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Enfriador de agua caliente de doble efecto
1. Descripción general
El doble efectoagua caliente LiBrEl enfriador de absorción es una unidad central de aire acondicionado ecológica que utiliza agua caliente a temperatura media (normalmente superior a 85 °C) como fuente de calor para producir agua fría (normalmente a 7 °C). Destaca por convertir energía térmica de baja calidad (como calor residual industrial, captación solar térmica o agua de retorno de calefacción urbana) en capacidad de refrigeración de alto valor, lo que lo convierte en un recurso clave para el aprovechamiento energético en cascada y la recuperación de calor residual.
2. Principio de funcionamiento y diagrama de flujo
2.1Principio de funcionamiento
La evaporación de líquidos es un proceso de cambio de fase y absorción de calor. A menor presión, menor evaporación.
Por ejemplo, a una presión de una atmósfera, la temperatura de evaporación del agua es de 100 °C, y a una presión de 0,00891 atmósferas, la temperatura de evaporación del agua desciende a 5 °C. Si se establece un entorno de baja presión y se utiliza agua como medio de evaporación, se puede obtener agua a baja temperatura con una temperatura de saturación correspondiente a la presión actual. Si se puede suministrar agua líquida continuamente y se mantiene estable la baja presión, se puede suministrar continuamente agua a baja temperatura a la temperatura requerida.
El enfriador por absorción de LiBr, según las características de la solución de LiBr, utiliza el calor del vapor, gas, agua caliente y otros medios como fuente de energía y realiza la evaporación, absorción, condensación y generación de solución del agua refrigerante en el ciclo del equipo de vacío, de modo que el proceso de evaporación a baja temperatura del agua refrigerante pueda continuar. Esto permite el suministro continuo de agua fría a baja temperatura impulsada por la fuente de calor.
2.2 Diagrama de flujo
El principio de funcionamiento de un enfriador de agua caliente se ilustra en la Fig.1-1.
El agua refrigerante del condensador absorbe el calor del agua fría y reduce su temperatura al valor establecido, luego el agua refrigerante se evapora al vapor y entra al absorbedor. La solución concentrada en el absorbedor absorbe vapor, se convierte en solución diluida y libera calor de absorción, que es retirado por el agua de enfriamiento para mantener la capacidad de absorción de la solución. La solución diluida generada en el absorbedor es enviada por la bomba de solución al intercambiador de calor de baja temperatura, donde se calienta y luego ingresa al LTG. En el LTG, la solución diluida se calienta hasta el punto de ebullición por el vapor refrigerante primario generado en el HTG y genera el vapor refrigerante secundario. Mientras tanto, la solución diluida se concentra en una solución intermedia y se envía por otra bomba de solución. Después de calentarse en el intercambiador de calor de alta temperatura, ingresa al HTG y se calienta hasta el punto de ebullición con agua caliente, luego se concentra en una solución espesa y produce vapor refrigerante primario. El vapor refrigerante secundario producido en el LTG y el vapor refrigerante primario se enfrían con agua de enfriamiento después de ingresar al condensador y se condensan en agua refrigerante. A través de una tubería en U, la solución concentrada ingresa a la placa de agua del evaporador y regresa al absorbedor para repetir el ciclo continuo descrito anteriormente. El agua de refrigeración se utiliza para reducir la temperatura del fluido en el absorbedor y el condensador. Tras calentarse, se conecta al sistema de la torre de refrigeración y regresa a la unidad para su circulación tras el enfriamiento.
Higo.1-1 Diagrama de flujo del proceso
2.3Componentes y funciones principales
1. Generador
Función de generación:El generador es la fuente de energía delenfriadorLa fuente de calor entra en el generador y calienta la solución diluida de LiBr. El agua de la solución diluida se evapora en forma de vapor refrigerante y entra en el condensador. Mientras tanto, la solución diluida se concentra.
Con una estructura tubular, el generador consta del tubo de transferencia de calor, la placa tubular, la placa de soporte, la carcasa, la caja de vapor, la cámara de agua y la placa deflectora. Al ser el recipiente de mayor presión dentro del sistema de bomba de calor, el generador presenta un vacío interno prácticamente nulo (una micropresión negativa).
2. Condensador
Función del condensador:El condensador es una unidad generadora de calor. El vapor refrigerante del generador entra en el condensador y calienta el ACS a una temperatura más alta. De esta manera, se logra el efecto de calentamiento. Después de calentar el ACS, el vapor refrigerante se condensa y entra en el evaporador.
