Különböző típusú hőszivattyúk hatásfokának elemzése. Lítium-bromid abszorpciós hőszivattyúk

Kevesen tudják, mi az abszorpciós hőszivattyú és hogyan működik. A készülék egyre népszerűbb. Feltételezhető, hogy a közeljövőben az ATH vezető pozíciót foglal el az érintett piaci szegmensben.

Ebben a cikkben megpróbáljuk általánosságban leírni, mi az abszorpciós szivattyú, és hogyan működik. A munka részletes ciklusát a következő kiadványok egyikében ismertetjük.

Működés elve

Néha az ATH-t összekeverik az adszorpciós hőszivattyúkkal, de ez nem igaz. Ez utóbbitól eltérően az abszorpciós hőszivattyúk működési elve folyadékabszorbens alkalmazásán alapul. Általánosságban elmondható, hogy az abszorpciós hőszivattyúk ugyanúgy működnek, mint .

A berendezés több hőcserélőből áll. Ezeket olyan áramkörök kötik össze, amelyek elősegítik a hűtőközegek és abszorbensek keringését. A működés elve az alacsonyabb hőmérséklettel jellemezhető gőz felvétele az abszorbens által. Ezekkel a folyamatokkal párhuzamosan a szükséges hőmennyiség szabadul fel.

Ennek eredményeként a hűtőközeg (hűtőfolyadék) vákuum alatt forrni kezd; abszorbens kerül a generátorba, ami a közelmúltban felszívódott vízgőz eltávolításához vezet. Most az abszorber ismét sókoncentrátumot kap, az elpárologtató pedig a hűtőközeg gőzét.

Az abszorbens általában lítium-bromid só (LiBr) vizes oldata. Ezért az ilyen berendezéseket abszorpciós lítium-bromid hőszivattyúknak (ABTN) nevezik.

A folyamatban lévő folyamatok miatt a berendezés hőt termel. Az abszorpciós hőszivattyúk köre meglehetősen széles. A legfontosabb dolog az, hogy figyelembe vegyük a szivattyú konkrét célját, és azt, hogy milyen célra szánják.

Az abszorpciós hőszivattyúk előnyei és hátrányai

Az abszorpciós hőszivattyúnak számos előnye van. Közülük a legjelentősebbek:

• A közeg felmelegítése +60 / +80 °С-ra;
• A hőteljesítmény széles skálája, amely több kilowatttól megawattig terjed;
• Hosszú élettartam, különösen a gőzkompresszor típusú készülékekhez képest;
• A hatékonyság eléri a 30-40% -ot, és a kiválasztott üzemmód határozza meg;
• Az alkalmazási kör folyamatosan bővül;
• Energiaforrásként forrásban lévő vizet, gőzt, bizonyos típusú gázokat használnak;
• Az abszorpciós hőszivattyú működési elve nem rendelkezik nagyszámú mozgó alkatrészről, amely működés közben zajt kelt.

Az ilyen berendezések előnyei mellett vannak hátrányai is:

• Magas ár;
• Igény a rendelkezésre álló alacsony hőmérsékletű hő iránt;
• Hosszú megtérülési idő alkalmi használattal.

Alapvetően az abszorpciós hőszivattyúk meglehetősen terjedelmes egységek, és az iparban használják. Ez annak köszönhető, hogy nagy mennyiségű alacsony hőmérsékletű hő van jelen az iparban, a vállalkozásokban, a gyárakban.

Végül az abszorpciós hőszivattyúk megbízhatóak. Az alkatrészek kiváló minőségű anyagokból készülnek, amelyek tökéletesen megfelelnek funkcióinak. A test tartós, képes ellenállni a súlyos mechanikai ütéseknek, ellenáll a káros környezeti tényezőknek.

Az ATH-kat főként az iparban használják, de már kaphatók otthoni kis abszorpciós hőszivattyúk is. Használatuk egyetlen korlátja, hogy alacsony hőmérsékletű hőre van szükség abban a formában, amelyben azt az abszorbens fel tudja venni.

A levegő-levegő hőszivattyú működési elve R...

Levegő-víz hőszivattyú számítása fűtéshez...

A hőszivattyú kültéri egységének felszerelése helyes...

Víz-víz hőszivattyú: működési elv és jellemzők

A víz-víz hőszivattyú működési elve...

Levegő-levegő hőszivattyú telepítése - nem...

Hőszivattyúk otthoni fűtéshez - vélemények ...

A hőszivattyú fűtési hatékonysága - valós adatok...

Hőszivattyú-szerelés tervezésekor néha szükségessé válik a hőszivattyú kiválasztása olyan fűtési rendszerhez, amelynek hőmérsékleti görbéje magas, például 60/45 °C. A magas hőmérséklet elérésének lehetősége bővítené a hőszivattyúk körét. Ez különösen igaz, mivel a környező levegő hőmérséklet-ingadozásai befolyásolják őket.

A legtöbb hőszivattyú legfeljebb 60°C hőmérséklet-különbséget képes elérni az alacsony minőségű hőforrás és a fűtési ellátás között. Ez azt jelenti, hogy -15 °C-os környezeti hőmérsékleten a maximális előremenő hőmérséklet nem haladja meg a 45 °C-ot levegős hőszivattyú esetén. Ez már nem lesz elég a meleg víz felmelegítéséhez.

A probléma az, hogy a kompresszorban a hűtőközeg gőzének hőmérséklete a kompresszió során nem haladhatja meg a 135°C-ot. Ellenkező esetben a hűtőkörbe adagolt olaj kokszolni kezd. Ez a hőszivattyú kompresszorának meghibásodásához vezethet.

A nyomás és entalpia (energiatartalom) diagram azt mutatja, hogy a fűtési rendszer maximális hőmérséklete nem haladhatja meg a 45 °C-ot, ha a levegős hőszivattyú -15 °C-os környezeti hőmérsékleten működik.

A probléma megoldására egy egyszerű, de ugyanakkor nagyon hatékony megoldást fogadtak el. Egy további hőcserélő és expanziós szelep (EXV) került a munkaközeg körbe.

A hűtőközeg egy része (10-25%) a kondenzátor után egy további tágulási szelepbe kerül. A szelepben a munkafolyadékot kitágítják, majd egy további hőcserélőbe táplálják. Ez a hőcserélő ennek a hűtőközegnek az elpárologtatójaként szolgál. Ezt követően az alacsony hőmérsékletű gőzt közvetlenül a kompresszorba fecskendezik. Ehhez a kompresszorhoz magas hőmérsékletű hőszivattyú másik bejárattal felszerelt. Az ilyen kompresszorokat "EVI" (köztes gőzbefecskendező) kompresszoroknak nevezik. Ez a folyamat az elpárolgott hűtőközeg kompressziójának második harmadában megy végbe.

A kiegészítő hőcserélő hőforrása a fő tágulási szelephez szállított maradék hűtőközeg. Ennek is van pozitív hatása. A fő hűtőközeg-áram 8-12 °C-kal túlhűtve kerül az elpárologtatóba alacsonyabb hőmérsékleten. Ez lehetővé teszi, hogy több természetes hőt vegyen fel.

Ezen folyamatok miatt a diagramon látható hőmérséklet "eltolódása" következik be. Így lehetőség van a gőz további összenyomására a kompresszorban, elérve a szükséges nyomásjelzőt, és nem lépve túl a 135 °C-os maximális hőmérsékletet.

A közbenső gőzbefecskendezés technológiájának alkalmazása ellenére az ilyen típusú hőszivattyúkkal nem lehet 65 °C-nál magasabb előremenő hőmérsékletet elérni a hőellátó rendszerben. A hűtőközeg maximális nyomásának olyannak kell lennie, hogy a kondenzáció kezdetekor a munkaközeg hőmérséklete ne haladja meg a kritikus pontnál nagyobb hőmérsékletet. Például az általánosan használt R410A hűtőközeg esetében ez a pont 67°C. Ellenkező esetben a hűtőközeg instabil állapotba kerül, és nem tud "helyesen" lecsapódni.

A maximális hőmérséklet növelése mellett az EVI technológia nagymértékben javul . Az alábbi grafikon a köztes gőzbefecskendezési technológiával felszerelt hőszivattyú és a hagyományos hőszivattyú hatásfokának különbségét mutatja. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően az EVI kompresszorokat föld-víz és víz-víz hőszivattyúkba is beépítik.

