером циркулирует водород в смеси с аммиаком под высоким давлением. В испарителе пар аммиака диффундирует в бедную пароводородную смесь.
Насыщенная парами аммиака пароводородная смесь опускается через регенеративный газовый теплообменник в сборник раствора. Туда же поступает неиспарившаяся часть жидкого аммиака. Продолжая свое движение в абсорбере, насыщенная аммиаком пароводородная смесь в процессе абсорбции отдает полученный в испарителе аммиак слабому водоаммиачному раствору, который движется сливаясь сверху вниз.
Очистившись от значительной части аммиака и уменьшив свой удельный вес, пароводородная смесь становится бедной, вытесняется из абсорбера притоком, насыщенным более тяжелой газовой смесью из испарителя и поступает в регенеративный теплообменник, где охлаждается насыщенной пароводородной смесью, поступившей из испарителя. Охлажденная бедная пароводородная смесь поступает в испаритель. Водоаммиачный раствор, обогатившись аммиаком в абсорбере, сливается в сборник раствора, а затем в теплообменник растворов, где подогревается возвращающимся из генератора слабым водоаммиачным раствором. Нагретый насыщенный водоаммиачный раствор поступает в термосифон.
Процессы в холодильном агрегате протекают непрерывно. Кипение в генераторе сопровождается поглощением тепла электронагревателя, раствор кипит и образуется водоаммиачный пар. Тепло в холодильной камере поглощается холодильным агентом (аммиаком) через развитую, оребренную поверхность испарителя.
Интенсивность выделения тепла от холодильного агента в окружающую среду в конденсаторе и абсорбере обеспечивается развитой поверхностью теплообмена и достигается соответственно оребрением и увеличением длины трубы. Вследствие непрерывности холодильного цикла в холодильной камере холодильника с помощью описанного холодильного агрегата достигается и устанавливается низкая температура.
В некоторых конструкциях бытовых абсорбционно-диффузионных холодильников присутствует аккумулятор водорода, который служит сборником водорода и газообразного аммиака и стабилизирует работу холодильного агрегата в случае повышения температуры окружающей среды, способствуя поддержанию постоянного холодильного эффекта.
Необходимый режим работы холодильного агрегата определяется конструктивным исполнением и размерами, а также параметрами заряда (концентрацией водоаммиачного раствора, давлением водорода) и устанавливается в зависимости от температуры окружающей среды и режима работы нагревателя термосифона.
Ход работы
1. Ознакомиться со схемой работы абсорбционной холодильной машины. Определить основные элементы АХМ. Отследить движение хладагента и абсорбента в аппаратах и трубопроводах. Сравнить с принципиальной схемой парокомпрессионной холодильной установки.
2. Ознакомиться со схемой работы абсорбционно-диффузионной холодильной машины. Сравнить ее устройство и цикл работы с предыдущей схемой.
3. Детально рассмотреть схему работы холодильного агрегата «Морозко-3М». Определить из каких элементов состоит схема, и найти эти элементы на учебном стенде, компьютерной модели или холодильном контуре с разрезами.