Con una estructura tubular, el condensador consta del tubo de transferencia de calor, la placa tubular, la placa de soporte, la carcasa, el tanque de almacenamiento de agua y la cámara de agua. Normalmente, el condensador y el generador están interconectados directamente mediante tuberías, por lo que prácticamente tienen la misma presión.
3. Evaporador
Función del evaporador:El evaporador es una unidad de recuperación de calor residual. El agua refrigerante del condensador se evapora desde la superficie del tubo de transferencia de calor, absorbiendo el calor y enfriando el agua caliente sanitaria (CHW) dentro del tubo. De esta manera, se recupera el calor residual. El vapor refrigerante que se evapora desde la superficie del tubo de transferencia de calor ingresa al absorbedor.
Con una estructura tubular, el evaporador consta del tubo de transferencia de calor, la placa tubular, la placa de soporte, la carcasa, la placa deflectora, la bandeja de goteo, el rociador y la cámara de agua. La presión de trabajo del evaporador es aproximadamente 1/10 de la presión del generador.
4. Amortiguador
Función del absorbedor:El absorbedor es una unidad generadora de calor. El vapor refrigerante del evaporador entra en el absorbedor, donde es absorbido por la solución concentrada. Esta solución se diluye y se bombea al siguiente ciclo. Mientras la solución concentrada absorbe el vapor refrigerante, se generan grandes cantidades de calor que elevan la temperatura del agua caliente sanitaria. De esta manera, se consigue el efecto de calentamiento.
Con una estructura tubular, el absorbedor consta del tubo de transferencia de calor, la placa tubular, la placa de soporte, la carcasa, el tubo de purga, el pulverizador y la cámara de agua. El absorbedor es el recipiente de menor presión dentro del sistema de bomba de calor y es el que recibe el mayor impacto del aire no condensable.
5. Intercambiador de calor
Función del intercambiador de calor:El intercambiador de calor es una unidad de recuperación de calor residual que se utiliza para recuperar el calor de la solución de LiBr. El calor de la solución concentrada se transfiere a la solución diluida mediante el intercambiador para mejorar la eficiencia térmica.
Con una estructura de placas, el intercambiador de calor tiene una alta eficiencia térmica y un notable efecto de ahorro de energía.
6. Sistema automático de purga de aire
Función del sistema:El sistema de purga de aire está listo para bombear el aire no condensable de la bomba de calor y mantener un alto vacío. Durante el funcionamiento, la solución diluida fluye a gran velocidad para crear una zona local de baja presión alrededor de la boquilla eyectora. De esta forma, el aire no condensable se bombea fuera de la bomba de calor. El sistema funciona simultáneamente con la bomba de calor. Mientras la bomba de calor está en funcionamiento, el sistema automático ayuda a mantener un alto vacío en el interior, garantizando el rendimiento del sistema y una vida útil máxima.
El sistema de purga de aire es un sistema compuesto por el eyector, el enfriador, la trampa de aceite, el cilindro de aire y la válvula.
7.Bomba de solución
La bomba de solución se utiliza para suministrar la solución de LiBr y asegurar el flujo normal de medios de trabajo líquidos dentro de la bomba de calor.
La bomba de solución es una bomba centrífuga encapsulada completamente cerrada que presenta cero fugas de líquido, bajo nivel de ruido, alto rendimiento a prueba de explosiones, mínimo mantenimiento y una larga vida útil.
8. Bomba de refrigerante
La bomba de refrigerante se utiliza para suministrar agua refrigerante y garantizar la pulverización normal de agua refrigerante en el evaporador.
La bomba de refrigerante es una bomba centrífuga encapsulada completamente cerrada que presenta cero fugas de líquido, bajo nivel de ruido, alto rendimiento a prueba de explosiones, mínimo mantenimiento y una larga vida útil.
9. Bomba de vacío
La bomba de vacío se utiliza para purgar el vacío en la etapa de arranque y para purgar el aire en la etapa de operación.
La bomba de vacío cuenta con una rueda de paletas rotatoria. La clave de su rendimiento reside en la gestión del aceite al vacío. La prevención de la emulsificación del aceite tiene un impacto claramente positivo en el rendimiento de la purga de aire y ayuda a prolongar su vida útil.
