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enfriadora de agua caliente de doble efecto
1. Descripción general
El doble efectoagua caliente LiBrEl enfriador de absorción es una unidad de aire acondicionado central respetuosa con el medio ambiente 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 el calor residual industrial, la energía solar térmica o el agua de retorno de la calefacción urbana) en capacidad de refrigeración de alto valor, lo que lo convierte en un elemento 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 atmosférica, la temperatura de evaporación del agua es de 100 °C, mientras que a 0,00891 atmósferas, la temperatura de evaporación desciende a 5 °C. Si se logra establecer 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 de forma continua y mantener la baja presión de manera estable, se puede proporcionar continuamente agua a la temperatura requerida.
El enfriador de absorción de bromuro de litio (LiBr), en función de las características de la solución de LiBr, utiliza el calor del vapor, el gas, el agua caliente y otros fluidos como fuente de energía. En el ciclo del equipo de vacío, se lleva a cabo la evaporación, absorción y condensación del agua refrigerante, así como la generación de la solución. De esta forma, se mantiene el proceso de evaporación a baja temperatura del agua refrigerante. Esto significa que se puede proporcionar agua fría a baja temperatura de forma continua mediante la energía de la fuente de calor.
2.2 Diagrama de flujo
El principio de funcionamiento de un enfriador de agua caliente se ilustra en la figura.1-1.
El agua refrigerante del condensador absorbe el calor del agua fría y reduce su temperatura al valor de ajuste. Posteriormente, el agua refrigerante se evapora y entra en el absorbedor. La solución concentrada en el absorbedor absorbe vapor, se diluye y libera el calor de absorción, que es disipado por el agua de refrigeración para mantener la capacidad de absorción de la solución. La solución diluida generada en el absorbedor es bombeada al intercambiador de calor de baja temperatura, donde se calienta y luego entra en el generador de baja temperatura (LTG). En el LTG, la solución diluida se calienta hasta el punto de ebullición mediante el vapor refrigerante primario generado en el generador de alta temperatura (HTG), generando vapor refrigerante secundario. Simultáneamente, la solución diluida se concentra en una solución intermedia y es bombeada por otra bomba. Tras ser calentada por el intercambiador de calor de alta temperatura, entra en el HTG y se calienta hasta el punto de ebullición con agua caliente, concentrándose en una solución espesa y produciendo vapor refrigerante primario. El vapor refrigerante secundario producido en el LTG y el vapor refrigerante primario se enfrían con agua de refrigeración tras entrar en el condensador y se condensan en agua refrigerante. Mediante una tubería en forma de 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 medio en el absorbedor y el condensador. Tras calentarse, se conecta al sistema de la torre de refrigeración y regresa a la unidad para su recirculación.
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 de carcasa y tubos, el generador consta de tubo de transferencia de calor, placa tubular, placa de soporte, carcasa, caja de vapor, cámara de agua y 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 agua caliente sanitaria (ACS) a una temperatura más alta. De esta forma, se produce el efecto de calentamiento. Tras calentar el ACS, el vapor refrigerante se condensa y pasa al evaporador.
El condensador, con una estructura de carcasa y tubos, consta de tubos de transferencia de calor, placa tubular, placa de soporte, carcasa, depósito de agua y cámara de agua. Normalmente, el condensador y el generador están interconectados directamente mediante tuberías, por lo que tienen prácticamente 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 de la superficie del tubo de transferencia de calor, absorbiendo el calor y enfriando el agua fría en su interior. De esta forma, se recupera el calor residual. El vapor refrigerante que se evapora de la superficie del tubo de transferencia de calor entra en el absorbedor.
El evaporador, con estructura de carcasa y tubos, consta de tubo de transferencia de calor, placa tubular, placa de soporte, carcasa, placa deflectora, bandeja de goteo, rociador y cámara de agua. La presión de trabajo del evaporador es aproximadamente 1/10 de la presión del generador.
4. Amortiguador
Función de absorción:El absorbedor es una unidad de generación de calor. El vapor refrigerante del evaporador entra en el absorbedor, donde es absorbido por la solución concentrada. Esta solución concentrada se diluye y se bombea al siguiente ciclo. Mientras el vapor refrigerante es absorbido por la solución concentrada, se produce una gran cantidad de calor que calienta el agua caliente sanitaria a una temperatura más alta. De esta forma, se logra el efecto de calefacción.
Con una estructura de carcasa y tubos, el absorbedor consta del tubo de transferencia de calor, la placa tubular, la placa de soporte, la carcasa, el tubo de purga, el rociador y la cámara de agua. El absorbedor es el recipiente de menor presión dentro del sistema de bomba de calor y, por lo tanto, el que recibe 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 de calor para mejorar la eficiencia térmica.
Gracias a su estructura de placas, el intercambiador de calor presenta una alta eficiencia térmica y un notable efecto de ahorro energético.