Hőszivattyús hőellátó rendszer tervezésekor előnyben kell részesíteni az alacsony hőmérsékletű fűtési görbéket. Ezeknek a követelményeknek megfelelnek a padlófűtési rendszerek, a meleg/hideg falak, a fan coil egységek stb. Ha azonban magasabb hőmérsékletre van szükség, akkor EVI közbenső gőzbefecskendezési technológiájú magas hőmérsékletű hőszivattyúkat kell alkalmazni.

Az abszorpciós rendszerek a folyadékok és sók azon képességét használják fel, hogy felszívják a munkaközeg gőzeit. Az abszorpciós rendszerek munkagőzének leggyakoribb forrásai a következők:

Víz - munkafolyadék és lítium-bromid - nedvszívó;

Az ammónia a munkafolyadék, a víz az abszorbens.

Egy abszorpciós hőszivattyú diagramja a 3.6.

Az elpárologtatóból kilépő gáznemű munkaanyagot az abszorberben lévő oldószer elnyeli, aminek következtében az abszorpciós hő felszabadul. A keletkező, munkaközeggel dúsított oldatot nyomásnövekedést biztosító szivattyú segítségével a generátorba táplálják. A generátorban a munkaközeg elpárologtatása az oldatból külső hőforrás (például földgáz- vagy PB-égő, vagy más folyamat hulladékhője) segítségével történik. Az abszorber és a generátor kombinációja hőkompresszorként működik, amely hőmérséklet- és nyomásnövekedést biztosít. A generátort nagy nyomás alatt hagyva a munkaközeg a kondenzátorba kerül, ahol lecsapódik, nagy potenciálú hőt adva le.

Az abszorpciós hőszivattyúban lévő oldószerszivattyú energiafogyasztása lényegesen alacsonyabb, mint a kompressziós hőszivattyúban lévő szivattyú energiafogyasztása (folyadék szivattyúzásának energiafogyasztása alacsonyabb, mint gáz sűrítésénél és szivattyúzásánál).

Rizs. 3.6. Egy abszorpciós hőszivattyú diagramja

Q c - a fogyasztónak szállított hő, Q n - nagy potenciál

hő, Q n - gyenge hőfok, Q A - hő

a fogyasztónak szolgáltatott (abszorpciós hő)

Gőzközeg alkalmazásakor, ahol az oldószernek a hűtőközeghez képest csak alacsony parciális gőznyomása van, a párolgási folyamat során nagyfrekvenciás hűtőközeggőz szabadul fel. Az ammónia-víz munkapár azonban erre az esetre nem vonatkozik, mivel az ammóniagőzzel együtt vízgőz is szabadul fel, ezért egy további desztilláló berendezés csatlakoztatása szükséges.

Az abszorpciós hőszivattyú sematikus diagramja a 2. ábrán látható. 3.7.

Rizs. 3.7. Egy abszorpciós hőszivattyú sematikus diagramja:

1 generátoros nagynyomású HVD; 2- alacsony nyomású generátor GND; 3-kondenzátor; 4-párologtató; 5-abszorber; 6-alacsony hőmérsékletű hőcserélő; 7-magas hőmérsékletű hőcserélő; 8- kondenzvíz hőcserélő; 9 oldatos szivattyú; 10-es hűtőközeg szivattyú

Az abszorpciós szivattyú hatásfoka a konverziós tényező vagy feltételes termikus hatásfok, amelyet a fogyasztó által kapott hőmennyiség és a tüzelőanyag által fogyasztott energia arányaként számítanak ki. Ha hulladékhőt használnak fel energiaforrásként a termelő számára, akkor a megfelelő értéket a fogyasztó által átvett hőmennyiség és a hulladékhő költségének arányaként számítják ki. A modern abszorpciós hőszivattyúk feltételes hőhatásfoka eléri az 1,5-öt. A szivattyú által termelt hőteljesítmény és az abszorber teljesítmény aránya (az abszorpciós hő miatt) jellemzően 1,6 körül van. A jelenlegi víz-lítium-bromid rendszerek 100 0 C-os szivattyú kimeneti hőmérsékletet és 65 0 C-os hőmérséklet-emelkedést biztosítanak. Az új generációs rendszerek magasabb kimeneti hőmérsékletet biztosítanak, akár 260 0 C-ig, és magasabb hőmérséklet-emelkedést.

A generátor fűtési módjától függően megkülönböztetik a gőzzel (gőz), forró folyadékkal (forró víz) és forró levegővel (kipufogó és éghető gázok) melegítő eszközöket.

Az éghető gázok közvetlen elégetése során fellépő magasabb hőmérsékletek nagy exergiaveszteséggel járnak, ezért az ilyen típusú abszorpciós hűtési és hőszivattyús berendezéseket csak ritkán alkalmazzák.

Az abszorpciós hőszivattyúk nagy potenciális energia felhasználásával adják át a hőenergiát alacsony hőmérsékletű környezetből közepes hőmérsékletű környezetbe. Például a Thermax ABTN hőátviteléhez gőzt, meleg vizet, kipufogógázokat, üzemanyagot, geotermikus energiát vagy a kettő kombinációját használják nagy potenciálú energiaforrásként. Az ilyen hőszivattyúk a hőenergia mintegy 35%-át takarítják meg.

Egy ipari abszorpciós hőszivattyút mutat be a 3.8. ábra.

Rizs. 3.8. Abszorpciós hőszivattyú

Az ABTH Thermax-ot széles körben használják Európában, Skandináviában és Kínában távfűtésre. A hőszivattyúkat olyan iparágakban is használják, mint a textilipar, az élelmiszeripar, az autóipar, a növényi olaj és a háztartási gépek. A Thermax több mint 100 MW összteljesítményű hőszivattyúkat telepített világszerte.

Az abszorpciós hőszivattyúk fő előnye, hogy nemcsak drága villamos energiát használhatnak munkájukhoz, hanem bármilyen megfelelő hőmérsékletű és teljesítményű hőforrást - túlhevített vagy kipufogó gőzt, gáz-, benzin- és egyéb égők lángját - a kipufogóig. gázok és napenergia.

Ezenkívül ezek az egységek különösen kényelmesek otthoni alkalmazásokban, olyan szerkezetekben, amelyek nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket, ezért gyakorlatilag hangtalanok.

A háztartási modellekben az ott felhasznált térfogatú munkafolyadék nem jelent nagy veszélyt másokra, még a munkarész vésznyomás-csökkentése esetén sem.

Az ABN hátrányai:

Alacsonyabb hatékonyság a tömörítéshez képest;

Magának az egységnek a kialakításának bonyolultsága és a munkaközeg meglehetősen nagy korróziós terhelése, amely vagy drága és nehezen feldolgozható korrózióálló anyagok használatát teszi szükségessé, vagy az egység élettartamát 5-7 évre csökkenti.

Sok kialakítás nagyon kritikus a telepítés során történő elhelyezés szempontjából, pl. az egység nagyon gondos beállítását igényli.

A kompressziós gépekkel ellentétben az abszorpciós gépek nem félnek annyira a túl alacsony hőmérséklettől – egyszerűen csökken a hatékonyságuk.

Jelenleg Európában a gázkazánokat időnként gázégővel vagy dízel üzemanyaggal fűtött abszorpciós hőszivattyúk váltják fel - ezek nemcsak a tüzelőanyag égéshőjének hasznosítását teszik lehetővé, hanem további hő „felszívását” az utcáról, ill. a föld mélyéről.

Az abszorpciós hőszivattyúk hőenergiát adnak át alacsony hőmérsékletű környezetből egy közepes hőmérsékletű környezetbe, nagy potenciálú energia felhasználásával. Az ABTN Thermax hőátadás vízgőzt, meleg vizet, kipufogógázokat, üzemanyagot, geotermikus energiát vagy mindkettő kombinációját használja nagy potenciális energiaforrásként. Az ilyen hőszivattyúk a hőenergia mintegy 35%-át takarítják meg.