10.Armario eléctrico
Como centro de control de la bomba de calor LiBr, el armario eléctrico alberga los principales controles y componentes eléctricos.
Recuperación de calor residual.Energía Conservación&Emisión Reducción
Se puede aplicar para recuperar agua caliente residual de baja temperatura o vapor de baja presión en la generación de energía térmica, perforación petrolera, campo petroquímico, ingeniería de acero, campo de procesamiento químico, etc. Puede utilizar agua de río, agua subterránea u otra fuente de agua natural, convirtiendo agua caliente de baja temperatura en agua caliente de alta presión para fines de calefacción urbana o calefacción de procesos.
Control inteligente y fácil operación
Control completamente automático, puede realizar encendido/apagado con un botón, regulación de carga, control del límite de concentración de la solución y monitoreo remoto.
Sistema de control de inteligencia artificial (IA) (V5.0)
■Funciones de control totalmente automáticas
El sistema de control (AI, V5.0) se caracteriza por funciones potentes y completas, como arranque/apagado con una sola tecla, encendido/apagado temporizado, sistema de protección de seguridad maduro, ajuste automático múltiple, interbloqueo del sistema, sistema experto, diálogo hombre-máquina (varios idiomas), interfaces de automatización de edificios, etc.
■Completounidadfunción de autodiagnóstico y protección de anomalías
El sistema de control (IA, V5.0) cuenta con 34 funciones de autodiagnóstico y protección contra anomalías. El sistema tomará medidas automáticas según el nivel de anomalía. Esto tiene como objetivo prevenir accidentes, minimizar la intervención humana y garantizar un funcionamiento continuo, seguro y estable del enfriador.
■Únicolcargaaajustefunción
El sistema de control (IA, V5.0) cuenta con una función única de ajuste de carga que permite ajustar automáticamente la salida del enfriador según la carga real. Esta función no solo ayuda a reducir el tiempo de arranque/apagado y el tiempo de dilución, sino que también contribuye a una menor inactividad y un menor consumo de energía.
■Volumen de circulación de solución único tecnología de control
El sistema de control (IA, V5.0) emplea una innovadora tecnología de control ternario para ajustar el volumen de circulación de la solución. Tradicionalmente, solo se utilizaban los parámetros del nivel de líquido del generador para controlar el volumen de circulación de la solución. Esta nueva tecnología combina las ventajas de la concentración y la temperatura de la solución concentrada con el nivel de líquido en el generador. Asimismo, se aplica una avanzada tecnología de control de frecuencia variable a la bomba de solución para que la unidad alcance un volumen de circulación óptimo. Esta tecnología mejora la eficiencia operativa y reduce el tiempo de arranque y el consumo de energía.
■Control de concentración de la solucióntecnología
El sistema de control (IA, V5.0) utiliza una tecnología única de control de concentración que permite la monitorización y el control en tiempo real de la concentración y el volumen de la solución concentrada, así como del volumen de agua caliente. Este sistema mantiene el enfriador en condiciones seguras y estables en condiciones de alta concentración, mejora su eficiencia operativa y previene la cristalización.
■Aire automático inteligentepurgafunción
El sistema de control (AI, V5.0) puede realizar un monitoreo en tiempo real de la condición de vacío y purgar el aire no condensable automáticamente.
■Control único de parada de dilución
Este sistema de control (AI, V5.0) puede controlar el tiempo de funcionamiento de las diferentes bombas necesarias para la dilución según la concentración de la solución, la temperatura ambiente y el volumen restante de agua refrigerante. Por lo tanto, se puede mantener una concentración óptima en el enfriador después de la parada. Se evita la cristalización y se reduce el tiempo de reinicio del enfriador.
■Sistema de gestión de parámetros de trabajo
A través de la interfaz de este sistema de control (IA, V5.0), el operador puede realizar cualquiera de las siguientes operaciones para 12 parámetros críticos relacionados con el rendimiento del enfriador: visualización en tiempo real, corrección y configuración. Se pueden guardar registros de eventos históricos de operación.
■Unidadsistema de gestión de fallos
Si se muestra algún aviso de fallo ocasional en la interfaz de operación, este sistema de control (IA, V5.0) puede localizar y detallar el fallo, proponer una solución o proporcionar orientación para la resolución del mismo. Se pueden realizar clasificaciones y análisis estadísticos del historial de fallos para facilitar el mantenimiento a los operadores.