6. Sistema de purga de aire automático
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 su funcionamiento, la solución diluida fluye a alta velocidad para generar una zona de baja presión alrededor de la boquilla eyectora. De esta forma, se bombea el aire no condensable fuera de la bomba de calor. El sistema opera simultáneamente con la bomba de calor. Mientras la bomba de calor está en funcionamiento, el sistema automático ayuda a mantener un alto vacío en su interior, garantizando así 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 neumático y la válvula.
7.Bomba de solución
La bomba de solución se utiliza para suministrar la solución de LiBr y garantizar el flujo normal de los fluidos de trabajo dentro de la bomba de calor.
La bomba de solución es una bomba centrífuga encapsulada totalmente cerrada que se caracteriza por la ausencia de 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 asegurar la pulverización normal de agua refrigerante sobre el evaporador.
La bomba de refrigerante es una bomba centrífuga encapsulada y totalmente cerrada que se caracteriza por la ausencia de 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 la purga de vacío en la fase de arranque y para la purga de aire en la fase de funcionamiento.
La bomba de vacío incorpora una rueda de paletas rotativas. La clave de su rendimiento reside en la gestión del aceite de vacío. La prevención de la emulsificación del aceite tiene un impacto claramente positivo en el rendimiento de la purga de aire y contribuye a prolongar su vida útil.
10.Gabinete eléctrico
Como centro de control de la bomba de calor de bromuro de litio, el armario eléctrico alberga los controles principales y los componentes eléctricos.
Recuperación de calor residual.Energía Conservación&Emisión Reducción
Puede aplicarse para recuperar aguas residuales de baja temperatura o vapor de baja presión en la generación de energía térmica, la perforación petrolífera, el sector petroquímico, la siderurgia, el procesamiento químico, etc. Puede utilizar agua de río, agua subterránea u otra fuente de agua natural, convirtiendo el agua caliente de baja temperatura en agua caliente de alta temperatura para calefacción urbana o calefacción de procesos.
Control inteligente y fácil manejo
Control totalmente automático, permite encender/apagar con solo pulsar un botón, regular la carga, controlar el límite de concentración de la solución y realizar la monitorización remota.
Sistema de control de inteligencia artificial (V5.0)
■Funciones de control totalmente automáticas
El sistema de control (IA, V5.0) se caracteriza por funciones potentes y completas, como arranque/apagado con un solo botón, encendido/apagado temporizado, sistema de protección de seguridad avanzado, ajuste automático múltiple, enclavamiento del sistema, sistema experto, diálogo hombre-máquina (en 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 la anomalía. Esto tiene como objetivo prevenir accidentes, minimizar la intervención humana y garantizar un funcionamiento continuo, seguro y estable del sistema de refrigeración.
■Únicoloadaajustefunción
El sistema de control (AI, V5.0) cuenta con una función única de ajuste de carga que permite la regulación automática de la potencia del enfriador según la carga real. Esta función no solo ayuda a reducir el tiempo de arranque/parada y el tiempo de dilución, sino que también contribuye a disminuir el tiempo de inactividad y el consumo de energía.
■Volumen de circulación de solución único tecnología de control
El sistema de control (AI, V5.0) emplea una innovadora tecnología de control ternario para ajustar el volumen de circulación de la solución. Tradicionalmente, solo se utilizan los parámetros del nivel de líquido del generador para controlar dicho volumen. 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 óptimo de circulación. Esta tecnología mejora la eficiencia operativa y reduce el tiempo de arranque y el consumo de energía.
■Control de la concentración de la solucióntecnología
El sistema de control (AI, V5.0) utiliza una tecnología de control de concentración única 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 de alta concentración, mejora su eficiencia operativa y previene la cristalización.
■Aire automático inteligentepurgafunción
El sistema de control (IA, V5.0) permite la monitorización en tiempo real del estado del vacío y la purga automática del aire no condensable.
■Control de parada de dilución único
Este sistema de control (AI, V5.0) permite controlar el tiempo de funcionamiento de las distintas bombas necesarias para la dilución, en función de la concentración de la solución, la temperatura ambiente y el volumen restante de agua refrigerante. De este modo, se mantiene una concentración óptima en el enfriador tras su parada. Se evita la cristalización y se reduce el tiempo de reinicio del enfriador.
■Sistema de gestión de parámetros de funcionamiento
Mediante la interfaz de este sistema de control (AI, 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 los eventos de operación históricos.
■Unidadsistema de gestión de fallos
Si se muestra alguna alerta de fallo ocasional en la interfaz de operación, este sistema de control (AI, V5.0) puede localizar y detallar el fallo, proponer una solución o brindar orientación para la resolución de problemas. Se pueden realizar clasificaciones y análisis estadísticos de fallos históricos para facilitar el servicio de mantenimiento que prestan los operadores.