Az ABTH Thermax-ot széles körben használják Európában, Skandináviában és Kínában távfűtésre. A hőszivattyúkat a következő iparágakban is használják: textilipar, élelmiszeripar, autóipar, növényi olaj és háztartási gépek. A Thermax több mint 100 MW összteljesítményű hőszivattyúkat telepített világszerte.
Gázabszorpciós hőszivattyú, gőzabszorpciós hőszivattyú

Műszaki adatok:

• Teljesítmény: 0,25 - 40 MW.
• A fűtött víz hőmérséklete: 90°C-ig.
• Nagy potenciális hőforrások: kipufogógáz, gőz, forró víz, folyékony/gáz halmazállapotú tüzelőanyagok (külön vagy együtt).
• Hűtési tényező: 1,65 - 1,75.

Hőátalakítók

Egy második típusú abszorpciós hőszivattyúban, más néven hőátalakítóban, a közepes potenciálú hőt nagy potenciális hővé alakítják. Hőátalakító segítségével a hulladékhő hasznosítható és nagy potenciálú hő nyerhető.

A bemeneti hőforrás, azaz a közepes hőmérsékletű hulladékhő az elpárologtatóba és a generátorba kerül. Az abszorberben magasabb hőmérsékletű hasznos hő szabadul fel. Az ilyen hőátalakítók akár 160 °C-os kimeneti hőmérsékletet is képesek elérni, jellemzően 50 °C-os hőmérséklet-eséssel.

A Thermax nemrégiben hőátalakítót állított üzembe az Asia Silicone nyugat-kínai üzemében. A cég fotovoltaikus cellákhoz polimer fóliát gyárt, melynek során 100ºC hőmérsékletű vizet használnak. A folyamat során a víz 108ºC-ra melegszik fel. Ezután a vizet száraz hűtőben 100 °C-ra hűtik, miközben a hőt a légkörbe engedik. Termikus átalakító segítségével a rendelkezésre álló hő 45%-a 4 bar nyomáson vízgőzné alakul, amelyet a folyamat során felhasználnak.

Műszaki adatok:

• Teljesítmény: 0,5 - 10 MW.
• Melegvíz hőmérséklet: akár 160°C.
• Közepes potenciálú hőforrás: gőz, forró víz, folyékony/gáz halmazállapotú tüzelőanyag (külön vagy együtt).
• Hűtési tényező: 0,4 - 0,47.

Előadás az ABTN alkalmazásáról

A centrifugális hőszivattyú egy gőzfejlesztőt, egy kondenzátort, egy elpárologtatót és egy abszorbert tartalmaz egymáshoz kapcsolva. A szivattyú megbízhatóságának biztosítására a folyadékabszorbens áramlásában fennálló kristályosodás veszélye esetén a szivattyú olyan eszközt tartalmaz, amely érzékeny a munkaközegben lévő abszorbens kristályosodásának kezdetére vagy az elfogadhatatlanul magas kristályosodás kezdetére. viszkozitás, valamint a további kristályosodás megakadályozására és/vagy a kristályos oldat feloldására vagy a magas viszkozitás csökkentésére szolgáló eszköz. 8 s. és 6 z.p.f-ly, 6 ill.

