تحليل كفاءة المضخات الحرارية بأنواعها المختلفة. مضخات حرارية لامتصاص بروميد الليثيوم

قلة من الناس يعرفون ما هي مضخة امتصاص الحرارة وكيف تعمل. أصبح الجهاز أكثر شيوعًا. يمكن الافتراض أن ATH ستتخذ في المستقبل القريب مكانة رائدة في قطاع السوق ذي الصلة.

في هذه المقالة سنحاول بعبارات عامةشرح ما هي مضخة الامتصاص وكيف تعمل. سيتم وصف دورة مفصلة للعمل في أحد المنشورات اللاحقة.

مبدأ التشغيل

أحيانًا يتم الخلط بين ATH ومضخات حرارة الامتصاص ، لكن هذا ليس صحيحًا. على عكس الأخير ، يعتمد مبدأ تشغيل مضخات الامتصاص الحرارية على استخدام مادة ماصة سائلة. بشكل عام ، تعمل مضخات الامتصاص الحرارية بنفس الطريقة التي تعمل بها.

تتكون المعدات من عدة مبادلات حرارية. يتم توصيلها بواسطة دوائر تعمل على تعزيز دوران المبردات والمواد الماصة. مبدأ العملية هو امتصاص البخار ، الذي يتميز بانخفاض درجة الحرارة ، بواسطة الامتصاص. بالتوازي مع هذه العمليات ، يتم إطلاق الكمية المطلوبة من الحرارة.

نتيجة لذلك ، يبدأ المبرد (المبرد) في الغليان تحت التفريغ ؛ يدخل الماص إلى المولد ، مما يؤدي إلى التخلص من بخار الماء الذي تم امتصاصه مؤخرًا. الآن يتلقى الممتص تركيز الملح مرة أخرى ، والمبخر - بخار مادة التبريد.

المادة الماصة عادة ما تكون محلول ملح بروميد الليثيوم (LiBr) في الماء. لذلك ، تسمى هذه المعدات مضخات امتصاص حرارة بروميد الليثيوم (ABTN)

بسبب العمليات الجارية ، يولد الجهاز حرارة. نطاق مضخات الحرارة الامتصاصية واسع جدًا. الشيء الرئيسي هو مراعاة الغرض المحدد للمضخة والغرض المقصود منها.

مزايا وعيوب مضخات الامتصاص الحرارية

مضخة الحرارة الامتصاصية لها العديد من المزايا. من بينها ، أهمها:

• تسخين الوسط إلى +60 / +80 درجة مئوية ؛
• نطاق واسع من الطاقة الحرارية التي تتراوح من عدة كيلووات إلى ميغاواط ؛
• عمر خدمة طويل ، خاصة عند مقارنته بأجهزة من نوع ضاغط البخار ؛
• تصل الكفاءة إلى 30-40 ٪ ويتم تحديدها من خلال وضع التشغيل المختار ؛
• نطاق التطبيق يتزايد باستمرار ؛
• يتم استخدام الماء المغلي والبخار وبعض أنواع الغازات كمصدر للطاقة ؛
• لا يشمل مبدأ تشغيل مضخة امتصاص الحرارة عدد كبيرتحريك العناصر التي تحدث ضوضاء أثناء التشغيل.

بالإضافة إلى مزايا هذه المعدات ، هناك عيوب:

• غالي السعر؛
• الطلب على درجات الحرارة المنخفضة المتاحة ؛
• فترة سداد طويلة مع الاستخدام العرضي.

في الأساس ، مضخات الامتصاص الحرارية عبارة عن وحدات ضخمة الحجم وتستخدم في الصناعة. هذا بسبب وجود كمية كبيرة من درجات الحرارة المنخفضة في الصناعات والمؤسسات والمصانع.

وأخيرا مضخات الحرارة نوع الامتصاصتختلف في الموثوقية. الأجزاء مصنوعة من مواد ذات جودة عاليةالذين يقومون بعملهم بشكل جيد. الجسم متين وقادر على تحمل الصدمات الميكانيكية الشديدة ومقاوم للعوامل البيئية الضارة.

تستخدم ATHs بشكل أساسي في الصناعة ، لكن مضخات الامتصاص الحرارية متوفرة الآن. طاقة منخفضةمن أجل الوطن. القيد الوحيد في استخدامها هو الحاجة إلى حرارة منخفضة الحرارة بالشكل الذي يمكن أن يمتصها الماص.

مبدأ عمل المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء R ...

حساب المضخة الحرارية من الهواء إلى الماء للتدفئة ...

مضخات حرارية من انتاج روسي ...

تركيب الوحدة الخارجية للمضخة الحرارية صحيح ...

مبدأ تشغيل المضخة الحرارية من الماء إلى الماء هو ...

تركيب مضخة حرارية من الهواء إلى الهواء - ليس في ...

مضخات الحرارة للتدفئة المنزلية - استعراض ...

كفاءة المضخة الحرارية للتدفئة - أرقام حقيقية ...

أثناء تصميم تركيب مضخة حرارية ، يصبح من الضروري أحيانًا اختيار مضخة حرارية من أجلها نظام التدفئةمع منحنى درجة حرارة عالية ، على سبيل المثال 60/45 درجة مئوية. إن إمكانية الحصول على درجات حرارة عالية من شأنه أن يوسع نطاق المضخات الحرارية. هذا صحيح بشكل خاص ، لأنها تتأثر بتقلبات درجات الحرارة في الهواء المحيط.

معظم المضخات الحرارية قادرة على تحقيق فرق في درجة الحرارة بين مصدر الحرارة منخفض الدرجة وإمداد التدفئة بما لا يزيد عن 60 درجة مئوية. هذا يعني أنه عند درجة حرارة محيطة تبلغ -15 درجة مئوية ، لا تتجاوز درجة حرارة الإمداد القصوى 45 درجة مئوية ، لمضخة تسخين مصدر الهواء. لن يكون التسخين كافيًا. ماء ساخن.

تكمن المشكلة في أن درجة حرارة بخار المبرد في الضاغط أثناء الضغط لا يمكن أن تتجاوز 135 درجة مئوية. خلاف ذلك ، سيبدأ الزيت المضاف إلى دائرة التبريد في فحم الكوك. هذا يمكن أن يؤدي إلى فشل ضاغط مضخة الحرارة.

يوضح الرسم البياني للضغط والمحتوى الحراري (محتوى الطاقة) أن درجة الحرارة القصوى في نظام التسخين لا يمكن أن تتجاوز 45 درجة مئوية إذا كانت المضخة الحرارية لمصدر الهواء تعمل عند بيئة-15 درجة مئوية.

لحل هذه المشكلة بشكل بسيط ولكن في نفس الوقت جدا حل فعال. في كفاف سائل العملتمت إضافة مبادل حراري إضافي وصمام تمدد (EXV).

يتم نقل جزء من مادة التبريد (من 10 إلى 25٪) ، بعد المكثف ، إلى صمام تمدد إضافي. في الصمام ، يتمدد مائع العمل ثم يتم تغذيته إلى مبادل حراري إضافي. يعمل هذا المبادل الحراري كمبخر لغاز التبريد هذا. بعد ذلك ، يتم حقن البخار ذو درجة الحرارة المنخفضة مباشرة في الضاغط. لهذا الضاغط مضخة حرارة عاليةمزودة بمدخل آخر. تسمى هذه الضواغط ضواغط "EVI" (حقن البخار الوسيط). تحدث هذه العملية خلال الثلث الثاني من ضغط المبرد المتبخر.

مصدر الحرارة في المبادل الحراري الإضافي هو المبرد المتبقي المزود لصمام التمدد الرئيسي. كما أن لها تأثير إيجابي. يتم تبريد تدفق المبرد الرئيسي بمقدار 8-12 درجة مئوية ويدخل المبخر بدرجة حرارة منخفضة. هذا يسمح لك بامتصاص المزيد من الحرارة الطبيعية.

بسبب هذه العمليات ، هناك "تحول" في درجة الحرارة موضح في الرسم التخطيطي. وبالتالي ، من الممكن ضغط البخار بشكل أكبر في الضاغط ، والوصول إلى مؤشر الضغط المطلوب وعدم تجاوز درجة الحرارة القصوى البالغة 135 درجة مئوية.

على الرغم من استخدام تقنية الحقن بالبخار الوسيط ، فإنه لا يمكن تحقيق درجة حرارة إمداد لنظام الإمداد الحراري أعلى من 65 درجة مئوية في المضخات الحرارية من هذا التصميم. يجب أن يكون الحد الأقصى لضغط مادة التبريد بحيث لا يتجاوز مائع التشغيل ، في اللحظة التي يبدأ فيها التكثيف ، قيمة درجة حرارة أكبر من النقطة الحرجة. على سبيل المثال ، بالنسبة لغاز التبريد R410A الشائع الاستخدام ، تبلغ هذه النقطة 67 درجة مئوية. في خلاف ذلك، سوف يدخل المبرد في حالة غير مستقرة ولن يكون قادرًا على التكثيف "بشكل صحيح".

بالإضافة إلى الزيادة درجة الحرارة القصوى، تحسن تكنولوجيا EVI بشكل كبير . يوضح الرسم البياني أدناه الاختلاف في الكفاءة بين مضخة حرارية مزودة بتقنية حقن بخار وسيطة ومضخة حرارية تقليدية. بفضل هذه الخاصية ، يتم أيضًا تركيب ضواغط EVI في مضخات تسخين من الأرض إلى الماء ومن الماء إلى الماء.

عند تصميم نظام إمداد حراري باستخدام مضخة حرارية ، يجب إعطاء الأفضلية لمنحنيات التسخين ذات درجة الحرارة المنخفضة. يتم تلبية هذه المتطلبات من خلال أنظمة التدفئة تحت الأرضية والجدران الدافئة / الباردة ووحدات ملفات المروحة وما إلى ذلك. ومع ذلك ، في حالة الحاجة إلى درجات حرارة أعلى ، يجب استخدام مضخات حرارية ذات درجة حرارة عالية مع تقنية حقن بخار وسيطة EVI.

تستخدم أنظمة الامتصاص قدرة السوائل والأملاح على امتصاص أبخرة سائل العمل. المصادر الأكثر شيوعًا لعمل البخار لأنظمة الامتصاص هي:

الماء - سائل العمل وبروميد الليثيوم - ماص ؛

الأمونيا هي سائل العمل والماء هو المادة الماصة.

رسم تخطيطي لمضخة امتصاص الحرارة في الشكل 3.6.

عامل العمل الغازي ، الذي يترك المبخر ، يمتص بواسطة المذيب في الممتص ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق حرارة الامتصاص. يتم تغذية المحلول الناتج ، المخصب بعامل عامل ، في المولد باستخدام مضخة توفر زيادة في الضغط. في المولد ، يتم تبخير عامل العمل من المحلول بسبب مصدر حرارة خارجي (على سبيل المثال ، غاز طبيعي أو موقد غاز مسال). غاز البترول، أو بسبب الحرارة الناتجة عن عملية أخرى). يعمل الجمع بين الماص والمولد كضاغط حراري مما يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة والضغط. بعد ترك المولد تحت ضغط عالٍ ، يدخل عامل العمل المكثف ، حيث يتكثف ، مما ينتج عنه حرارة عالية الاحتمال.

استهلاك الطاقة لمضخة المذيبات في مضخة امتصاص الحرارة أقل بكثير من استهلاك الطاقة لمضخة في مضخة حرارة ضغط (استهلاك الطاقة لضخ سائل أقل من ضغط وضخ الغاز).

