Az abszorpciós folyamat

Az abszorpciós ciklust 1846-ban Ferdinand Carré találta fel azzal a céllal, hogy hőbevitel mellett jeget állítson elő. Azon az elven alapul, hogy az ammónia vízben való elnyelése a gőznyomás csökkenését okozza. Az abszorpciós ciklusok hő- és tömegcserélők, szivattyúk és szelepek alkalmazásával hőbevitellel és minimális elektromos bemenettel hűtést és/vagy fűtést állítanak elő.

Az abszorpciós folyamatAz abszorpciós ciklus tekinthető mechanikus gőzkompressziós ciklusnak, amelyben a kompresszort egy generátor, egy abszorber és egy folyadékszivattyú helyettesíti. Az abszorpciós ciklus előnye, hogy az elektromos energiafelhasználás töredékét igényli, ráadásul az ózonréteget lebontó halogénezett szénhidrogének helyett természetes anyagokat, ammóniát és vizet használ. Az abszorpciós ciklus az 1920-as évektől kezdve széles körben elterjedt a gázüzemű hűtőszekrényekben/jégkészítőkben.

Az ammónia-víz abszorpciós ciklus alapvető működése a következő. A generátorba, amely ammóniában gazdag ammóniavízoldatot tartalmaz, hőt juttatnak. A hő hatására a nagynyomású ammóniagőz deszorbálja az oldatot.

A hő származhat tüzelőanyag, például tiszta égésű földgáz elégetéséből, vagy motorok kipufogógázából, más ipari folyamatokból, naphőből vagy bármely más hőforrásból származó hulladékhőből. A nagynyomású ammóniagőz egy kondenzátorba áramlik, amelyet általában kültéri levegővel hűtenek. Az ammóniagőz nagynyomású folyadékká kondenzálódik, és hő szabadul fel, amelyet termékhőre, például helyiségek fűtésére lehet felhasználni.

A nagynyomású ammóniafolyadék egy szűkítőn keresztül a ciklus alacsony nyomású oldalára kerül. Ez a folyadék alacsony nyomáson felforr vagy elpárolog az elpárologtatóban. Ez adja a hűtési vagy hűtési terméket. Az alacsony nyomású gőz az abszorberbe áramlik, amely a generátorból nyert vízben gazdag oldatot tartalmaz.

Ez az oldat elnyeli az ammóniát, miközben felszabadítja az abszorpciós hőt. Ez a hő felhasználható termékhőként vagy belső hővisszanyerésre a ciklus más részeiben, így tehermentesítve az égőt és növelve a ciklus hatékonyságát. Az abszorberben lévő, immár ismét ammóniában gazdag oldatot a generátorba szivattyúzzák, ahol készen áll a ciklus megismétlésére.

Az abszorpciós ciklus többféle munkapárt is használhat. A munkapár egy hűtőközegből, jellemzően ammóniából vagy vízből; és egy oldatból áll, amely elnyeli a hűtőközeget. Más munkapárok közé tartozik a lítium-bromid-víz; TriDroxid-víz; és az alkitrát-víz. A tridroxid és az alkitrát az Energy Concepts által szabadalmaztatott munkapárok, amelyek speciális ipari alkalmazásokkal rendelkeznek.

Az abszorpciós ciklusok fejlett ciklusok alkalmazásával, a generátor-abszorber hőcserével, többféle nyomással és többféle hatással nagy hatékonysággal működhetnek. Ezek a ciklusok kiterjedt belső hővisszanyerést alkalmaznak, hogy azonos hőteljesítmény előállításához kevesebb elsődleges tüzelőanyag-felhasználás szükséges. A nagy hatékonyságú működés, valamint a környezetbarát hűtőközegek, a tiszta égésű tüzelőanyagok és a kevés karbantartást igénylő mozgó alkatrész előnyei miatt az abszorpciós rendszer nagyon jó választás a fogyasztók számára.

Az abszorpciós ciklusok különböző hőteljesítmények előállítására képesek. Napjainkban a kereskedelmi forgalomban általánosan elterjedtek a gáztüzelésű abszorpciós hűtők, amelyek hűtött vizet állítanak elő a helyiségek hűtésére szolgáló alkalmazásokhoz. Az abszorpciós ciklus alacsony hőmérsékletű hűtést állíthat elő jéggyártáshoz vagy hűtőtároláshoz.

A turbina bemeneti hűtése az abszorpciós hűtés igen hatékony felhasználási módja, amely akár 15%-kal is növelheti a turbina hatásfokát. Számos más alkalmazás létezik az iparban, ahol hulladékhő áll rendelkezésre és hűtésre van szükség. A fejlett ciklusok elektromos vagy tengelyenergiát is termelhetnek gőz vagy nagynyomású gőz előállításával a turbina/generátor páros működtetéséhez.