A jelen találmány abszorpciós hőszivattyúkra, különösen az abszorpciós centrifugális hőszivattyúkra, valamint az említett hőszivattyúk működtetésére szolgáló eljárásra vonatkozik. Az abszorpciós hőszivattyúk a következő alkatrészeket tartalmazzák: elpárologtató, abszorber, generátor, kondenzátor és opcionálisan oldatos hőcserélő; és folyadékfázisban a megfelelő munkakeverékkel megtöltjük. A munkakeverék illékony komponenst és abszorbenst tartalmaz. Az abszorpciós hőszivattyúkban egy magas hőmérsékletű hőforrás, az ún. high-grade hő, és egy alacsony hőmérsékletű hőforrás, az úgynevezett alacsony fokozatú hő ad át hőt a hőszivattyúnak, amely azután továbbítja (ill. kilép) a két forrásból bevitt hő összege egy közbenső hőmérsékleten. Hagyományos abszorpciós hőszivattyúk működése során az illékony anyagokban gazdag munkakeveréket (a kényelem kedvéért az alábbiakban "R Mix"-ként hivatkozunk) a generátorban nyomás alatt melegítik nagy potenciális hővel, így illékony alkotó gőz és munkakeverék képződik. amely illékony anyagokban kevésbé gazdag vagy szegény.komponens (a kényelem kedvéért az alábbiakban "L keverék" néven hivatkozunk rá). Az ismert egyfokozatú hőszivattyúkban a generátorból származó fenti illékony komponens gőze egy kondenzátorban azonos magas hőmérsékleten kondenzálódik, hő szabadul fel és folyékony illékony komponens keletkezik. Nyomásának csökkentése érdekében a folyékony illékony komponenst egy expanziós szelepen vezetik át, és onnan az elpárologtatóba táplálják. Az elpárologtatóban az említett folyadék alacsony hőmérsékletű hőforrásból, jellemzően környezeti hőmérsékletű levegőből vagy vízből kap hőt, és elpárolog. Az illékony komponens keletkező gőze átjut az abszorberbe, ahol az L keverékbe abszorbeálódik, hogy újra kialakuljon az R keverék és hő szabaduljon fel. Ezt követően az R keverék átkerül a gőzfejlesztőbe, és ezzel befejezi a ciklust. Ennek az eljárásnak számos változata lehetséges, például egy hőszivattyúnak két vagy több fokozata lehet, ahol az elsőként említett (elsődleges) gőzfejlesztő által elpárologtatott illékony komponensből származó gőzt egy közbenső kondenzátorban kondenzálják, amely termikusan kapcsolódik a hőszivattyúhoz. hőszolgáltatás közbenső gőzfejlesztővel, amely további gőz illékony komponenst állít elő a kondenzációhoz az elsőként említett (elsődleges) kondenzátorban. Ha egy illékony komponens fizikai állapotára akarunk hivatkozni, az egyszerűség kedvéért gáz halmazállapotú illékony komponensként (ha gáz vagy gőz halmazállapotú) vagy folyékony illékony komponensként (ha folyékony halmazállapotú) fogjuk hivatkozni. ). Az illékony komponenst egyébként hűtőközegnek, az L és R keverékeket pedig folyékony abszorbensnek nevezhetjük. Egy konkrét példában a hűtőközeg víz, a folyékony abszorbens pedig alkálifém-hidroxidokat tartalmazó hidroxid-oldat, az EP-A-208427 számú szabadalmi iratban leírtak szerint, amelynek tartalmát a jelen bejelentésben hivatkozásként építjük be. Az N 5009085 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, amelynek tartalma e bejelentésben hivatkozásként szerepel, leírja az egyik első centrifugális hőszivattyút. Az 5 009 085 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett típusú szivattyúk használatához számos probléma kapcsolódik, és a jelen találmány különböző szempontjai ezen problémák leküzdésére vagy legalább csökkentésére törekednek. A hőszivattyúkban, amint azt például az US 5,009,085 számú szabadalmi leírás ismerteti, katasztrofális meghibásodás veszélye áll fenn, ha a munkaközeg kikristályosodik, vagy más áramlási akadályokat tapasztal. Emiatt a hőszivattyú jellemzően a maximális oldatkoncentrációval működik, amelyet olyan körülmények között kell használni, amelyek elég távol vannak a kristályosodási körülményektől, és a kristályosodás megakadályozása, nem pedig a szivattyú hatékonyságának maximalizálása vezérli. Kifejlesztettünk egy olyan módosítást, amely a kristályosodás kezdetének észlelésekor korrekciós intézkedést indít el, ezzel biztosítva, hogy a hőszivattyú a kristályosodási állapothoz közeli körülmények között is biztonságosan működjön. Az egyik szempont szerint a jelen találmány olyan abszorpciós hőszivattyút biztosít, amely a munkaközegben lévő abszorbens kristályosodásának kezdetére vagy elfogadhatatlanul magas viszkozitás kialakulására érzékeny eszközt tartalmaz, amely működteti a további kristályosodást és/vagy a kikristályosodott anyag feloldására vagy a meghatározott viszkozitás csökkentésére. A kristályosodásra vagy áramlási akadályozásra leginkább hajlamos terület általában az oldat hőcserélőjéből az abszorbensbe történő folyadékabszorbens áramlás útján helyezkedik el, ahol a legalacsonyabb hőmérséklet és legmagasabb koncentráció fordul elő. A kristályosodást gátló vagy viszkozitást csökkentő szer tartalmazhat egy tisztítószert, amelyet úgy terveztek, hogy növelje a hőmérsékletet és/vagy csökkentse az abszorbens koncentrációját a munkafolyadékban a kristályosodási helyen vagy annak közelében. Például a folyadékáramot legalább átmenetileg el lehet vezetni, hogy növeljük a kristályosodási helyen áthaladó áram hőmérsékletét, akár közvetlenül, akár közvetve a hőcserén keresztül. Ezt a folyamatot úgy lehet aktiválni, hogy meghatározzuk a helyi nyomást a kristályosodási helytől áramlásirányban elhelyezkedő pontban. Az egyik módszer abból áll, hogy hőt adnak át az ellenkező irányban áramló folyékony abszorbensnek egy oldatos hőcserélőn keresztül, miközben a folyékony abszorbens a gőzfejlesztőből az abszorberbe halad, ahol a folyadékabszorbens egy része a generátortól az abszorberig vezető út mentén halad át, amely viszonylag magas hőmérsékletű lesz, az abszorberből a generátor felé tartó visszatérő áramlásban injektálásra kerül. Ebben az esetben a visszatérő áramlás hőmérséklete megemelkedik, ami megnöveli a kristályosodási pont előtti áramlás hőmérsékletét, ezáltal a kristályok feloldódásához vagy a folyadék viszkozitásának csökkenéséhez vezet ezen a ponton. Az ilyen kivonás egy nyomásérzékeny szabályozó, például egy szelep vagy egy küszöb beépítésével valósítható meg a két áramlás közé, amelynél az említett kivonás akkor indul meg, ha a kristályosodás megindulása vagy az elfogadhatatlanul magas viszkozitás okozta ellennyomás túllép egy előre meghatározott küszöbértéket. Alternatív megoldásként a folyékony hűtőközeg a kondenzátorból az elpárologtatóba terelhető, ezzel növelve a párolgási hőmérsékletet, aminek következtében megnövekedett mennyiségű hűtőközeg párolog el, és magával ragadja az abszorbensben, ami átmenetileg csökkenti az abszorbens koncentrációját a munkaközegben, és a munkafolyadék hőmérsékletének emelkedése a kristályosodási tartományban. További probléma az ésszerűen magas hatásfok fenntartása, miközben a hőszivattyút teljes teljesítménynél kisebb teljesítménnyel üzemeltetik, miközben csökkentik a hőmérséklet-emelkedést és/vagy a hőterhelést. A hőmérséklet-emelkedést az elpárologtató és az abszorber közötti hőmérséklet-különbségként határozzuk meg. Azt találtuk, hogy lehetséges a ciklus hatékonyságának növelése részterheléses körülmények között, ha a ciklus alatti abszorbens folyadék áramlási sebességét a hőterhelésnek és/vagy a hőmérséklet-emelkedésnek megfelelően állítjuk be. Ezenkívül azt találtuk, hogy lehetséges egy hőszivattyút úgy megtervezni, hogy a szivattyúban lévő dinamikus vagy statikus nyomás segíti az abszorbens folyadék áramlási sebességének az uralkodó hőmérséklet-emelkedéshez vagy hőterheléshez való igazítását, így nincs szükség állítható szabályozószelepekre. vagy hasonló eszközök. , bár nem zárjuk ki az ilyen vezérlőeszközök alkalmazásának lehetőségét. Egy másik szempont szerint a jelen találmány egy abszorpciós hőszivattyút biztosít, amely gőzgenerátorból, kondenzátorból, párologtatóból és abszorberből áll, amelyek összeköttetésben vannak úgy, hogy utakat biztosítsanak egy folyékony illékony komponens és egy folyadékabszorbens számára, valamint egy áramlási sebesség-szabályozót állítsa be az említett folyékony abszorbens áramlási sebességét a következők legalább egyikének megfelelően: (a) az abszorber és az elpárologtató közötti hőmérséklet-különbség, (b) a hőszivattyú hőterhelése és (c) egy vagy