أرز. 3.6 رسم تخطيطي لمضخة امتصاص الحرارة

س ج - الحرارة المزودة للمستهلك ، س ن - إمكانات عالية

الحرارة ، Q n - حرارة منخفضة الدرجة ، Q A - الحرارة

يزود المستهلك (حرارة الامتصاص)

عند استخدام مواد العمل بالبخار ، حيث يكون المذيب طفيفًا فقط ضغط جزئيبخار بالمقارنة مع المبرد ، يتم إطلاق بخار المبرد أثناء عملية التبخر تردد عالي. ومع ذلك ، فإن زوج العمل من مواد الأمونيا والماء لا ينطبق على هذه الحالة ، حيث يتم إطلاق بخار الماء مع بخار الأمونيا وبالتالي فهو مطلوب اتصال إضافيجهاز تصحيح.

يظهر رسم تخطيطي لمضخة امتصاص الحرارة في الشكل. 3.7

أرز. 3.7 رسم تخطيطي لمضخة امتصاص الحرارة:

1-مولد ضغط مرتفع GVD. 2- مولد كهرباء ضغط منخفض MLA ؛ 3 مكثف 4 مبخر 5-ماص 6-درجة حرارة منخفضة مبادل حراري. مبادل حراري 7 درجات حرارة عالية ؛ 8- مبادل حرارة الماء المكثف. مضخة 9-حل 10-مضخة تبريد

نجاعة مضخة امتصاصهو عامل التحويل أو الكفاءة الحرارية المشروطة ، محسوبة كنسبة كمية الحرارة التي يتلقاها المستهلك إلى الطاقة التي يستهلكها الوقود. إذا تم استخدام الحرارة المهدرة كمصدر للطاقة للمولد ، فسيتم حساب القيمة المقابلة كنسبة كمية الحرارة التي يتلقاها المستهلك إلى تكلفة الحرارة المهدرة. تصل الكفاءة الحرارية المشروطة لمضخات الامتصاص الحرارية الحديثة إلى 1.5. عادة ما تكون نسبة ناتج الحرارة الناتج عن المضخة ومخرجات الامتصاص (بسبب حرارة الامتصاص) حوالي 1.6. الأنظمة الحديثةمع مزيج عمل من "الماء - بروميد الليثيوم" يوفر درجة حرارة مخرج المضخة 100 درجة مئوية وارتفاع درجة الحرارة 65 درجة مئوية. سيوفر الجيل الجديد من الأنظمة درجات حرارة أعلى للمخرج تصل إلى 260 درجة مئوية وارتفاع أكبر في درجة الحرارة.

اعتمادًا على طريقة تسخين المولد ، يتم تمييز الأجهزة التي تعمل بالبخار (البخار) والسائل الساخن (الماء الساخن) والهواء الساخن (العادم والغازات القابلة للاحتراق).

يرتبط حدوث درجات حرارة أعلى أثناء الاحتراق المباشر للغازات القابلة للاحتراق بخسائر كبيرة في الطاقة ، لذلك يتم استخدام تركيبات التبريد بالامتصاص ومنشآت المضخات الحرارية من هذا النوع فقط في حالات نادرة.

مضخات امتصاص الحرارة مباشرة طاقة حراريةمن بيئة ذات درجة حرارة منخفضة إلى بيئة ذات متوسط ​​درجة حرارة باستخدام طاقة ذات إمكانيات عالية. على سبيل المثال ، تستخدم المضخة الحرارية Thermax ABTN بخار الماء أو الماء الساخن أو غازات العادم أو الوقود أو الطاقة الحرارية الجوفية أو مزيج من الاثنين كمصدر للطاقة ذات الإمكانات العالية. توفر مضخات الحرارة هذه حوالي 35٪ من الطاقة الحرارية.

يظهر الشكل 3.8 مضخة حرارية امتصاصية صناعية.

أرز. 3.8 مضخة الحرارة الامتصاصية

يستخدم ABTH Thermax على نطاق واسع في أوروبا والدول الاسكندنافية والصين التدفئة المركزية. تستخدم المضخات الحرارية أيضًا في صناعات مثل المنسوجات والأغذية والسيارات والزيوت النباتية و الأجهزة المنزلية. قامت Thermax بتركيب مضخات حرارية في جميع أنحاء العالم إجمالي القوةأكثر من 100 ميغاواط.

الميزة الرئيسية لمضخات الامتصاص الحرارية هي القدرة على استخدام ليس فقط الكهرباء باهظة الثمن لعملها ، ولكن أيضًا أي مصدر حرارة بدرجة حرارة وطاقة كافيتين - بخار شديد الحرارة أو عادم ، لهب الغاز والبنزين وأي مواقد أخرى - حتى العادم الغازات والطاقة الشمسية.

أيضا ، هذه الوحدات مريحة بشكل خاص في التطبيقات المنزلية، تصميمات لا تحتوي على أجزاء متحركة ، وبالتالي فهي شبه صامتة.

في النماذج المنزلية ، لا يشكل سائل العمل في الأحجام المستخدمة هناك خطرًا كبيرًا على الآخرين ، حتى في حالة الضغط الطارئ لجزء العمل.

عيوب ABN:

كفاءة أقل مقارنة بالضغط ؛

تعقيد تصميم الوحدة نفسها وحمل التآكل العالي نسبيًا من مائع العمل ، إما يتطلب استخدام مواد مقاومة للتآكل باهظة الثمن وصعبة المعالجة ، أو تقليل العمر التشغيلي للوحدة إلى 5-7 سنوات.

العديد من التصميمات مهمة جدًا لوضعها أثناء التثبيت ، أي تتطلب محاذاة دقيقة للغاية للوحدة.

على عكس آلات الضغط ، فإن آلات الامتصاص لا تخاف من درجات الحرارة المنخفضة للغاية - حيث يتم تقليل كفاءتها ببساطة.

حاليًا في أوروبا ، يتم استبدال غلايات الغاز أحيانًا بمضخات امتصاص الحرارة التي يتم تسخينها بواسطة موقد غازأو من وقود الديزل - فهي لا تسمح فقط باستخدام حرارة احتراق الوقود ، ولكن أيضًا "الضخ" حرارة إضافيةمن الشارع او من اعماق الارض.

تقوم مضخات الامتصاص الحرارية بنقل الطاقة الحرارية من بيئة ذات درجة حرارة منخفضة إلى بيئة ذات درجة حرارة متوسطة باستخدام طاقة محتملة عالية. يستخدم نقل الحرارة ABTN Thermax بخار الماء أو الماء الساخن أو غازات العادم أو الوقود أو الطاقة الحرارية الأرضية أو مزيج من الاثنين كمصدر للطاقة عالية الإمكانات. توفر مضخات الحرارة هذه حوالي 35٪ من الطاقة الحرارية.

يستخدم ABTH Thermax على نطاق واسع في أوروبا والدول الاسكندنافية والصين لتدفئة المناطق. تستخدم المضخات الحرارية أيضًا في الصناعات التالية: المنسوجات والأغذية والسيارات والزيوت النباتية والأجهزة المنزلية. قامت Thermax بتركيب مضخات حرارية بقدرة إجمالية تزيد عن 100 ميجاوات في جميع أنحاء العالم.
مضخة حرارة امتصاص الغاز ، مضخة حرارة امتصاص البخار

تحديد:

• الطاقة: 0.25 - 40 ميغاواط.
• درجة حرارة الماء الساخن: تصل إلى 90 درجة مئوية.
• مصادر الحرارة العالية المحتملة: غاز العادم ، البخار ، الماء الساخن ، الوقود السائل / الغازي (بشكل منفصل أو معًا).
• معامل التبريد: 1.65 - 1.75.

المحولات الحرارية

في المضخة الحرارية الامتصاصية من النوع الثاني ، والمعروفة أيضًا باسم المحول الحراري ، يتم تحويل الحرارة المتوسطة المحتملة إلى حرارة محتملة عالية. بمساعدة محول الحرارة ، يمكن استخدام الحرارة المهدرة ويمكن الحصول على حرارة عالية الإمكانات.

مصدر الحرارة الداخل ، أي الحرارة المهدرة معدل الحرارة، يتم إدخالها في المبخر والمولد. يتم إطلاق حرارة مفيدة عند درجة حرارة أعلى في الممتص. يمكن أن تحقق هذه المحولات الحرارية درجات حرارة مخرج تصل إلى 160 درجة مئوية ، وعادة مع انخفاض درجة الحرارة حتى 50 درجة مئوية.

قامت Thermax مؤخرًا بتكليف محول حراري في منشأة Asia Silicone في غرب الصين. تنتج الشركة غشاء بوليمر للخلايا الكهروضوئية ، في هذه العملية يتم استخدام الماء بدرجة حرارة 100 درجة مئوية. خلال هذه العملية ، يتم تسخين الماء حتى 108 درجة مئوية. ثم يتم تبريد الماء إلى درجة حرارة 100 درجة مئوية في مبرد جاف ، بينما يتم إطلاق الحرارة في الغلاف الجوي. بمساعدة محول الحرارة ، يتم تحويل 45٪ من الحرارة المتاحة إلى بخار ماء بضغط 4 بار ، والذي يستخدم في هذه العملية.

تحديد:

• الطاقة: 0.5 - 10 ميغاواط.
• درجة حرارة الماء الساخن: تصل إلى 160 درجة مئوية.
• مصدر حرارة متوسط ​​الجهد: بخار ، ماء ساخن ، وقود سائل / غازي (بشكل منفصل أو معًا).
• معامل التبريد: 0.4 - 0.47.

عرض تقديمي عن تطبيق ABTN

تحتوي المضخة الحرارية بالطرد المركزي على مولد بخار ومكثف ومبخر وممتص متصل ببعضهما البعض. لضمان موثوقية المضخة في مواجهة خطر التبلور في تدفق الامتصاص السائل ، تحتوي المضخة على وسيلة حساسة لبداية تبلور المادة الماصة في سائل العمل أو بداية ارتفاع غير مقبول اللزوجة ، وكذلك وسيلة لمنع المزيد من التبلور و / أو إذابة المحلول المتبلور أو تقليل اللزوجة العالية. 8 ق. و 6 z.p.f-ly ، 6 مريض.