több egyéb működési paraméter. Az áramlási sebesség többféleképpen állítható, de az előnyben részesített módszer a szivattyú teljesítményének változtatása nélkül történő beállítás. így az áramlási sebesség-szabályozó jellemzően áramláskorlátozó eszközöket tartalmazhat, amelyek az említett generátorból származó folyadékabszorbens áramlás útján vannak elhelyezve. A korlátozás beállítható a kívánt teljesítmény eléréséhez aktív vezérlőrendszer használatával, de azt találtuk, hogy a megfelelő szabályozás elérhető passzív szűkítővel, például nyílással, örvénylővel, kapilláriscsővel vagy ezek közül néhány vagy mindegyik kombinációjával. eszközöket. Előnyösen a hőszivattyú kialakítása olyan, hogy a generátorból származó folyadékabszorbens áramlási sebessége függ a generátortól induló folyadékabszorbens út mindkét végén az üzemi nyomáskülönbségtől és/vagy a nyomáskülönbségtől, amely a generátorból kilépő folyadékabszorbens út mindkét végén fennáll. a szabad felületek szintje a folyadékabszorbensben a generátortól induló folyadékút mindkét végén. Így a hőszivattyú és a szűkítő áramlási jellemzői úgy alakíthatók ki, hogy megfelelő áramlási sebességet biztosítsanak, amely az üzemi nyomás függvényében változik, és lehetővé teszi, hogy az áramlási sebesség az üzemi feltételekhez igazodva változzon, amint azt az alábbiakban a 1. ábra kapcsán ismertetjük. 6. Hasonlóképpen, tartályok helyezhetők el a generátorból kiinduló folyadékút mindkét végén, ezek a tartályok úgy vannak méretezve és elhelyezve, hogy szabad felületszinteket biztosítsanak a kiválasztott magasságokban vagy távolságokban sugárirányban, hogy működés közben a kívánt túlnyomáskülönbséget biztosítsák. Egy példakénti példában a generátor tartalmaz egy betöltőkamra formájú tartályt, amelyben a folyékony abszorbens a generátorba való belépés előtt fel van zárva, és amely szabad felületet határoz meg, és a generátorból kivezető folyadék útja az abszorber melletti vályúban végződik. A betöltőkamra úgy van elhelyezve, hogy normál működés közben a benne lévő folyadék szabad felületének szintje magasabban (vagy sugárirányban befelé haladva) magasabb legyen a csúszdában lévő folyadék szabad felületéhez képest. Alternatív megoldásként a folyadékabszorbens út vége a generátor után egy olyan kimenetnél végződhet, amely általában a folyadék felszíne felett van egy hozzá tartozó tartályban, amely felfogja a belőle kiürült folyadékot, és a kiömlőnyílás magassága határozza meg a kimenetet. nyomás. Mint fentebb említettük, a folyékony abszorbens áramlási sebességének aktív szabályozása végrehajtható. így az említett áramlási sebesség-szabályozó egy vagy több érzékelőt tartalmazhat az eszköz egy vagy több működési paraméterének észlelésére vagy előrejelzésére, és az érzékelőkre reagáló eszközöket a folyékony abszorbens áramlási sebességének megfelelő beállítására. A centrifugális hőszivattyúk használatával kapcsolatos további nehézségek közé tartoznak a különféle szivattyúberendezések, amelyek mindegyike jellemzően csavarszivattyút tartalmaz, amelynek forgása korlátozott, amikor a hőszivattyú forog, és amely folyadékot szív ki egy gyűrű alakú vályúból vagy tartályból, és szállítja a hőszivattyúhoz. a megfelelő helyre. Egy tipikus csigaszivattyú-konstrukcióban induláskor a hőszivattyú kezdetben álló helyzetben van, és a folyadék a vályú alsó ívében csapódik be, amelynek radiális mélysége sokkal nagyobb, mint a hőszivattyú forgásakor. A csigaszivattyú egy oszcilláló tömeg, ami azt jelenti, hogy a szivattyú is a vályú alján van, elmerülve a folyadékban. Ezért indításkor nagy ellenállási erő lép fel a csigaszivattyú mozgásával szemben, ami akkor lép fel, amikor a vályúban lévő folyadék kölcsönhatásba lép a csigaszivattyúval, ami csökkenti a hőszivattyú hatékonyságát és késlelteti az állandósult állapot kezdetét. művelet. Kifejlesztettünk egy új típusú csigaszivattyút, amely jelentősen csökkentheti a hagyományos kiviteleknél előforduló indítási ellenállást. A kialakításnak megvan az az előnye is, hogy csökkenti a hagyományos csigaszivattyúk állandó tömegét, és így csökkenti azokat a lökésterheléseket, amelyeket a csigaszivattyú valószínűleg tapasztal egy járműben. Ennek megfelelően a jelen találmány egy másik szempontja szerint a találmány tárgya egy abszorpciós hőszivattyú, amely egy forgó egységből áll, amely gőzfejlesztőt, kondenzátort, párologtatót és egy abszorbert tartalmaz, amelyek úgy vannak összekapcsolva, hogy ciklikus folyadékáramlási utakat biztosítsanak az illékony komponens és a folyadékabszorbens számára. a megadott eszközök egyike (a megadott generátor, az elpárologtató és a megadott abszorber) tartalmaz egy csigaszivattyút, amely a megadott csomópontban forgási lehetőséggel felszerelt oszcilláló elemet tartalmaz, amely a megadott csomóponttal való forgástól korlátozott és folyadék felfogására szolgál. a vályúból, rendszerint a kerületen elhelyezve, vagy egy tartályból, ahol az említett rezgőelem tartalmaz egy oszcilláló tartályt, amely excentrikus a szerelvény forgástengelyéhez képest, folyadék kiöntésére a vályúból vagy tartályból, amikor a szivattyú üzemben van. pihenés. Ennek az eszköznek számos fontos előnye van. Mivel a folyadék egy része az oszcilláló tartályban lesz, kevesebb folyadék lesz a vályúban, és így a szivattyú indításakor fellépő húzóerő jelentősen csökken. Ezenkívül a rezgő tartályban lévő folyadék növeli a csigaszivattyú álló tömegét, ami a tehetetlenségi nyomaték növekedését és emiatt a húzóerők kisebb befolyását jelenti. Az említett tartály folyadékkal táplálható egy csúszdából egy nyíláson keresztül anélkül, hogy egy szivattyú szivattyúzná, de előnyösen az említett csigaszivattyú tartalmaz olyan eszközöket, amelyek az általa felfogott folyadék legalább egy részét a rezgőtartályba juttatják. Így, amikor a szivattyú állandósult állapotban működik, a rezgő tartályban lévő folyadék tömege az említett rezgőtag tömegének jelentős vagy nagyobb részét képezheti. Az oszcilláló tartály tartalmazhat egy lefolyót, amely lehetővé teszi, hogy a tartályban lévő folyadék egy része visszafolyhasson a vályúba vagy tartályba. így egy tipikus kiviteli alaknál, amikor a hőszivattyú állandósult állapotban, vízszintes forgástengellyel működik, az említett tartály legalább részben elmerül a vályúban vagy tartályban lévő folyadékba, és legalább részben meg van töltve folyadékkal. Nyilvánvalóan egy ilyen csigaszivattyú-elrendezés használható a hagyományos centrifugális hőszivattyúkban használt csigaszivattyúk bármelyike ​​helyett. A jelen találmány ezen aspektusának megfelelő szivattyúk fontos eszközt jelentenek a kezdeti pufferkapacitás biztosítására bármely folyadékot tartalmazó vályú számára, és különösen változó mennyiségű folyadékot tartalmaznak, hogy lehetővé tegyék az abszorbens folyadék koncentrációjának beállítását, amint azt az alábbiakban ismertetjük. Kifejlesztettünk egy olyan eszközt is, amely az üzemi paraméterekhez igazítja az abszorbens és illékony komponensek arányát a keverékben. Ez itt is elérhető a hőmérséklet mérésével és egy vagy több szabályozószelep használatával, de azt tapasztaltuk, hogy egy elfogadható szivattyúkonstrukcióval lehetséges az abszorbens koncentrációjának szabályozása úgy, hogy a működési paraméterektől függően módosítható mennyiség A hűtőközeget űrben kell tárolni, ezzel biztosítva az oldat koncentrációjának megfelelő beállítását. Ezt az eszközt is azért fejlesztettük ki, hogy további lehetőséget biztosítson az oldat maximális koncentrációjának korlátozására. Ennek megfelelően a jelen találmány egy másik szempontja szerint a találmány tárgya egy abszorpciós hőszivattyú, amely munkaközeggel rendelkezik (amely egy abszorbenst és egy illékony komponenst tartalmaz), amely eszközt tartalmaz az említett abszorbens koncentrációjának beállítására a munkaközegben legalább (a) egy abszorber hőmérséklet szerint. különbséget és elpárologtatót, vagy (b) az említett munkaközegnek megfelelően a hőszivattyú hőterhelésével, és (c) egy vagy több egyéb működési paraméter szerint. A koncentrációt előnyösen a futtatópufferben tárolt illékony komponens mennyiségének változtatásával szabályozzuk. így a koncentráció beállítására szolgáló említett eszköz tartalmazhat egy vagy több tartályt az illékony komponens és/vagy folyékony abszorbens módosítható mennyiségének tárolására, valamint a folyadéknak a tartályba való szivattyúzására és a tartályból történő folyadék kiszivattyúzására a koncentráció beállításához. Működés közben az elpárologtató által egy adott hőmérséklet-emelkedésnél elpárologtatott illékony komponens mennyisége a folyékony abszorbens koncentrációjának függvénye. A párolgási sebesség csökkenésével több folyadék kerül vissza az elpárologtatóba, és a jelen találmány ezen szempontja szerint a felesleges folyadékot pufferben tárolják, így csökken az illékony komponens aránya az abszorberbe betáplált keverékben, és így keletkezik. a párolgási sebesség növekedésében. Egy adott kiviteli alakban a keverék mozgatható puffereit és az illékony komponenst megfelelő tartályokban tárolják, jellemzően a generátorban és az elpárologtatóban, bár természetesen más tárolási helyek is lehetségesek. A mozgatható tartályok kényelmesen tartalmazhatnak oszcilláló tartályokat, amint azt fentebb említettük, amelyek növelik a csigaszivattyúk tehetetlenségét. Célszerű korlátozni a munkaközeg koncentrációját a hőszivattyúban. Például az illékony komponens puffere tartalmazhat túlfolyó eszközöket, amelyek korlátozzák a keringő keverék maximális kimerülését azáltal, hogy korlátozzák az elpárologtató lengőtartályában tárolható hűtőközeg mennyiségét. Ily módon a túlfolyó eszköz át tudja juttatni a folyékony illékony komponenst a mozgatható tartályból az abszorberbe táplált folyékony abszorbens áramba, ha a koncentráció meghaladja vagy megközelít egy előre meghatározott határt. Ez a mozgatható tartályban lévő és/vagy az elpárologtató mellett rekedt hűtőközeg mennyiségéhez viszonyítva határozható meg. A centrifugális hőszivattyúk hatékonyságának további forrása, amint azt tapasztaltuk, a csigaszivattyú-szerelvények hajlama a forgástengely körüli oszcillációra, ha a folyadék szintje a megfelelő vályúban a csigaszivattyú bemenete alá esik, és az ilyen rezgések jelentősen befolyásolhatja a szivattyú hatékonyságát. Ezt szem előtt tartva különféle eszközöket fejlesztettünk ki, amelyek segítségével csillapíthatók a rezgések. Egy másik szempont szerint a jelen találmány egy abszorpciós hőszivattyút biztosít, amely magában foglal egy gőzfejlesztőt, egy kondenzátort, egy elpárologtatót és egy abszorbert tartalmazó forgó szerelvényt, amely hőszivattyú tartalmaz egy csavarszivattyút, amely forgathatóan van beszerelve az egységbe, de a forgása korlátozott, a megadott csigaszivattyúnak van bemenete folyadék felszívására egy perifériás vályúból vagy tartályból, amely a megadott csigaszivattyúhoz képest forog, a megadott szivattyú tartalmaz egy stabilizáló eszközt, amely elsősorban, de nem kizárólagosan stabilizálja a megadott csigaszivattyút, ha a folyadékszint a megadott csúszda vagy tartály a megadott bemeneti nyílás alatt. A stabilizálószer többféle lehet. Az egyik példában az említett stabilizáló eszköz tartalmazhat egy olyan eszközt, amely korlátozza a vezetőt, amely viszont korlátozza egy mozgatható súly mozgását, amely az említett csigaszivattyú kilengésének csillapítására van felszerelve. Ebben az esetben a kilengések könnyen csillapíthatók a teher meghatározott vezető mentén történő mozgásának ellenállási erői által okozott energialeadás következtében. A vezető előnyösen ívelt, domború felületével függőleges irányban a súlypont és a tengely felett vagy alatt. Alternatív módon az említett stabilizáló eszköz tartalmazhat vonóeszközt, például bordát vagy más húzófelületet, vagy további bemeneti eszközt egy további csigaszivattyúhoz. Egy további nehézség, amivel szembesülhet, különösen a centrifugális hőszivattyú indításakor, hogy a rendszerben lévő folyadéktartalékok olyan mértékűek lehetnek, hogy a generátorba nem biztosított elegendő keverékáramlás. Ez súlyos túlmelegedéshez és a generátor falának tönkremeneteléhez vezethet. Ezt szem előtt tartva kifejlesztettünk egy olyan új berendezést, amely biztosítja, hogy a generátor felé áramló keveréket biztosító szivattyú elsőbbségi hozzáférést kapjon a munkakeverékhez. Egy további szempont szerint a jelen találmány egy abszorpciós hőszivattyút biztosít, amely egy gőzfejlesztőt, egy kondenzátort, egy elpárologtatót és egy abszorbert magában foglaló forgó egységből áll, amelyek úgy vannak összekapcsolva, hogy utakat (ciklikus folyadékáramlást) biztosítsanak egy folyékony illékony komponens számára és folyadékabszorbens hozzá, szivattyú (keverékáramot biztosítva a generátorhoz) folyadékabszorbensnek a generátor fűtött felületére való befecskendezésére, szivattyú (keverékáramlást biztosít a generátorból) a generátor felületéről áramló folyadék felfogására és szivattyúzására. az említett generátor, és eszköz annak biztosítására, hogy az említett szivattyú, amely a keverék áramlását biztosítja a generátor felé, megfelelő folyadékellátással rendelkezik ahhoz, hogy a hőszivattyú indításakor megnedvesítse a meghatározott generátor felületét. A megfelelő folyadékellátást biztosító eszköz előnyösen tartalmaz egy közös tartályt, amelybe működés közben a generátor meghatározott felületéről lefolyó folyadékabszorbenst és a generátor meghatározott felületére permetezhető folyadékabszorbenst táplálják, és a meghatározott szivattyú, amely biztosítja a keverék áramlását a generátorhoz, és a meghatározott szivattyú, amely biztosítja a keverék áramlását a generátorból (lehetőleg mindegyik), a megadott összteljesítményről fogadja a folyadékabszorbenst, és a megadott szivattyú, amely biztosítja az áramlást a keveréket a generátorhoz, elsőbbségi hozzáférése van ahhoz. Az egyik kiviteli alakban az említett szivattyúk, amelyek keverékáramlást biztosítanak a generátorba és onnan ki, csigaszivattyúk, az említett tartály egy kerületi csúszda, és a generátorhoz keverékáramlást biztosító csigaszivattyú bemenete sugárirányban messzebb van a forgástengelytől, mint a bemenet. a szivattyú fúvókája, amely biztosítja a keverék áramlását a generátorból. A keverék áramlását a generátor felé biztosító szivattyú és a generátorból a keverék áramlását biztosító szivattyú lehet egyetlen felfelé irányuló osztott szivattyú. A jelen találmány egy másik szempontja egy abszorpciós hőszivattyú, amely egy gőzfejlesztőt, egy kondenzátort, egy elpárologtatót és egy abszorbert tartalmazó forgó egységből áll, amelyek összekapcsolják egymással, hogy ciklikus folyadékáramlási utakat biztosítsanak egy folyékony illékony komponens és egy folyadékabszorbens számára, valamint egy közös tartály a generátor fűtött felületéről folyó folyadékabszorbens felfogására és a generátor fűtött felületére szállítandó folyadék befogadására. Az 5 009 085 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban leírt típusú centrifugális hőszivattyúknál felmerülő másik nehézség a kondenzátorban és az abszorberben lévő folyékony hűtőközeghez való hatékony tömeg- és hőátadás biztosítása. Ennek a korai szabadalomnak megfelelően az abszorber és a kondenzátor egy abszorbertárcsát és egy kondenzátortárcsát tartalmazott a terelőlemez mindkét oldalán, és a felületek, amelyeken a keverék és a víz áramlott, lapos lemezekre korlátozódtak, összhangban a centrifugális akkori felfogásával. az eljárás intenzívebbé tétele, amint azt korábban az EP-B-119776 számú európai szabadalomban leírták. Azt találtuk azonban, hogy a hőcserélők spirálcsövekből is készíthetők, és meglepő módon ez hatékonyan növeli a hő- és tömegátadást a centrifugálszivattyúkban. Egy másik szempont szerint a jelen találmány egy abszorpciós centrifugális hőszivattyút biztosít, amely egy gőzfejlesztőt, kondenzátort, párologtatót és abszorbert tartalmazó szerelvényt tartalmaz, ahol ezen eszközök (kondenzátor, párologtató és abszorber) közül egy vagy több hőcserélőt tartalmaz. csőtekerccsel vagy hullámos külső felülettel. Ez a tekercs általában lezárható az érintkező közbenső tekercsfordulatokkal, vagy zárható mind a következő belső, mind a következő külső tekercshez, hogy két nem folytonos vagy hullámos felületű hőcserélőt hozzon létre. A cső előnyösen lapított kör keresztmetszetű, ahol a lapított részek egymáshoz vagy egymással érintkező területekhez közel helyezkednek el. A spirál lehet lapos vagy