يتعلق الاختراع الحالي بمضخات حرارة الامتصاص ، على وجه الخصوص لمضخات امتصاص الحرارة بالطرد المركزي ، وطريقة تشغيل مضخات الحرارة المذكورة. تحتوي مضخات الامتصاص الحرارية على المكونات التالية: مبخر ، وممتص ، ومولد ، ومكثف ، ومبادل حراري للمحلول اختياريًا ؛ ومحملة بمزيج العمل المناسب في المرحلة السائلة. يحتوي خليط العمل على مكون متطاير وامتصاص له. في المضخات الحرارية الامتصاصية ، ينقل مصدر الحرارة بدرجة حرارة عالية ، وما يسمى بالحرارة عالية الجودة ، ومصدر الحرارة منخفض الحرارة ، أو ما يسمى بالحرارة المنخفضة الدرجة ، الحرارة إلى المضخة الحرارية ، والتي تنتقل بعد ذلك (أو إخراج) مجموع مدخلات الحرارة من كلا المصدرين عند درجة حرارة متوسطة. في تشغيل المضخات الحرارية الامتصاصية التقليدية ، يتم تسخين خليط عمل غني متطاير (يشار إليه أدناه باسم "R Mix" للراحة) تحت ضغط في المولد عن طريق حرارة محتملة عالية لتكوين بخار مكون متطاير وخليط عامل أقل ثراءً أو فقرًا في المواد المتطايرة. المكون (المشار إليه أدناه باسم "Mixture L" للراحة). في المضخات الحرارية المعروفة أحادية المرحلة ، يتكثف بخار المكون المتطاير أعلاه من المولد في مكثف عند نفس درجة الحرارة المرتفعة ، مما يؤدي إلى إطلاق الحرارة وتشكيل مكون سائل متطاير. لتقليل ضغطه ، يتم تمرير المكون السائل المتطاير من خلال صمام التمدد ، ومن هناك يتم إدخاله إلى المبخر. في المبخر ، يتلقى السائل المذكور الحرارة من مصدر حرارة منخفض درجة الحرارة ، عادة الهواء أو الماء عند درجة حرارة الغرفة ، ويتبخر. يمر البخار الناتج من المكون المتطاير إلى جهاز الامتصاص حيث يتم امتصاصه في الخليط L لإعادة تكوين الخليط R وإطلاق الحرارة. بعد ذلك يتم نقل Mixture R إلى مولد البخار وبالتالي يكمل الدورة. العديد من المتغيرات لهذه العملية ممكنة ، على سبيل المثال ، قد تحتوي المضخة الحرارية على مرحلتين أو أكثر ، حيث يتم تكثيف البخار الناتج عن المكون المتطاير بواسطة مولد البخار (الأساسي) الأول المذكور في مكثف وسيط ، والذي يتم توصيله حراريًا بـ إمداد الحرارة بمولد بخار وسيط ، والذي ينتج مكون بخار متطاير إضافي للتكثيف في المكثف الأول المذكور (الأساسي). عندما نريد أن نشير إلى الحالة الفيزيائيةمكون متطاير ، سنطلق عليه للراحة مكون غازي متطاير (عندما يكون في حالة غازية أو بخارية) أو مكون سائل متطاير (عندما يكون في حالة سائلة). قد تتم الإشارة إلى المكون المتطاير على أنه مادة التبريد ، ومخاليط L و R على أنها مادة ماصة سائلة. في مثال محدد ، المبرد عبارة عن ماء والمادة الماصة للسائل عبارة عن محلول هيدروكسيد يحتوي على هيدروكسيدات فلز قلوي كما هو موصوف في EP-A-208427 ، والتي يتم دمج محتوياتها في هذا التطبيق بالإشارة. في براءة الاختراع الأمريكية N 5009085 ، التي تم دمج محتوياتها في هذا التطبيق بالرجوع إليها ، تصف واحدة من أولى مضخات الحرارة بالطرد المركزي. ترتبط العديد من المشكلات باستخدام المضخات من النوع الموصوف في براءة الاختراع الأمريكية رقم 5،009،085 ، وتسعى الجوانب المختلفة للاختراع الحالي للتغلب على هذه المشكلات أو على الأقل تقليلها. في المضخات الحرارية ، كما هو موصوف في ، على سبيل المثال ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 5،009،085 ، هناك خطر حدوث عطل كارثي إذا تبلور مائع العمل أو واجه عوائق أخرى في التدفق. لهذا السبب ، تعمل المضخة الحرارية عادةً بأقصى تركيز للمحلول محدد للاستخدام في ظل ظروف بعيدة بدرجة كافية عن ظروف التبلور وتحركها الرغبة في منع التبلور بدلاً من توفيره أقصى قدر من الكفاءةمضخة. لقد طورنا تعديلاً يبدأ إجراءً تصحيحيًا عند اكتشاف بداية التبلور ، مما يجعل من الممكن عمل آمنالمضخة الحرارية تحت ظروف قريبة من حالة التبلور. وفقًا لأحد الجوانب ، يوفر الاختراع الحالي مضخة امتصاص حرارية تشتمل على وسيلة حساسة لبداية تبلور المادة الماصة في مائع العمل أو لبداية اللزوجة العالية غير المقبولة ، لتشغيل الوسائل لمنع المزيد من التبلور و / أو لإذابة المادة المتبلورة أو تقليل اللزوجة المحددة. تقع المنطقة الأكثر عرضة للتبلور أو انسداد التدفق عادةً في مسار تدفق الامتصاص السائل إلى الممتص من المبادل الحراري للمحلول ، حيث يكون معظم درجة حرارة منخفضةوأعلى تركيز. قد يشتمل منع التبلور أو عامل تقليل اللزوجة على عامل تصفية مصمم لزيادة درجة الحرارة و / أو تقليل تركيز المادة الماصة في مائع العمل عند موقع التبلور المذكور أو بالقرب منه. على سبيل المثال ، يمكن تحويل التيار السائل ، مؤقتًا على الأقل ، لزيادة درجة حرارة التيار المار عبر موقع التبلور المذكور ، إما بشكل مباشر أو غير مباشر من خلال التبادل الحراري. يمكن تنشيط هذه العملية عن طريق تحديد الضغط المحلي عند نقطة تقع في اتجاه المنبع من موقع التبلور. تتضمن إحدى الطرق نقل الحرارة إلى السائل الماص الذي يتدفق في الاتجاه المعاكس من خلال مبادل حراري للمحلول حيث يمر السائل الماص من مولد البخار إلى الممتص ، حيث يمر جزء من السائل الماص على طول المسار من المولد إلى الممتص ، التي ستكون عند درجة حرارة عالية نسبيًا ، يتم تحويلها للحقن.في التدفق العائد من الممتص إلى المولد. في هذه الحالة ، تزداد درجة حرارة التدفق العائد ، مما يزيد من درجة حرارة التدفق في الاتجاه الأعلى من نقطة التبلور ، مما يؤدي إلى انحلال البلورات أو انخفاض لزوجة السائل عند تلك النقطة. يمكن تحقيق هذا الانسحاب عن طريق تركيب منظم حساس للضغط ، مثل صمام أو عتبة بين التيارين ، حيث يبدأ السحب المذكور عندما يتجاوز الضغط الخلفي الناتج عن بداية التبلور أو اللزوجة العالية غير المقبولة عتبة محددة مسبقًا. بدلاً من ذلك ، يمكن تحويل مادة التبريد السائلة من المكثف إلى المبخر لزيادة درجة حرارة التبخر ، مما يتسبب في زيادة كمية مادة التبريد التي تتبخر وتحبس في المادة الماصة ، مما يؤدي إلى انخفاض مؤقت في تركيز المادة الماصة في سائل العمل و زيادة درجة حرارة سائل العمل في منطقة التبلور. هناك مشكلة إضافية تتمثل في الحفاظ على كفاءة عالية بشكل مناسب عند تشغيل المضخة الحرارية عند أقل من القوة الكاملة، مع انخفاض ارتفاع درجة الحرارة و / أو الحمل الحراري. يتم تعريف ارتفاع درجة الحرارة على أنه فرق درجة الحرارة بين المبخر والممتص. لقد وجدنا أنه من الممكن زيادة كفاءة الدورة في ظل ظروف التحميل الجزئي عن طريق تعديل معدل تدفق السائل الماص أثناء الدورة وفقًا للحمل الحراري و / أو ارتفاع درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، وجدنا أنه من الممكن تصميم مضخة حرارية مثل الضغط الديناميكي أو الساكن في المضخة يساعد في ضبط معدل تدفق السائل الماص ليتناسب مع ارتفاع درجة الحرارة السائد أو الحمل الحراري ، وبالتالي يلغي الحاجة إلى صمامات التحكم القابلة للتعديل أو أجهزة مماثلة ، على الرغم من أننا لا نستبعد إمكانية استخدام أجهزة التحكم هذه. وفقًا لجانب آخر ، يوفر الاختراع الحالي مضخة حرارة امتصاص تشتمل على مولد بخار ، ومكثف ، ومبخر ، وامتصاص مترابط بحيث يوفر مسارات لمكون متطاير سائل ومادة ماصة سائلة ، ووحدة تحكم في معدل التدفق إلى اضبط معدل تدفق السائل الماص المذكور وفقًا لواحد على الأقل من (أ) اختلاف درجة الحرارة بين الممتص والمبخر ، (ب) الحمل الحراري على المضخة الحرارية ، (ج) واحد أو أكثر من معاملات التشغيل الأخرى. يمكن تعديل معدل التدفق طرق مختلفة، لكن الطريقة المفضلة هي الضبط دون تغيير طاقة المضخة. وبالتالي ، قد تشتمل وحدة التحكم في معدل التدفق نموذجيًا على وسائل تقييد التدفق الموجودة في مسار التدفق الماص للسائل من المولد المذكور. يمكن تعديل التقييد لتوفير الأداء المطلوب من خلال استخدام نظام تحكم نشط ، لكننا وجدنا أنه يمكن تحقيق التحكم الكافي باستخدام مقيد سلبي مثل فتحة أو دوامة أو أنبوب شعري أو مزيج من بعض أو كل هذه الأجهزة. على نحو مفضل ، يكون تصميم المضخة الحرارية بحيث يعتمد معدل تدفق السائل الماص من المولد على فرق ضغط التشغيل عند كل نهاية لمسار امتصاص السائل من المولد و / أو على الضغط التفاضلي بسبب أي اختلاف بين مستويات الأسطح الحرة في السائل الماص في كل طرف من مسار السائل من المولد. وبالتالي ، يمكن إجراء خصائص التدفق والمضخة الحرارية للمقيد لتوفير معدل تدفق مناسب يختلف باختلاف ضغوط التشغيل للسماح لمعدل التدفق بالتغير ليناسب ظروف التشغيل ، كما هو موضح أدناه بالرجوع إلى الشكل. 