tányér alakú. A hagyományos hőszivattyúknál a belső atmoszféra levegőt tartalmaz, és a korrózió szabad hidrogéngáz képződéséhez vezet, ami rontja az illékony komponens folyadékabszorbens általi felszívódását, így rontja a szivattyú hatásfokát. Ez leküzdhető a hőszivattyú rendszeres leszivattyúzásával, de ez fáradságos és potenciálisan veszélyes művelet, ezért ipari alkalmazásokhoz nem ajánlott. Alternatív megoldás a palládiumcsapok használata, de ezek drágák, és fűtőtesteket és kapcsolódó berendezéseket is igényelnek. Megállapítottuk azonban, hogy az anyagok gondos megválasztásával jelentősen csökkenthető a normál esetben felszabaduló hidrogén mennyisége, és viszonylag olcsó és egyszerű eszközt lehet biztosítani a szabad hidrogén elnyelésére úgy, hogy az nem rontja a hőszivattyú teljesítményét. . Ennek megfelelően a jelen találmány egy másik szempontja szerint abszorpciós hőszivattyút biztosítunk, amely olyan anyag szubsztrátumát tartalmazza, amely használat közben képes hidrogénmolekulákat elnyelni és/vagy megkötni. A hordozóanyag hidrogénezhető anyagot tartalmaz, beleértve egy megfelelő katalizátort. A hidrogénezésre alkalmas anyagok példái közé tartoznak a homogén katalizált hidrogénezésre alkalmas redukálható szerves polimereken alapuló anyagok. Egy tipikus kombináció egy sztirol-butadién hármas blokk kopolimert (polisztirol-polibutadién-polisztirol), például Kraton D1102-t tartalmaz, amely a Shell Chemical Company-tól szerezhető be, és egy irídium katalizátort, például Crabtree Catalist (lásd alább), vagy egy rénium katalizátort tartalmaz. A szakterületen jártas szakember sok más alkalmas, hasonló tulajdonságokkal rendelkező anyagot ismer. A hordozó előnyösen tartalmaz egy jelzőt, amely jelzi az anyag állapotát, amelyhez közeledik, amelyben hidrogénnel telített, vagy egyéb okok miatt már nem képes megkötni vagy elnyelni a hidrogént. Kifejlesztettünk egy biztonsági rendszert is a hőszivattyú túlnyomásának enyhítésére, de ez váratlanul lehetővé teszi a hőszivattyú hosszú és/vagy meghosszabbított működését. A jelen találmány ezen szempontja szerint egy abszorpciós hőszivattyút biztosítunk, amely nagy nyomású generátor/interhűtő kondenzátor kamrából, közepes nyomású közbenső generátor/kondenzátor kamrából, valamint alacsony nyomású abszorber és elpárologtató kamrából áll. beleértve a (a) nagynyomású kamra és a közbenső nyomáskamra és/vagy (b) a közbenső nyomású kamra és az alacsony nyomású kamra között elhelyezett redukálóeszközt. A nyomáscsökkentő eszköz előnyösen szabályozott nyomáscsökkentést biztosít, ahol a nyomáscsökkentő eszközön keresztüli áramlás a nyomáskülönbségtől függ. Az egyik példában, amikor a nyomáskülönbség elér egy előre meghatározott szintet, a nyomáscsökkentő eszköz kinyílik, és az áramlási sebesség a nyomáskülönbség növekedésével nő. Ebben az esetben a készülék működési tartománya kibővül, és egyfokozatú hőszivattyúként tud működni, és visszatérhet kétfokozatú üzemmódba, ha a nyomáskülönbség ismét a beállított szint alá csökken. Ismeretes, hogy a hidroxid alapú abszorbensek, beleértve az EP-A-208427 számú európai szabadalmi leírásban leírtakat is, nagyon agresszívak, különösen magas hőmérsékleten, amelyen az égéstér működik, és nagyon óvatosnak kell lenni az anyagok kiválasztásánál, amelyekből az égéstér működik. a tömített burkolat, amely korlátozza a forgó szerelvényt és a belső alkatrészeket. Eddig a falak és alkatrészek réz-nikkel ötvözetekből, például monelből készültek, amelyek jelentős nikkel- és egyéb fémtartalommal rendelkeznek. Némileg meglepetésünkre azonban azt tapasztaltuk, hogy bár ez ellentétesnek tűnik, valójában lehetséges olyan réz és rézötvözetek használata, amelyek kevesebb, mint 15 tömegszázalékot tartalmaznak a többi fémötvözet komponensből. A jelen találmány egy további szempontja szerint ennek megfelelően egy abszorpciós hőszivattyút biztosítunk, amely egy vagy több alkálifém-hidroxidot tartalmazó munkafolyadékot tartalmazó lezárt házat tartalmaz, ahol a háznak legalább egy része érintkezik a munkavégzéssel. folyadék, legfeljebb 15 tömeg% adalékanyagot, például krómot, alumíniumot, vasat és egyéb fémeket tartalmazó rézanyagból készül. Előnyösen lényegében a teljes burkolat az említett rézanyagból készül. Az említett rézanyag előnyösen réz-nikkel ötvözetet tartalmaz. Azt találtuk, hogy az alacsony nikkeltartalmú réz-nikkel ötvözetek, amelyek várhatóan erősen korrodálnak, ha folyékony hidroxiddal érintkeznek, valójában magas korrózióállósággal rendelkeznek még a gőzfejlesztő magas hőmérsékletén is. A jelen találmány kiterjeszthető a találmány szerinti elemek bármely kombinációjára, amelyet a fenti bejelentésben vagy a következő leírásban ismertetünk a mellékelt rajzokra hivatkozva. Különösen egyes elemek, ahol az összefüggések megengedik, használhatók centrifugális és nem centrifugális hőszivattyúkban, valamint egy- vagy többfokozatú hőszivattyúkban, önmagukban vagy egymással kombinálva. A jelen találmány kiterjed az abszorpciós hőszivattyúk üzemeltetési eljárásaira is, összhangban a fent leírt elvekkel és az alábbi leírásban. így a jelen találmány egy további szempontja szerint a találmány tárgya eljárás abszorpciós hőszivattyú működtetésére, amely magában foglalja a munkaközeg monitorozását, hogy észlelje vagy előre jelezze a munkaközegben az abszorbens kristályosodás kezdetét vagy annak elfogadhatatlanul magas viszkozitásának kezdetét, és észleléskor. vagy a fenti körülmények bármelyikének előrejelzése, biztosítva a megelőző intézkedések elindítását a kristályosított anyag további kristályosodásának és/vagy feloldódásának megakadályozására vagy az említett viszkozitás csökkentésére. Előnyösen az iniciálási művelet magában foglalja egy folyadékáram (például egy meleg munkafolyadék) legalább ideiglenes eltérítését egy szomszédos, kristályosodásra vagy viszkozitásnövekedésre hajlamos tartomány hőmérsékletének növelésére. Ahol a munkafolyadék kristályosodásra alkalmas folyékony abszorbenst tartalmaz, az iniciálási művelet magában foglalhatja a folyékony abszorbens koncentrációjának legalább átmeneti csökkentését a kristályosodásra hajlamos területtel szomszédos vagy azzal szemben. Egy további szempont szerint a jelen találmány eljárást biztosít egy abszorpciós hőszivattyú működtetésére, amely gőzfejlesztőből, kondenzátorból, párologtatóból és abszorberből áll, amelyek egymással összekapcsolva (ciklikus folyadékáramlási) utakat biztosítanak egy folyékony illékony komponens és egy folyadékabszorbens számára. ennek érdekében, amely magában foglalja az áramlási sebesség beállítását a következők legalább egyike szerint: a) az abszorber és az elpárologtató közötti hőmérséklet-különbség,
b) a hőszivattyút érő hőterhelés nagysága, és
c) egy vagy több egyéb működési paraméternek megfelelően. A jelen találmányt a továbbiakban részletesen ismertetjük egy hőszivattyú példáján annak különféle módosításaival, hivatkozással a mellékelt rajzokra, ahol
Ábra. Az 1. ábra a jelen találmány szerinti kétfokozatú hőszivattyús berendezés vázlatos diagramja, amelyet nem korlátoznak a hőmérsékletek és nyomások, amelyek csak illusztrációs célt szolgálnak. Ábra. A 2. ábra a jelen találmány szerinti hőszivattyú vázlatos oldalnézete, amelyen a hőszivattyú fő alkatrészei láthatók, de a szemléltetés megkönnyítése érdekében néhány összeköttetés, alkatrész és munkaközeg nincs feltüntetve. Ábra. A 3. ábra egy csigaszivattyúhoz használható csillapító berendezés példája a rajzokon látható hőszivattyú egy változatában. Ábra. A 4. ábra egy másik példa csigaszivattyúhoz használható csillapító berendezésre. Ábra. Az 5. ábra egy példakénti (nyomásérzékeny) áramlásszabályozás vázlatos diagramja, amely a generátor és az abszorber között áthaladó folyadékabszorbens áramban a kristályosodás lehetőségét csökkenti. Ábra. A 6. ábra egy idealizált diagram, amely más hőszivattyúelemek optimális oldatkoncentrációit és hőmérsékleteit mutatja be az elpárologtató hőmérsékletének beállításához és két különböző hőmérséklet-emelkedéshez. ábrán látható. Az 1. és 2. ábra a jelen találmány szerinti hőszivattyú egy olyan kiviteli alakját szemlélteti, amely egy hermetikusan lezárt 10 modult tartalmaz, amelyet egy 12 tengely hajt meg, és egy 14 