6. وبالمثل ، يمكن توفير الحاويات في كل نهاية مسار المائع من المولد ، ويتم تحديد حجم هذه الحاويات ووضعها لتوفير مستويات سطح حرة عند ارتفاعات أو مسافات محددة في الاتجاه الشعاعي لإعطاء الضغط الزائد التفاضلي المطلوب أثناء التشغيل. في واحد مثال نموذجي، يحتوي المولد على حاوية على شكل غرفة تحميل ، يتم فيها احتجاز السائل الماص قبل دخول المولد ، مما يحد من السطح الحر ، وينتهي مسار السائل من المولد في مجرى مجاور للممتص ، تقع غرفة التحميل بحيث متى عملية عاديةكان مستوى السطح الحر للسائل أعلى (أو كان أبعد في الاتجاه الشعاعي للداخل) بالنسبة للسطح الحر للسائل في المزلق. بدلاً من ذلك ، قد تنتهي نهاية مسار الامتصاص السائل في اتجاه مجرى المولد عند مخرج يكون بشكل عام فوق سطح السائل في حاوية مرتبطة به والتي تحبس السائل الذي يتم تفريغه منه ، حيث يحدد ارتفاع المنفذ المخرج الضغط. كما ذكر أعلاه ، يمكن إجراء التحكم النشط في معدل تدفق مادة الامتصاص السائلة. وبالتالي ، قد يشتمل جهاز التحكم في معدل التدفق المذكور على واحد أو أكثر من أجهزة الاستشعار لاكتشاف أو التنبؤ بواحد أو أكثر من معلمات التشغيل للجهاز ، ويعني الاستجابة لأجهزة الاستشعار المذكورة لضبط معدل تدفق مادة الامتصاص السائلة المذكورة وفقًا لذلك. تشمل الصعوبات الأخرى المرتبطة باستخدام مضخات الحرارة الطاردة المركزية متنوعة أجهزة الضخ، يحتوي كل منها عادةً على مضخة لولبية محدودة من حيث الدوران عند دوران المضخة الحرارية ، والتي تسحب السائل من حوض أو وعاء حلقي وتسلمه إلى المكان المطلوب. في تصميم المضخة الدودية النموذجية ، عند بدء التشغيل ، تكون المضخة الحرارية ثابتة مبدئيًا وسيتم احتجاز السائل في القوس السفلي للحوض ، والذي له عمق شعاعي أكبر بكثير مما كان عليه عندما تدور المضخة الحرارية. المضخة الدودية عبارة عن كتلة متذبذبة ، مما يعني أن المضخة موجودة أيضًا في أسفل الحوض الصغير ، مغمورة في السائل. لذلك ، عند بدء التشغيل ، قوة عظيمةمقاومة حركة المضخة الدودية ، والتي تحدث عندما يتفاعل السائل الموجود في الحوض الصغير مع المضخة الدودية ، مما يقلل من كفاءة المضخة الحرارية ويؤخر بدء تشغيل الحالة المستقرة. لقد طورنا نوعًا جديدًا من المضخات الدودية التي يمكن أن تقلل بشكل كبير من مقاومة البدء الموجودة في التصميمات التقليدية. يتميز التصميم أيضًا بميزة أنه يقلل من الكتلة الدائمة للمضخات الدودية التقليدية وبالتالي يقلل من أحمال الصدمات التي من المحتمل أن تتعرض لها المضخة الدودية في السيارة. وفقًا لذلك ، في جانب آخر ، يوفر الاختراع الحالي مضخة حرارة امتصاص تشتمل على مجموعة دوارة بما في ذلك مولد بخار ومكثف ومبخر وممتص مترابط لتوفير مسارات تدفق مائع دوري للمكون المتطاير والمادة الماصة للسائل ، حيث يشتمل أحد الأجهزة المحددة (المولد المحدد والمبخر والممتص المحدد) على مضخة لولبية تحتوي على عنصر متذبذب مركب مع إمكانية الدوران في العقدة المحددة ، ومحدودة من الدوران مع العقدة المحددة ومصممة عند استخدامها لالتقاط السائل من الحوض الصغير ، كقاعدة عامة ، الموجود في المحيط ، أو من الحاوية ، حيث يشتمل العنصر المتذبذب المذكور على حاوية متذبذبة ، غريب الأطوار فيما يتعلق بمحور دوران التجميع المذكور ، لصب السائل من الحوض أو الحاوية المذكورة عندما تكون المضخة في راحة. يتمتع هذا الجهاز بالعديد من المزايا المهمة. نظرًا لأن بعض السائل سيكون في الحاوية المتذبذبة ، سيكون هناك سائل أقل في الحوض الصغير ، وبالتالي تقل قوى السحب التي تحدث عند بدء تشغيل المضخة بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، فإن السائل الموجود في الحاوية المتذبذبة يزيد من كتلة المضخة الدودية حالة مستقرة، وهو ما يعني زيادة في القصور الذاتي ، ولهذا السبب ، تأثير أقل لقوى السحب. يمكن إمداد الحاوية المذكورة بسائل من مجرى عبر فتحة بدون ضخها بواسطة مضخة ، ولكن يفضل أن تشتمل المضخة اللولبية المذكورة على وسائل لتزويد جزء على الأقل من السائل الذي تم التقاطه بواسطته إلى الحاوية المتذبذبة المذكورة. وبالتالي ، عندما تعمل المضخة المذكورة في حالة مستقرة ، قد توفر كتلة السائل في الحاوية المتذبذبة المذكورة جزءًا كبيرًا أو رئيسيًا من كتلة العضو المتذبذب المذكور. قد تشتمل الحاوية المتذبذبة على تصريف للسماح لبعض السائل الموجود في الحاوية المذكورة بالتصريف مرة أخرى في الحوض أو الحاوية المذكورة. وبالتالي ، في نموذج نموذجي ، عندما تعمل المضخة الحرارية المذكورة في حالة مستقرة مع محور دوران أفقي ، فإن الحاوية المذكورة تكون مغمورة جزئيًا على الأقل في السائل الموجود في الحوض أو الحاوية المذكورة وتملأ جزئيًا على الأقل بالسائل. من الواضح ، يمكن استخدام هذا الترتيب للمضخة اللولبية بدلاً من أي من المضخات اللولبية المستخدمة في مضخات الحرارة بالطرد المركزي التقليدية. توفر المضخات وفقًا لهذا الجانب من الاختراع الحالي أيضًا وسيلة مهمة لتوفير سعة تخزين أولية لأي حوض يحتوي على سائل ، وعلى وجه الخصوص تحتوي على كميات متغيرة من السائل للسماح بتعديل تركيز السائل الماص ، كما سيتم وصفه أدناه. لقد طورنا أيضًا جهازًا يضبط النسب النسبية للمكونات الماصة والمتطايرة في الخليط لتتناسب مع معلمات التشغيل. مرة أخرى ، يمكن تحقيق ذلك عن طريق قياس درجة الحرارة واستخدام واحد أو أكثر من صمامات التحكم ، لكننا وجدنا أنه من الممكن التحكم في تركيز المادة الماصة من خلال تصميم مضخة مقبول بحيث ، اعتمادًا على معايير التشغيل ، كمية قابلة للتعديل من المبرد يجب تخزينه في السعة ، وبالتالي ضمان التعديل المناسب لتركيز المحلول. لقد قمنا أيضًا بتطوير هذا الجهاز لتقديمه فرصة إضافيةالحد من التركيز الأقصى للمحلول. وفقًا لذلك ، في جانب آخر ، يوفر الاختراع الحالي مضخة حرارة امتصاص بها مائع عامل (يشتمل على مادة ماصة ومكون متطاير) تشتمل على وسائل لضبط تركيز المادة الماصة المذكورة في سائل العمل المذكور وفقًا لما لا يقل عن (أ) درجة حرارة امتصاص الفرق والمبخر ، أو (ب) وفقًا لسائل العمل المذكور مع الحمل الحراري على المضخة الحرارية المذكورة ، و (ج) وفقًا لواحد أو أكثر من معلمات التشغيل الأخرى. على نحو مفضل ، يتم التحكم في التركيز عن طريق تغيير كمية المكون المتطاير المخزنة في المخزن المؤقت للتشغيل. وبالتالي ، قد تشتمل الوسائل المذكورة لضبط التركيز على حاوية واحدة أو أكثر لتخزين كمية قابلة للتعديل من المكون المتطاير و / أو ماص السائل ووسائل ضخ السائل في الحاوية المذكورة ولضخ السائل خارج الحاوية المذكورة لتعديل التركيز المذكور. في العملية ، فإن كمية المكون المتطاير التي يتبخرها المبخر عند ارتفاع درجة حرارة معينة هي دالة لتركيز الماص السائل. مع انخفاض معدل التبخر ، يتم احتجاز المزيد من السائل في المبخر ، وفي هذا الجانب من الاختراع الحالي ، يتم تخزين السائل الزائد في مخزن مؤقت ، وبالتالي تقليل نسبة المكون المتطاير في الخليط الذي يتم تغذيته إلى جهاز الامتصاص وبالتالي ينتج عنه في زيادة معدل التبخر. في نسخة خاصةالتنفيذ ، يتم تخزين المخازن المؤقتة للخليط والمكون المتطاير في حاويات مناسبة ، عادةً في المولد والمبخر ، على الرغم من أن مواقع التخزين الأخرى ممكنة بالتأكيد. قد تحتوي الحاويات المنقولة بشكل ملائم على حاويات متذبذبة ، كما هو مذكور أعلاه ، مما يزيد من القصور الذاتي للمضخات الدودية. يفضل الحد من تركيز مائع العمل في المضخة الحرارية. على سبيل المثال ، قد يحتوي المخزن المؤقت للمكون المتطاير على وسائل الفائض التي تحد من الحد الأقصى لاستنفاد الخليط المتداول عن طريق الحد من كمية مادة التبريد التي يمكن تخزينها في حاوية التأرجح في المبخر. وبالتالي ، يمكن لوسيلة الفائض تمرير المكون السائل المتطاير من الحاوية المنقولة المذكورة إلى تيار الامتصاص السائل المزود إلى جهاز الامتصاص عندما يتجاوز التركيز حدًا محددًا مسبقًا أو يقترب منه. يمكن تحديد ذلك فيما يتعلق بكمية مادة التبريد في الحاوية المنقولة المذكورة و / أو المحاصرة المجاورة للمبخر المذكور. مصدر إضافي لعدم الكفاءة في مضخات الحرارة بالطرد المركزي ، كما وجدنا ، هو ميل مجموعات المضخة اللولبية للتأرجح حول محور الدوران إذا انخفض مستوى السائل في الحوض المقابل أسفل مدخل المضخة الدودية ، وهذه التذبذبات يمكن أن يؤثر بشكل كبير على كفاءة المضخة. مع وضع هذا في الاعتبار ، قمنا بتطوير أجهزة مختلفة، والتي من خلالها يمكن إخماد التقلبات. وفقًا لجانب آخر ، يوفر الاختراع الحالي مضخة حرارة امتصاص تشتمل على مجموعة دوارة تشتمل على مولد بخار ومكثف ومبخر وممتص ، ومضخة الحرارة المذكورة تشتمل على مضخة لولبية مركبة بشكل دائري في المجموعة المذكورة ولكنها محدودة من الدوران معه ، تحتوي المضخة اللولبية المحددة على مدخل لالتقاط السائل من حوض محيطي أو حاوية تدور بالنسبة للمضخة اللولبية المحددة ، تشتمل المضخة المحددة على وسيلة استقرار لتثبيت المضخة اللولبية المحددة بشكل أساسي ، ولكن ليس حصريًا ، إذا كان مستوى السائل في المحدد شلال أو حاوية أسفل المدخل المحدد. يمكن أن يكون عامل الاستقرار أنواع مختلفة . في أحد الأمثلة ، قد تشتمل وسائل التثبيت المذكورة على جهاز يحد من الدليل ، والذي بدوره يقيد حركة الوزن المتحرك المركب لتثبيط تأرجح المضخة اللولبية المذكورة. في هذه الحالة ، يمكن أن تخمد التذبذبات بسهولة نتيجة تبديد الطاقة الناتج عن قوى المقاومة لحركة الحمل على طول الدليل المحدد. يفضل أن يكون الدليل منحنيًا ، ويكون سطحه المحدب في الاتجاه الرأسي أعلى أو أسفل مركز الثقل والعمود. بشكل بديل ، يمكن أن تشتمل وسائل التثبيت المذكورة على وسيلة سحب ، مثل ضلع أو سطح سحب آخر ، أو وسيلة مدخل إضافية لمضخة لولبية إضافية. من الصعوبات الإضافية التي يمكن مواجهتها ، على وجه الخصوص عند بدء تشغيل مضخة حرارية بالطرد المركزي ، أن احتياطيات السائل في النظام قد تكون بحيث لا يتم ضمان تدفق خليط كافٍ إلى المولد. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة الحرارة بشكل كبير وتدمير جدار المولد. مع وضع ذلك في الاعتبار ، قمنا بتطوير جهاز جديد يضمن أن المضخة التي توفر تدفق الخليط إلى المولد لها أولوية الوصول إلى خليط العمل. في جانب آخر ، يوفر الاختراع الحالي مضخة حرارة امتصاص تشتمل على مجموعة دوارة تشتمل على مولد بخار ومكثف ومبخر وممتص ، والتي تكون متصلة ببعضها البعض لتوفير مسارات (تدفق مائع دوري) لمكون سائل متطاير و ماص سائل له ، مضخة (توفر تدفق خليط إلى المولد) لحقن سائل ماص على السطح الساخن للمولد المذكور ، مضخة (توفر تدفق خليط من المولد) لالتقاط وضخ السائل المتدفق من سطح قال المولد ، ووسائل ضمان أن المضخة المذكورة ، التي توفر تدفق الخليط إلى المولد ، لديها إمداد كافٍ من السائل لترطيب سطح المولد المحدد في بداية المضخة الحرارية. يُفضل أن تشتمل وسائل ضمان الإمداد الكافي للسائل على حاوية مشتركة يتم فيها ، أثناء التشغيل ، توفير ماص السائل المتدفق لأسفل من السطح المحدد للمولد وامتصاص السائل للرش على السطح المحدد للمولد ، و المضخة المحددة ، والتي تضمن تدفق الخليط إلى المولد ، والمضخة المحددة ، التي توفر تدفق الخليط من المولد (ويفضل كل منهما) ، واستقبال السائل الماص من السعة الإجمالية المحددة ، والمضخة المحددة ، التي توفر التدفق من الخليط إلى المولد ، له أولوية الوصول إليه. في أحد النماذج ، تكون المضخات المذكورة التي توفر تدفق الخليط من وإلى المولد عبارة عن مضخات دودية ، ويكون الوعاء المذكور عبارة عن شلال طرفي ، ويمتد مدخل المضخة الدودية التي توفر تدفق الخليط إلى المولد شعاعيًا بعيدًا عن محور الدوران من المدخل. فوهة المضخة التي توفر تدفق الخليط من المولد. المضخة التي توفر تدفق الخليط إلى المولد والمضخة التي توفر تدفق الخليط من المولد قد تكون مضخة منفصلة منفصلة. يوفر جانب آخر من الاختراع الحالي مضخة حرارة امتصاص تشتمل على مجموعة دوارة بما في ذلك مولد بخار ومكثف ومبخر وامتصاص مترابط بحيث يتم توفير مسارات تدفق مائع دوري لمكون سائل متطاير ومادة ماصة سائلة ، وتحتوي أيضًا على حاوية مشتركة لالتقاط السائل الماص المتدفق من السطح الساخن للمولد المذكور ، واستقبال السائل الذي يتم توفيره إلى السطح الساخن للمولد. هناك صعوبة أخرى تواجهها مضخات الحرارة بالطرد المركزي من النوع الموصوف في براءة الاختراع الأمريكية رقم 5،009،085 وهي ضمان كفاءة نقل الكتلة والحرارة إلى سائل التبريد في المكثف والممتص. وفقًا لبراءة الاختراع المبكرة هذه ، احتوى جهاز الامتصاص والمكثف على قرص ممتص وقرص مكثف على كل جانب من الحاجز ، وكانت الأسطح التي يتدفق عليها الخليط والماء على التوالي محدودة بألواح مسطحة ، بما يتفق مع فهم الطرد المركزي في ذلك الوقت. تكثيف العملية ، كما هو موضح سابقًا في براءة الاختراع الأوروبية EP-B-119776. ومع ذلك ، فقد وجدنا أنه يمكن تصنيع المبادلات الحرارية من أنابيب لولبية ومن المدهش أن هذا يوفر زيادة فعالة في نقل الحرارة والكتلة في مضخات الطرد المركزي. وفقًا لجانب آخر ، يوفر الاختراع الحالي مضخة حرارية بطرد مركزي للامتصاص تشتمل على مجموعة تشتمل على مولد بخار ومكثف ومبخر وممتص ، حيث يشتمل واحد أو أكثر من هذه الأجهزة (مكثف ومبخر وممتص) على مبادل حراري محدود بواسطة ملف من الأنابيب أو المموج السطح الخارجي. يمكن إغلاق هذا الملف عمومًا عن طريق لفات الملف الوسيطة الملامسة ، أو إغلاقها في كل من الملف الداخلي التالي والملف الخارجي التالي ، لتحديد مبادل حراري بسطحين غير متصلين أو مموجين. يفضل أن يكون للأنبوب مقطع عرضي دائري مسطح ، وتكون الأجزاء المسطحة قريبة من بعضها البعض أو من مناطق في اتصال متبادل. يمكن أن يكون اللولب مسطحًا أو على شكل طبق. في المضخات الحرارية التقليدية ، يحتوي الغلاف الجوي الداخلي على الهواء ويؤدي التآكل إلى تكوين غاز الهيدروجين الحر ، مما يضعف امتصاص المكون المتطاير بواسطة مادة الامتصاص السائلة ، مما يضعف كفاءة المضخة. يمكن مكافحة ذلك عن طريق ضخ المضخة الحرارية بانتظام ، ولكن هذه عملية شاقة وخطيرة وبالتالي لا ينصح بها تطبيقات صناعية. خيار بديل هو استخدام دبابيس البلاديوم ، لكنها باهظة الثمن وتتطلب أيضًا سخانات ومعدات ذات صلة. ومع ذلك ، فقد وجدنا أنه من خلال الاختيار الدقيق للمواد ، من الممكن تقليل كمية الهيدروجين التي يتم إطلاقها بشكل كبير وتوفير تكلفة غير مكلفة نسبيًا و جهاز بسيطلامتصاص الهيدروجين الحر بحيث لا يضعف أداء المضخة الحرارية. وفقًا لذلك ، في جانب آخر من الاختراع الحالي ، يتم توفير مضخة حرارة امتصاص تشتمل على ركيزة من مادة تكون ، أثناء الاستخدام ، قادرة على امتصاص و / أو ربط جزيئات الهيدروجين. تحتوي المادة الداعمة على مادة قابلة للهيدروجين بما في ذلك محفز مناسب. من أمثلة المواد المناسبة القابلة للهدرجة المواد التي تعتمد على البوليمرات العضوية القابلة للاختزال والقابلة للهدرجة المحفزة بشكل متجانس. تحتوي التركيبة النموذجية على كوبوليمر ثلاثي بلوك ستايرين بوتادين (بوليسترين - بولي بوتادين - بوليسترين) ، مثل كراتون D1102 ، المتوفر من شركة شل للكيماويات ، ومحفز إيريديوم ، مثل Crabtree Catalist ، الموصوف أدناه ، أو محفز رينيوم. أولئك المهرة في المجال على دراية بالعديد من المواد المناسبة الأخرى التي لها خصائص مماثلة. على نحو مفضل ، تحتوي الركيزة على مؤشر يشير إلى حالة المادة التي تقترب منها ، والتي تكون مشبعة بالهيدروجين ، أو لأسباب أخرى لم تعد قادرة على الارتباط أو امتصاص الهيدروجين. لقد قمنا أيضًا بتطوير نظام حماية لإعادة الضبط الضغط الزائدفي المضخة الحرارية ، ولكن من المستغرب أيضًا السماح بتشغيل طويل الأجل و / أو ممتد لمضخة الحرارة. في هذا الجانب من الاختراع الحالي ، على التوالي ، يتم توفير مضخة حرارة امتصاص تشتمل على مولد / حجرة مكثف للمبرد الداخلي تحت ضغط مرتفع ، ومولد وسيط / حجرة مكثف تحت ضغط متوسط ​​، وغرفة ماصة ومبخر تحت ضغط منخفض ، وتشتمل على بما في ذلك وسائل الاختزال الموضوعة بين (أ) غرفة الضغط العالي المذكورة وغرفة الضغط المتوسط ​​المذكورة و / أو (ب) غرفة الضغط الوسيط المذكورة وغرفة الضغط المنخفض المذكورة. يفضل أن توفر وسائل تخفيض الضغط خفضًا مضبوطًا للضغط ، حيث يعتمد التدفق من خلال وسائل التخفيض المذكورة على الضغط التفاضلي. في أحد الأمثلة ، عندما يصل الضغط التفاضلي إلى مستوى محدد مسبقًا ، يتم فتح وسيلة تقليل الضغط ويزداد معدل التدفق مع زيادة الضغط التفاضلي. في هذه الحالة ، يتم تمديد نطاق تشغيل الجهاز ويمكن أن يعمل كمضخة حرارية أحادية المرحلة والعودة إلى التشغيل على مرحلتين عندما ينخفض ​​الضغط التفاضلي إلى ما دون المستوى المحدد مرة أخرى. من المعروف أن المواد الماصة التي أساسها الهيدروكسيد ، بما في ذلك تلك الموصوفة في براءة الاختراع الأوروبية EP-A-208427 ، شديدة العدوانية ، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة التي تعمل بها غرفة الاحتراق ، ويجب توخي الحذر الشديد عند اختيار المواد التي منها الغلاف المختوم الذي يحد من التجميع الدوراني والمكونات الداخلية. حتى الآن ، كانت الجدران والمكونات مصنوعة من سبائك النحاس والنيكل ، مثل المونيل ، التي تحتوي على نسبة كبيرة من النيكل والمعادن الأخرى. ومع ذلك ، وجدنا ، إلى حد ما لدهشتنا ، أنه على الرغم من حقيقة أن هذا يبدو متناقضًا الفطرة السليمةفي الواقع ، يمكن استخدام سبائك النحاس والنحاس التي تحتوي على أقل من 15٪ بالوزن من المكونات المعدنية الأخرى للسبائك. في جانب آخر من الاختراع الحالي ، وفقًا لذلك ، يتم توفير مضخة حرارة امتصاص تشتمل على غلاف مغلق يحتوي على مائع عامل يحتوي على واحد أو أكثر من هيدروكسيدات فلز قلوي ، حيث يكون جزء على الأقل من الغلاف المذكور ، على اتصال مع العمل المذكور السائل ، مصنوع من مادة نحاسية تحتوي على إضافات تصل إلى 15٪ بالوزن مثل الكروم والألمنيوم والحديد والمعادن الأخرى. على نحو مفضل ، يتكون الغلاف بالكامل بشكل أساسي من مادة النحاس المذكورة. يفضل أن تحتوي المادة النحاسية المذكورة على سبيكة من النحاس والنيكل. لقد وجدنا أن سبائك النيكل والنحاس والنيكل المنخفضة ، والتي من المتوقع أن تتآكل بشدة عند ملامستها مع هيدروكسيد السائل ، تُظهر في الواقع مقاومة عالية للتآكل حتى في درجات حرارة مولد البخار العالية. يمكن أن يمتد الاختراع الحالي إلى أي مجموعة من العناصر الابتكارية الموصوفة في هذا التطبيق أعلاه أو في الوصف التالي بالإشارة إلى الرسومات المصاحبة. على وجه الخصوص ، يمكن استخدام عناصر معينة ، حيثما يسمح السياق ، في مضخات الحرارة الطاردة المركزية وغير الطاردة المركزية وكذلك في مضخات الحرارة أحادية أو متعددة المراحل وحدها أو مع بعضها البعض. يمتد الاختراع الحالي أيضًا إلى طرق تشغيل مضخات امتصاص الحرارة وفقًا للمبادئ الموضحة أعلاه وفي الوصف أدناه. وهكذا ، في جانب آخر ، يوفر الاختراع الحالي طريقة لتشغيل مضخة حرارة امتصاص ، تشتمل على مراقبة مائع عامل لاكتشاف أو التنبؤ ببدء تبلور المادة الماصة في مائع التشغيل أو بداية لزوجة عالية غير مقبولة منه ، و ، عند اكتشاف أو التنبؤ بأي من الشروط المذكورة أعلاه ، بما في ذلك البدء اجراءات وقائيةلمنع المزيد من التبلور و / أو إذابة المادة المتبلورة أو لتقليل اللزوجة المذكورة. على نحو مفضل ، تشتمل عملية البدء المذكورة على تحويل تيار مائع (على سبيل المثال ، مائع عمل دافئ) مؤقتًا على الأقل لزيادة درجة حرارة المنطقة المجاورة المعرضة للتبلور أو زيادة اللزوجة. عندما يحتوي مائع العمل على مادة ماصة سائلة قابلة للتبلور ، فقد تتضمن عملية البدء المذكورة على الأقل نقصًا مؤقتًا في تركيز المادة الماصة السائلة في منطقة مجاورة أو أعلى المنطقة المعرضة للتبلور. في جانب آخر ، يوفر الاختراع الحالي طريقة لتشغيل مضخة حرارة امتصاص تشتمل على مولد بخار ومكثف ومبخر وممتص متصلين بحيث يتم توفير مسارات (تدفق سائل دوري) لمكون سائل متطاير وماص سائل لذلك ، والذي يتضمن تعديل معدل التدفق وفقًا لواحد على الأقل من: (أ) فرق درجة الحرارة بين الممتص والمبخر ،
(ب) حجم الحمل الحراري على المضخة الحرارية ، و
(ج) وفقاً لواحد أو أكثر من معاملات التشغيل الأخرى. سيتم الآن وصف الاختراع الحالي بالتفصيل في مثال مضخة حرارية مع تعديلاتها المختلفة بالإشارة إلى الرسومات المصاحبة ، حيث
تين. واحد - مخطط الرسم البيانيجهاز مضخة حرارية من مرحلتين وفقًا للاختراع الحالي ، غير مقيد بدرجة الحرارة والضغط ، والتي يتم تقديمها للتوضيح فقط. تين. 2 عبارة عن منظر جانبي تخطيطي لمضخة حرارية طبقًا للاختراع الحالي ، يوضح المكونات الرئيسية لمضخة الحرارة ، ولكن لسهولة التوضيح ، لم يتم عرض بعض الوصلات البينية والمكونات ومائع التشغيل. تين. الشكل 3 هو مثال على جهاز التخميد للاستخدام مع مضخة دودية في تعديل مضخة الحرارة الموضحة في الرسومات. تين. الشكل 4 هو مثال آخر على جهاز التخميد للاستخدام مع مضخة دودة. تين. الشكل 5 عبارة عن رسم تخطيطي يوضح تحكم تدفق نموذجي (حساس للضغط) مصمم لتقليل إمكانية التبلور في تيار الامتصاص السائل الذي يمر بين المولد والممتص. تين. يمثل الشكل 6 مخططًا مثاليًا يمثل تركيزات المحلول الأمثل ودرجات حرارة عناصر المضخة الحرارية الأخرى لضبط درجة حرارة المبخر واثنين من درجات الحرارة المختلفة. في التين. يوضح الشكلان 1 و 2 تجسيدًا لمضخة حرارية وفقًا للاختراع الحالي الذي يشتمل على وحدة محكمة الغلق 10 مدفوعة بعمود 12 وتحديد منطقة ضغط مرتفع 14 ومنطقة ضغط وسيط 16 ومنطقة ضغط منخفض 18. تشير مصطلحات "الضغط العالي" و "الضغط المتوسط" و "الضغط المنخفض" إلى الضغوط في هذه المناطق عند تشغيل المضخة الحرارية. لا يحتوي الجزء الداخلي من المضخة الحرارية على هواء أثناء التشغيل. كما هو موضح ، فإن منطقة الضغط المرتفع 14 على اليسار يحدها جدار يعمل كمولد بخار 20 يتم تسخينه باستخدام الجانب الخارجيعن طريق غرفة الاحتراق 22. على الجانب الآخر ، يتم تحديد منطقة الضغط المرتفع 14 بجدار يحدد المكثف 24 على سطح الضغط المرتفع ومولد البخار المتوسط ​​26 على السطح الآخر ، والذي يحدد أيضًا الجزء الأيسر نهاية منطقة الضغط المتوسط ​​16. يوجد جدار إضافي 27 في منطقة الضغط المرتفع 14 الواقعة بين مولد البخار 20 والمكثف 24 ، ويحدد غرفة التحميل 28 ، المصممة لالتقاط السائل من الفوهة 30 للمولد ((تقريبًا. الممر) في المصاحب رسومات للوصف في اللغة الإنجليزية ، ربما خطأ تم حذف المرجع "30") ، كما هو موضح أدناه. يتم فصل منطقة الضغط المتوسط ​​16 عن منطقة الضغط المنخفض بواسطة حاجز 32 وتتضمن ملف مكثف مزدوج 34 ومبادلات حرارية للمحلول الأول والثاني 36 و 38 ، على التوالي. تحتوي منطقة الضغط المنخفض 18 على ملف امتصاص 40 وملف مبخر مزدوج 42. أثناء التشغيل ، يتم أخذ خليط غني بالمياه من الماء وهيدروكسيدات الفلزات القلوية من المزلق المشترك 44 من وإلى المولد عن طريق أنبوب المدخل 46 للمضخة الدودية ، مما يضمن تدفق الخليط إلى المولد ، و مخارج من أنبوب الضغط 48 إلى المولد إلى مولد البخار 20 لتنتشر على أسطحها. يتبخر جزء من المكون المتطاير (الماء) ويمر إلى المكثف 24. يتم التقاط الخليط المتبقي فقير الماء "L" في المزلق 44 من وإلى المولد. يشكل مدخل المضخة اللولبية 46 الذي يوفر تدفق الخليط إلى المولد جزءًا من مجموعة المضخة اللولبية للسائل المعلق 50 وسيتم وصفه بمزيد من التفاصيل أدناه. يعتبر مدخل المضخة الدودية 52 الذي يوفر تدفق الخليط إلى المولد جزءًا من نفس المجموعة ، ولكنه يقع بشكل شعاعي إلى الداخل بالنسبة لمدخل المضخة الدودية 46 مما يوفر تدفق الخليط إلى المولد. توفر المضخة الدودية تدفق الخليط من خليط قوى المولد "L" إلى غرفة التحميل الحلقي 28 ، حيث يمر الخليط عبر أنبوب (غير موضح) إلى ممر التبريد للمبادل الحراري الأول للمحلول 36 ، حيث يبعث الحرارة إلى الخليط "R" ويمر إلى فروع أخرى وحولها للعودة إلى المزلق 44 إلى المولد ومن المولد ، من المولد الوسيط للبخار 26 (انظر الشكل 1). بعد المرور عبر ممر التبريد للمبادل الحراري الأول للمحلول 36 ، يمر الخليط "L" عبر ممر التبريد للمبادل الحراري للمحلول الثاني 38 حيث يعطي حرارة للسائل على فرع آخر يمتد من ممتص البخار 40 إلى مولد بخار وسيط 26. من ممر التبريد ، يمر الخليط "L" عبر تدفق 54 المقيّد (انظر الشكل 1) ومن ثم إلى الحوض الحلقي 56 المتكون على السطح الجانبي للحاجز 32 للممتص. من هنا ، يتم التقاط الخليط عن طريق مدخل المضخة اللولبية 58 ، مما يوفر تدفق الخليط إلى الممتص ، ويتم دفعه عبر أنبوب التفريغ 60 إلى ملف الامتصاص 40 ، حيث يمتص المكون المتطاير من المبخر 42. الخليط ، الآن غنية بالمياه ، يتم التقاطها في المزلق 62 من جهاز الامتصاص ، حيث يتم حقنها في غرفة التحميل 64 ، والتي تكونت على شكل شلال حلقي على الحاجز 32 ، بشكل شعاعي في المزلق 56 على جهاز الامتصاص ، من خلال أنبوب المدخل 66 للمضخة الدودية التي تضمن تدفق الخليط من الممتص وأنبوب التفريغ 68. تعد المضخات اللولبية التي توفر تدفق الخليط من وإلى جهاز الامتصاص جزءًا من مجموعة مشتركة 65. من غرفة التغذية 64 ، ينتقل الخليط الغني بالمياه إلى قناة ممر التسخين للمبادل الحراري الثاني للمحلول 38 ، حيث يسخن ثم يدخل المزلق 70 في المولد الوسيط. من هناك ، يتم التقاط السائل من خلال المدخل 72 للمضخة الدودية ، والذي يضمن تدفق الخليط إلى المولد الوسيط ، ويتم إطلاقه عبر أنبوب التفريغ 74 باتجاه مركز المولد الوسيط 26 ، حيث يتلقى الحرارة من المكثف الوسيط 24 على سطح آخر من نفس الجدار. يتبخر جزء من المكون المتطاير من خلال مولد البخار الوسيط 26 ويمر إلى مكثف الملف 34 للمكثف الأساسي. يتم التقاط الخليط السائل الخارج من مولد البخار الوسيط 26 في حوض 76 ، حيث يتم تجريفه عن طريق مدخل مضخة 78 يوفر تدفق الخليط من المولد الوسيط ، ويتم تغذيته عبر أنبوب ضغط 80 إلى ممر التسخين قناة للمبادل الحراري الأول للمحلول 36 ، حيث يتم تسخينه ثم العودة إلى المزلق المشترك 44 للمولد. تشكل المضخات الدودية التي توفر تدفق الخليط من وإلى المولد الوسيط جزءًا من مجموعة مشتركة مثبتة على العمود 12. لتوضيح التوضيح ، لا يتم عرض وصلات التدفق إلى المبادلات الحرارية للمحلول. عند النظر في دورة التدفق المتطاير ، من الواضح أن بعض المكون المتطاير يتبخر في منطقة الضغط المرتفع 14 حيث يمر الخليط فوق مولد البخار 20 ويتكثف المكون الغازي المتطاير على سطح المكثف الوسيط 24. بعد ذلك ، يمر المكون المتطاير السائل المكثف عبر الخانق 82 (انظر الشكل 1) إلى المكثف الأساسي 34 في المنطقة 16 من الضغط المتوسط. من المكثف الأساسي 34 ، يمر المكون السائل المتطاير عبر دواسة الوقود الإضافية 84 إلى المزلق 86 على المبخر في منطقة الضغط المنخفض 18. هنا ، يتم التقاط السائل من خلال المدخل 88 للمضخة اللولبية 89 ، والذي يضمن تدفق الخليط إلى المبخر ، ويتم دفعه عبر أنبوب الضغط 90 إلى ملف المبخر 42. من هناك ، يمر الغاز المتطاير المتبخر إلى ملف الامتصاص 40 حيث يتم امتصاصه في الخليط ثم يتبع مسار الخليط. يحد المدخل الثاني 92 للمضخة اللولبية من مستوى المكون السائل المتطاير في المزلق 86 عن طريق ضخ السائل المتطاير الزائد في الحاوية 102 ، والتي ترتبط بمضخة توفر تدفق خليط إلى المبخر ، والذي يحتوي على تجفيف 94 وأنبوب الفائض. مكثف 34 ثم في ملف الامتصاص 40 ويخرج من العمود. من الواضح أن التدفق عبر ملفات المكثف 34 يبدأ ، من داخل الملف الأيسر ، لولبيًا إلى الخارج ، ثم يعود إلى الداخل ويخرج. في ملف الامتصاص 40 ، يبدأ التدفق من خارج الملف واللوالب إلى الداخل. وبالمثل ، فإن دائرة الماء السائل المبرد (غير موضحة) تزود وتلتقط الماء المبرد من ملفات المبخر 42. الآن التي وصفت الجهاز العام، سيتم وصف بعض التحسينات أو التعديلات المحددة. تعديل معدل تدفق الخليط الماص
يتم التحكم في معدل تدفق الخليط الماص في المضخة الحرارية بواسطة مقيد التدفق 54 في الخط بين المبادل الحراري للمحلول الثاني 38 وحوض 56 على الممتص المرتبط بامتصاص البخار 40. قد يكون مقيد التدفق 54 عبارة عن فتحة ، أو أنبوب شعري ، أو دوامة ، أو فتحة ، ويتم تحديد معدل التدفق عبر المقيد 54 بواسطة الضغط الذي يعمل من خلاله. وبالتالي ، فإن معدل التدفق يعتمد على الضغوط المقابلة ، وليس على أداء المضخة التي توفر تدفق الخليط من المولد ، كما كان من قبل. لهذا السبب ، سيتم تعديل معدل التدفق من خلال فرق الضغط بين مناطق الضغط المرتفع والمنخفض 14 ، 18 ، على التوالي ، بالإضافة إلى مسافة تحديد الضغط (الخلوص) بين السطح الحر لغرفة التحميل 28 والحر سطح الحوض على جهاز الامتصاص. سيزداد معدل التدفق الماص تلقائيًا عندما ينخفض ​​الضغط بين المناطق 14 و 18. اعتمادًا على طريقة التشغيل. عادةً ما يتم تعيين الحد الأدنى لمعدل التدفق في ظل ظروف التشغيل المطلوبة مع مراعاة التبلور ، ولكن أي هامش أعلى من ذلك يقلل من كفاءة المضخة الحرارية بسبب زيادة الخسائر في المبادلات الحرارية للمحلول. من وجهة نظر الديناميكا الحرارية ، أفضل كفاءةسيتم الحصول عليها عندما يكون تركيز الامتصاص كافياً فقط للحفاظ على ارتفاع درجة الحرارة الذي تتطلبه الدورة. في ظل هذه الظروف ، ستحدد عوامل مختلفة معدل التدفق الكتلي المطلوب للمادة الماصة. في الأنظمة التي تستخدم الماء كمبرد وملح غير عضوي كمادة ماصة ، الحد الأدنى من التدفقعند ارتفاع درجة حرارة معينة يمكن الحد من تركيز المحلول الأقصى الذي يمكن تحمله قبل أن يبدأ التبلور. في التين. يوضح الشكل 6 الخصائص النموذجية للسائل المثالي حيث يمكن ملاحظة أن درجة حرارة الامتصاص والمكثف تبلغ 58 درجة مئوية ويمكن للمزيج عند تركيز محلول معين أن يمتص مادة التبريد عند 4 درجات مئوية. 200 درجة مئوية للمولد. عندما تنخفض درجة حرارة الماص والمكثف إلى 35 درجة مئوية ، يمكن ملاحظة أنه إذا تم تقليل تركيز المحلول للوفاء بالظروف الجديدة ، فإن درجة حرارة المولد تنخفض إلى 117 درجة مئوية ، وهذا يعني أنه في حالة معينة تدفق شاملماصة في الدورة ، فقدان الحرارةفي المبادلات الحرارية من المحتمل أيضًا أن تسقط. بالإضافة إلى ذلك ، سيؤدي هذا التركيز المنخفض أيضًا إلى تقليل درجة حرارة التبلور بشكل كبير ، مما يسمح بمعدل تدفق أقل (وبالتالي نطاق تركيز محلول أعلى). يوفر نظام التحكم الموضح في هذا التطبيق كلا الأمرين لتحسين الأداء التعديل التلقائيالتركيز والتحكم في التدفق الشامل. مضخات دودة سائلة معلقة
تحتوي مجموعة المضخة الشائعة 50 ، التي توفر تدفق الخليط من وإلى المولد ، على حاوية متأرجحة 98 معلقة على العمود 12 عن طريق محمل مرتكز الدوران ، حيث يتم توفير السائل من حوض مشترك 44 عبر أنبوب مدخل 100 ، وهو شعاعي داخلي من أنابيب المدخل 46 و 52. وهذا يعني أنه أثناء التشغيل ، يتم الاحتفاظ بجزء من السائل المحتفظ به عادةً في حوض المولد في الحاوية المتذبذبة ، مما يساهم بشكل كبير في الكتلة الثابتة للحوض. تجميع المضخة 50. عند إيقاف تشغيل المضخة ، سيتم حبس جزء كبير من السائل ، كقاعدة عامة ، في الحوض .44 ويتم إزاحته بواسطة الكتلة المتذبذبة للحاوية المتذبذبة لمجموعة المضخة. وفقًا للجهاز المصور ، عندما تكون المضخة ثابتة ، يظل السائل بداخلها أو يمر في الحاوية المتذبذبة 98 عبر المدخل 100 ، مما يقلل من مستوى السائل في الحوض ويزيد من كتلة مجموعة المضخة. تساهم هذه العناصر في انخفاض كبير في مقاومة البدء. وبالمثل ، فإن المضخة 89 التي توفر تدفق الخليط إلى المبخر تشتمل على حاوية متذبذبة 102 تعمل كوزن متذبذب علاوة على ذلك كمخمد تبريد متحرك ، كما سيتم وصفه أدناه. تعديل تركيز السائل الماص
في الجهاز الموضح في الشكل. 2 ، من المفترض أن يتم التحكم في تركيز الامتصاص تلقائيًا وفقًا لمعدل امتصاص المكون المتطاير المتبخر بواسطة جهاز الامتصاص 40. تحتوي المضخة 89 ، التي توفر تدفق الخليط إلى المبخر ، على مدخل 92 ، والذي يضخ أي مكون سائل متطاير زائد في الحاوية 102. تتم إزالة هذا المكون السائل المتطاير خارج الدورة الدموية وبالتالي يتسبب في زيادة نسبة الامتصاص في الخليط المتداول مع زيادة محتويات الحاوية 102. يوجد منفذ فائض قابل للتعديل 94 مرة أخرى في الحوض الصغير 86. التركيز الأقصى للمادة الماصة محدود بتزويد الحاوية 102 بأنبوب الفائض 96 الذي يصب في الحوض 62 من الممتص. بهذه الطريقة ، يتم التحكم تلقائيًا في تركيز الامتصاص عن طريق الكمية القابلة للتخزين من المكون السائل المتطاير في الحاوية 102 ، ويمكن تلبية متطلبات الدورة الموصوفة مسبقًا. التخميد مضخة دودة
في التين. يوضح الشكل 3 تكوينًا تخطيطيًا لجهاز التخميد لمضخة دودة يمكن استخدامه لأي من أو كل مضخات الدودة في المضخة الحرارية الموضحة في الشكل. 2. المضخة 104 عبارة عن مرتكز دوران مثبت على العمود 12 وتتضمن مبيتًا 106 ومدخلًا 108 للمضخة الدودية. تحت أنبوب المدخل 108 للمضخة الدودية ، يتم توفير عنصر الكبح على شكل أنبوب مدخل معطل 107. لذلك ، حتى إذا كان أنبوب مدخل المضخة الدودية يمر بحرية (مع وجود فجوة) فوق مستوى السائل ، فإن لا يزال أنبوب المدخل 107 مغمورًا وبالتالي يوفر وسيلة تخميد مهمة ، عندما يخرج مدخل مضخة الدودة أو يدخل السائل مرة أخرى. في الجهاز البديل الموضح في FIG. 4 ، العديد من التفاصيل مماثلة لتلك الموضحة في الشكل. 3 ويشار إليها بنفس الأرقام المرجعية. ومع ذلك ، يتم توفير دليل منحني 110 أسفل مرتكز الدوران ، والذي لا يتماشى مع العمود 12 والذي يحدد قناة مقيدة للوزن 112. هذا الوزن محدود بحيث يمكنه التحرك على طول الدليل عندما ينحرف الجسم حول رمح ، يميل إلى إعادة الجسم إلى وضع التوازن ، ولكن مع بعض المقاومة بحيث تتبدد الطاقة الحركية لحركة البندول بسرعة. يمكن أن يحتوي الدليل على العديد من التكوينات. هذا الترتيب فعال بشكل خاص عندما لا يكون هناك هيكل ثابت مجاور ليكون بمثابة معيار. منع التبلور
كما هو مذكور أعلاه ، من المستحسن العمل بالقرب من حد التبلور قدر الإمكان لضمان كفاءة الدورة ، ولكن آثار التبلور يمكن أن تكون كارثية. وفقًا لذلك ، كما يمكن رؤيته في FIG. 1 و 5 ، يتم تعيين مخطط التحويل بحيث بمجرد بدء التبلور ، يمكن تحويل الخليط من مولد البخار 20 عند النقطة 112 قبل المنبع من المبادل الحراري للمحلول الثاني 38 ليتم توصيله عند النقطة 114 بالتيار من جهاز امتصاص البخار 40 للإدخال في المبادل الحراري الثاني 38 محلول. يؤدي هذا إلى زيادة درجة حرارة التدفق الداخل إلى المبادل الحراري الثاني للمحلول 38 من ممتص البخار 40 ، مما يزيد من درجة حرارة التدفق من المبادل الحراري للمحلول الثاني إلى ممتص البخار ، في المنطقة 116 حيث من المرجح أن يبدأ التبلور . في الجهاز الموضح في الشكل. 5 ، يتم التحكم في تحويل التدفق بواسطة عتبة حساسة للضغط 118. في التشغيل العادي ، لا يكفي الضغط التفاضلي بين النقطتين 112 و 114 للتغلب على الارتفاع الذي تحدده العتبة ، وبالتالي لا يمر بين هذه النقاط. ومع ذلك ، عندما يبدأ التبلور في المنطقة 116 ، يكون الضغط الخلفي عند النقطة 112 كبيرًا بما يكفي لإجبار السائل على التدفق نحو النقطة 114. في هذا الترتيب ، يمكن نقل مقيد التدفق 54 إلى أعلى من نقطة التحويل 112. يمكن استخدام العديد من وحدات التحكم في التدفق الأخرى ، ولسهولة التوضيح ، FIG. في الشكل 1 ، تظهر وسيلة التحكم هذه كصمام تحكم 120. ويمكن أيضًا استخدام هذا العنصر عند العمل مع السوائل المعرضة للزيادات غير المرغوب فيها في اللزوجة التي تميل إلى إعاقة التدفق. شلال مشترك من وإلى المولد
سيظهر أن المداخل المختلفة 46 و 52 و 100 للمضخة اللولبية تأخذ السائل من نفس المزلق 44 ، لكن المدخل 46 ، لتوفير تدفق الخليط إلى المولد ، يغرق في المزلق بشكل أعمق من الاثنين الآخرين . وهذا يضمن أنه عند بدء التشغيل والظروف القاسية الأخرى ، تتمتع المضخة التي توفر تدفق الخليط إلى المولد بوصول تفضيلي إلى السائل في الحوض الصغير ، مما يقلل من احتمالية جفاف سطح المولد. تلوث الهيدروجين
في النماذج الموضحة للاختراع الحالي ، تحتوي واحدة على الأقل من المناطق المغلقة 14 ، 16 ، 18 على عنصر 114 من مادة بوليمرية قابلة للهدرجة يتم فيها إدخال محفز والتي لها صلة عالية بجزيئات الهيدروجين والتي ، أثناء التشغيل يمتص الهيدروجين من الجو داخل الجهاز لمنع تلوث السائل الماص على الماص. مزيج نموذجي من البوليمر والمحفز هو كوبوليمر ثلاثي بلوك ستايرين بوتادين (بوليسترين - بولي بوتادين - بوليسترين) ، مثل كراتون D1102 ، المتوفر من شركة شل للكيماويات ، ومحفز إيريديوم ، مثل Crabtree Catalist PF 6 (حيث COD هو 1 ، 5-سيكلوكتاديين ؛ البيريدين هو بيريدين ، tcyp - ثلاثي سيكلوهكسيل فوسفين). قد يكون عنصر من هذه المادة بحجم 300 مل كافياً لامتصاص الهيدروجين الحر لعدة سنوات من التشغيل. هبوط الضغط
الجهاز الموضح في الشكل. 2 يشمل أيضًا صمامات تخفيض الضغط 122 ، 124 الواقعة بين منطقتي الضغط المرتفع والمتوسط ​​14 و 16 ومناطق الضغط المتوسط ​​والمنخفض 16 و 18 على التوالي. توفر صمامات خفض الضغط تعديلًا سلسًا للضغط لمعدل التدفق عندما تكون مفتوحة ، مما يسمح لمضخة الحرارة بأن يكون لها نطاق تشغيل ممتد ، وتعمل كمضخة حرارية أحادية المرحلة عندما ينخفض ​​الضغط عبر صمامات تقليل الضغط يتجاوز ضغط الفتح لـ الصمام ، والعودة إلى التشغيل على مرحلتين عندما يعود الضغط إلى طبيعته.

مطالبة

1. مضخة حرارية للامتصاص ، تتميز باحتوائها على وسيلة حساسة لبداية تبلور المادة الماصة في مائع العمل أو لبداية لزوجة عالية بشكل غير مقبول ، لبدء الوسائل لمنع المزيد من التبلور و / أو لإذابة المادة المتبلورة أو لتقليل اللزوجة المحددة. 2. مضخة حرارية للامتصاص وفقًا للمطالبة 1 ، تتميز باحتوائها على وسيلة لخلق خلوص ، مصممة لزيادة درجة الحرارة و / أو تقليل تركيز المادة الماصة في مائع العمل في المنطقة المعرضة للتبلور أو زيادة اللزوجة أو بالقرب منها . 3. مضخة حرارة امتصاص وفقًا لعنصر الحماية 2 ، تتميز بأنها تشتمل على وسائل لتحويل تيار السائل ، مؤقتًا على الأقل ، لزيادة درجة حرارة التيار المار عبر المنطقة المذكورة المعرضة للتبلور أو زيادة اللزوجة. 4. مضخة الحرارة بالامتصاص وفقًا للمطالبة 2 أو 3 ، والتي تتميز بهذه الوسائل المذكورة لخلق الخلوص تجعلها حساسة للضغط المحلي في اتجاه المنبع من المنطقة المعرضة للتبلور أو زيادة اللزوجة. 5. مضخة حرارة الامتصاص وفقًا للمطالبة 2 أو 3 ، تتميز بأنها مهيأة لنقل الحرارة من ماص السائل الذي يمر من مولد البخار إلى جهاز الامتصاص ، ويمر الماص السائل في الاتجاه المعاكس من خلال المبادل الحراري للمحلول ، وقال تحتوي المضخة الحرارية على وسيلة لإزالة جزء من السائل الماص من التدفق المار من مولد البخار إلى جهاز الامتصاص ، لإدخاله في التدفق العائد من الممتص إلى مولد البخار لزيادة درجة حرارة التدفق من المنطقة المعرضة زيادة التبلور أو اللزوجة. 6. تشتمل المضخة الحرارية للامتصاص وفقًا للمطالبة 5 ، والمميزة بهذه الوسيلة للسحب المذكورة ، على منظم حساس للضغط ، على سبيل المثال صمام أو جهاز عتبة بين تيارين ، مما يضمن بدء السحب المذكور عند الضغط الخلفي الناتج عن بداية التبلور أو اللزوجة العالية بشكل غير مقبول تتجاوز قيمة العتبة المحددة. 7. مضخة حرارة الامتصاص وفقًا لأي من عناصر الحماية من 1 إلى 3 ، والتي تتميز بأن وسائل الإزالة المذكورة مهيأة لسحب مادة التبريد السائل من المكثف إلى المبخر لزيادة درجة حرارة التبخر ، وبالتالي زيادة كمية مادة التبريد التي تم تبخيرها والتقاطها بواسطة الماص ويوفر انخفاضًا مؤقتًا في تركيز الماص في سائل العمل وزيادة درجة حرارة مائع العمل في منطقة التبلور. 8. طريقة تشغيل مضخة حرارية امتصاصية ، وتتميز بأنها تشمل مراقبة مائع العمل لاكتشاف أو التنبؤ ببدء تبلور المادة الماصة في مائع العمل أو بداية لزوجة عالية بشكل غير مقبول فيه ، وما إذا كان يتم اكتشاف أو توقع أي من هذه الحالات ، والبدء في اتخاذ تدابير وقائية لمنع المزيد من التبلور و / أو إذابة المادة المتبلورة ، أو لتقليل اللزوجة المذكورة. 9. مضخة حرارة امتصاص تحتوي على مولد بخار ومكثف ومبخر وامتصاص مترابطة لتوفير تدفق سائل دوري لمكون سائل متطاير وامتصاص سائل له ، وتتميز بأنها تحتوي على منظم معدل تدفق من المحدد سائل ماص وفقًا لواحد على الأقل من المعلمات: فرق درجة الحرارة بين الممتص والمبخر ، والحمل الحراري على المضخة الحرارية وواحد أو أكثر من معلمات التشغيل الأخرى. 10. طريقة تشغيل المضخة الحرارية الامتصاصية التي تحتوي على مولد بخار ومكثف ومبخر وممتص متصلين لتوفير تدفق دوري للسائل لمكون سائل متطاير وامتصاص سائل له ، ويتميز بأنه يتضمن ضبط معدل التدفق وفقًا ، وفقًا لواحد على الأقل من فرق درجة الحرارة بين الممتص والمبخر ، والحمل الحراري على المضخة الحرارية ، وواحد أو أكثر من معلمات التشغيل الأخرى. 11. مضخة حرارية امتصاصية تحتوي على مجموعة دوارة ، بما في ذلك مولد بخار ومكثف ومبخر وامتصاص متصلين لتوفير تدفق دوري للسائل لمكون متطاير وامتصاص سائل له ، ويتميز في واحد على الأقل من هذه تشتمل الأجهزة ، وهي مولد البخار والمبخر والممتص المحدد ، على مضخة لولبية تحتوي على عنصر متذبذب مركب مع إمكانية الدوران في العقدة المحددة ، ومحدودة ضد الدوران مع العقدة المحددة والموجودة عند استخدامها لتجميع السائل ، قاعدة ، من شلال أو حاوية ذات موقع طرفي ، حيث يشتمل العنصر المتذبذب المذكور على حاوية متذبذبة مثبتة بشكل غير مركزي فيما يتعلق بمحور دوران المجموعة المذكورة لصب السائل من المزلق أو الحاوية المذكورة عندما تكون المضخة في حالة راحة. 12. مضخة حرارة الامتصاص التي تحتوي على سائل عامل يحتوي على مكون ممتص ومتطاير ، وتتميز بأنها تحتوي على وسيلة لضبط تركيز المادة الماصة المحددة في مائع العمل المحدد وفقًا لواحد على الأقل من المعلمات: فرق درجة الحرارة بين الماص والمبخر ، والحمل الحراري على المضخة الحرارية ، وواحد أو أكثر من معلمات التشغيل الأخرى. 13. طريقة تشغيل مضخة حرارة امتصاص تحتوي على مجموعة دوارة ، بما في ذلك مولد بخار ومكثف ومبخر وممتص ، مترابطة لتوفير تدفق دوري للسائل لمكون متطاير وامتصاص سائل له ، يتميز من حيث أنه يتضمن تنظيم تركيزات مادة ماصة سائلة ومكون متطاير سائد في الجزء أو الأجزاء المختارة من مضخة الحرارة المذكورة عن طريق تخزين كمية قابلة للتعديل من السائل في وعاء ملء سائل. 14. تحتوي المضخة الحرارية الطاردة المركزية الامتصاصية على مجموعة تشتمل على مولد بخار ومكثف ومبخر وامتصاص ، تتميز في ذلك واحد أو أكثر من الأجهزة ، أي المكثف والمبخر والممتص ، ويحتوي على مبادل حراري محاط بـ أنبوب لولبي أو له سطح خارجي مموج.

يتعلق الاختراع بطرق ضغط مائع عامل يستخدم لنقل الحرارة من مبرد بدرجة حرارة منخفضة (E) إلى مادة تبريد ذات المزيد درجة حرارة عالية(Al) ويمكن استخدامه في المضخة الحرارية. تجمع الطريقة بين امتصاص وتركيز محلول إلكتروليت ، على سبيل المثال ZnCl2 ، (Na ، K ، Cs ، Rb) OH ، CoI2 ، (Li ، K ، Na) (Cl2 ، Br2 ، I ، SO4) أو مادة تركيزها ينخفض ​​مع زيادة درجة الحرارة ، في المذيبات القطبية: H2O ، NH3 ، ميثانول ، إيثانول ، ميثيل أمين ، DMSO ، DMA ، AN ، فورماميد ، حمض الفورميك. يتم تبريد المحلول المشبع عالي التركيز الذي يترك المبادل الحراري الماص (A1) من درجة حرارة عالية (1) إلى درجة حرارة منخفضة (2) أثناء المرور عبر مبادل الحرارة - بلورة (HE) لتكوين بلورات ماصة. يتم فصل البلورات (K1) ، وترك محلول منخفض التركيز (2). للتبريد ، يتم توسيع التركيز المنخفض جزئيًا. محلول (2) ، يتم إمداد البلورات بالبخار (K1) ، حيث يتم امتصاصها. ضغط المحلول على ضغط المبخر الحراري (E). قم بتوسيع التركيز المنخفض. محلول في التوربين بإنتاج عمل أو دورة تبريد للتبخر الجزئي في مبادل حراري - مبخر (E) عند درجة الحرارة المحددةوتشكيل بخار المذيب. افصل البلورات الماصة الإضافية (K2) ، ادمجها مع البلورات المختارة مسبقًا (K1). يسخن البخار عن طريق تمريره خلال مبادل حراري - تبلور (HE) وضغطه (5) تحت ضغط الماص (A1). تركيز منخفض يتم ضغط المحلول (3) المتبقي بعد التبخر الجزئي إلى ضغط الممتص (A1) وتسخينه في مبادل حراري - بلورة (HE). يتم تسخين البلورات المنفصلة في مبادل حراري - تبلور (HE) ، مذاب في محلول ساخن (3) مع تكوين عالي التركيز. المحلول. إمداد البخار (4) إلى جهاز الامتصاص (A1) ، حيث يتم امتصاص البخار ، بينما تتم إزالة الحرارة ويتم تكوين المحلول الأصلي مرة أخرى. تعمل الطريقة على تحسين كفاءة نقل الحرارة ، على سبيل المثال ، في تدفئة وتكييف الهواء. 7 w.p. f-ly ، 4 مرض.

يتعلق الاختراع بالتبريد ، أي ثلاجات الامتصاص. يحتوي مبرد الامتصاص المزود بوحدة مضخة حرارية متكاملة على وحدة مولد بالمكثف الأول ووحدة امتصاص مع المبخر الأول. يتم توصيل المكثف الأول من الكتلة الأولى بواسطة خط أنابيب سائل بالمبخر الأول للكتلة الثانية ، ويتم توصيل المولد بالامتصاص عن طريق خطوط من المحاليل القوية والضعيفة التي تمر عبر تجاويف التبريد والتسخين للمبادل الحراري المتجدد الأول ، على التوالى. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز مبرد الامتصاص بوحدة مضخة حرارية وسخان شمسي وبرج تبريد. تشتمل وحدة المضخة الحرارية على مكثف ثانٍ وضاغط ومبخر ثانٍ ومبادل حراري متجدد ثانٍ ، في حين أن المولد متصل عن طريق خط ماء ساخن بمدخل المياه للمكثف الثاني الذي يتصل مخرجه بالطاقة الشمسية مدخل السخان. يتم توصيل خرج السخان الشمسي بإدخال المولد ، ويتم توصيل خرج المكثف الأول بمدخل المبخر الثاني عبر مياه التبريد. يتم توصيل مخرج المبخر الثاني بمدخل برج التبريد ، والذي يتم توصيل مخرجه بمدخل المكثف الأول عن طريق مضخة مياه التبريد. والنتيجة التقنية هي زيادة الكفاءة والتنقل والموثوقية لآلة التبريد بالامتصاص. 1 مريض.

مضخة حرارة الامتصاص (خيارات) وطريقة تشغيلها (خيارات)