nagynyomású tartományt, egy 16 közbenső nyomású tartományt és egy 18 alacsony nyomású tartományt határol. A „nagy nyomás”, „köztes nyomás” és „alacsony nyomás” kifejezések a hőszivattyú működése közben ezeken a területeken uralkodó nyomásra utalnak. A hőszivattyú belseje működés közben nem tartalmaz levegőt. Amint az ábrán látható, a 14 nagynyomású tartományt balról egy 20 gőzfejlesztőként működő fal határolja, amelyet kívülről a 22 égéstér melegít. A másik oldalán a 14 nagynyomású tartományt egy fal határolja, nagynyomású felületén határolja le a 24 kondenzátort és egy másik felületen a 26 közbenső gőzfejlesztőt, és amely egyben a 16 közbenső nyomástartomány bal végét is meghatározza. Egy további 27 fal található a 14 nagynyomású területen, amely a 20 gőzfejlesztő és a 24 kondenzátor között helyezkedik el, és meghatározza a 28 töltőkamrát, amely a generátor 30 fúvókájából folyadék felfogására szolgál, tévesen a „30” hivatkozási szám kimaradt. , az alábbiak szerint. A 16 közbenső nyomású tartományt egy 32 terelőlemez választja el az alacsony nyomású tartománytól, és egy iker 34 kondenzátortekercset, valamint egy 36, illetve 38 első és második hőcserélőt tartalmaz. A 18 alacsony nyomású terület egy 40 abszorber tekercset és egy iker elpárologtató 42 tekercset tartalmaz. Üzem közben a csigaszivattyú 46 beömlőcsövén keresztül a 44 közös csúszdából vízben és alkálifém-hidroxidok vízben gazdag elegye kerül a generátorba, illetve onnan a generátorba, amely biztosítja a keverék áramlását a generátorba, ill. kilép a 48 nyomócsőből a generátorba a 20 gőzfejlesztőbe, hogy szétterjedjen (a) felületein. Az illékony komponens (víz) egy része elpárolog, és a 24 kondenzátorba kerül. A megmaradt, vízszegény "L" keverék a 44 csúszdába kerül a generátorba és onnan ki. A 46 csigaszivattyú-bemenet, amely keverékáramlást biztosít a generátor felé, a felfüggesztett folyadékcsigás 50 szivattyúegység részét képezi, és az alábbiakban részletesebben ismertetjük. A generátorhoz keverőáramot biztosító 52 csigaszivattyú bemenet ugyanannak a szerelvénynek a része, de sugárirányban befelé helyezkedik el a csigaszivattyú 46 bemenetéhez képest, amely a keverék áramlását biztosítja a generátor felé. A generátorból a keverék áramlását biztosító csigaszivattyú az "L" keveréket a gyűrű alakú 28 töltőkamrába kényszeríti, ahonnan a keverék egy csövön (nincs ábrázolva) áthalad az első 36 oldatos hőcserélő hűtőjáratába, ahol hőt ad le az "R" keveréknek, amely egy másik ágba és körbe megy át, hogy visszatérjen a 44 csúszdába a generátorhoz, és a generátorból a közbenső 26 gőzfejlesztőből (lásd az 1. ábrát). Miután áthaladt az első 36 oldatos hőcserélő hűtőjáratán, az "L" keverék áthalad a második 38 oldatos hőcserélő hűtőjáratán, ahol hőt ad le a folyadéknak egy másik ágon, amely a 40 gőzelnyelőtől a 40 gőzelnyelőtől a hőcserélő felé halad. 26 közbenső gőzfejlesztő. A hűtőjáratból az "L" keverék áthalad az 54 szűkítőn (lásd az 1. ábrát), és így az abszorber 32 terelőlemezének oldalfelületén kialakított gyűrű alakú 56 vályúba. Innen a keveréket felfogja a csigaszivattyú 58 bemenete, így keverék áramlást biztosít az abszorberhez, és a 60 nyomócsövön keresztül a 40 abszorber tekercshez kényszeríti, ahol elnyeli az illékony komponenst a 42 elpárologtatóból. most már vízben gazdag, az abszorberből a 62 csúszdába kerül, ahonnan a 64 betöltőkamrába fecskendezik, amely gyűrű alakú csúszdaként van kialakítva a 32 terelőlemezen, sugárirányban az abszorberen lévő 56 csúszdába, a 66 bevezető csövön keresztül. a csigaszivattyú, amely biztosítja a keverék áramlását az abszorberből, és a 68 nyomócső. Az abszorberbe és onnan kifolyó keverék áramlását biztosító csigaszivattyúk egy közös 65 szerelvény részét képezik. A 64 betápláló kamrából a vízben gazdag keverék a második 38 oldatos hőcserélő fűtőcsatornájába jut, ahol felmelegszik, majd belép a közbenső generátor 70 csúszdájába. Innen a folyadékot a csigaszivattyú 72 bemenetén keresztül felfogják, amely biztosítja a keverék áramlását a közbenső generátorhoz, és a 74 nyomócsövön keresztül a 26 közbenső generátor közepe felé engedik, ahol hőt kap a közbenső 24 kondenzátort ugyanazon fal másik felületén. Az illékony komponens egy része a 26 közbenső gőzfejlesztőn keresztül elpárolog, és az elsődleges kondenzátor 34 tekercskondenzátorába jut. A 26 közbenső gőzfejlesztőből kilépő folyékony keveréket egy 76 vályú fogja fel, ahonnan a szivattyú 78 bemenetén keresztül kikanalazik, biztosítva a keverék áramlását a közbenső generátorból, és egy 80 nyomócsövön keresztül a fűtőjáratba táplálják. Az első 36 oldatos hőcserélő csatornája, ahol felmelegszik, majd visszatér a generátor közös 44 csúszdájába. A közbülső generátorba és onnan a keverék áramlását biztosító csigaszivattyúk a 12 tengelyre szerelt közös szerelvény részét képezik. A szemléltetés érthetősége érdekében az oldat hőcserélőihez való áramlási csatlakozások nincsenek feltüntetve. Ha figyelembe vesszük az illékony áramlási ciklust, akkor nyilvánvaló, hogy az illékony komponens egy része elpárolog a 14 nagynyomású tartományban, amikor a keverék áthalad a 20 gőzfejlesztőn, és a gáznemű illékony komponens a 24 közbenső kondenzátor felületén kondenzálódik. kondenzált folyékony illékony komponens a 82 fojtószelepen keresztül (lásd az 1. ábrát) a 34 primer kondenzátorhoz jut a közbenső nyomás 16 területén. A 34 elsődleges kondenzátorból a folyékony illékony komponens egy további 84 fojtószelepen keresztül a 18 alacsony nyomású területen lévő elpárologtatón lévő 86 csúszdához jut. Itt a folyadékot felfogják a 89 csigaszivattyú 88 bemenetén keresztül, amely biztosítja a keverék áramlását az elpárologtatóhoz, és a 90 nyomócsövön keresztül a 42 elpárologtató tekercshez kényszerül. Innen az elpárologtatott illékony gáz a 40 abszorber tekercsbe jut, ahol újra felszívódik a keverékbe, majd követi a keverék útját. A csigaszivattyú második 92 bemenete korlátozza a folyékony illékony komponens szintjét a 86 csúszdában azáltal, hogy a felesleges folyékony illékony komponenst egy 102 tartályba szivattyúzza, amely egy szivattyúhoz van társítva, amely a keveréket az elpárologtatóhoz juttatja, és amely egy 94 lefolyónyílás és egy 96 túlfolyócső. A 12 tengely jobb vége 103, 105 járatokra van felosztva, hogy folyékony hűtőfolyadék áramlási útvonalat biztosítson, például víz, amely áthalad a tengely közepén, kering a primer kondenzátor ikertekercsében 34, majd a 40 abszorber tekercsben. és kilép az aknából. Az áramlás a 34 kondenzátortekercseken keresztül nyilvánvalóan a bal oldali tekercs belsejében kezdődik, spirálisan kifelé halad, majd visszatér befelé és kilép. A 40 abszorber tekercsben az áramlás a tekercs külső oldalán kezdődik és spirálisan befelé halad. Hasonlóképpen egy hűtött folyékony víz kör (nem látható) a hűtött vizet a 42 elpárologtató tekercsekből táplálja és fogja fel. Most, hogy az általános elrendezést leírtuk, néhány konkrét fejlesztést vagy módosítást ismertetünk. Az abszorbens keverék áramlási sebességének beállítása
A hőszivattyúban lévő abszorbens keverék áramlási sebességét egy 54 áramláskorlátozó szabályozza, amely a második 38 oldatos hőcserélő és a 40 gőzelnyelőhöz kapcsolódó abszorberen lévő 56 vályú között helyezkedik el. Az 54 áramláskorlátozó lehet nyílás, kapilláriscső, örvénylő vagy nyílás, és az 54 szűkítőn keresztüli áramlási sebességet a rajta keresztül ható nyomás határozza meg. Így az áramlási sebesség a megfelelő nyomásoktól függ, nem pedig a generátorból a keverék áramlását biztosító szivattyú teljesítményétől, mint korábban. Emiatt az áramlási sebességet a 14, 18 nagy és alacsony nyomású területek közötti nyomáskülönbség, valamint a 28 töltőkamra szabad felülete és a szabad felület közötti nyomást meghatározó távolság (hézag) módosítja. a vályú felülete az abszorberen. Az abszorbens áramlási sebessége automatikusan növekszik, ha a nyomásesés növekszik a 14 és 18 területek között, az üzemmódtól függően. A minimális térfogatáramot a szükséges üzemi feltételek mellett általában a kristályosodás figyelembevételével állítják be, de az e feletti árrés csökkenti a hőszivattyú hatásfokát az oldatos hőcserélők megnövekedett veszteségei miatt. Termodinamikai szempontból a legjobb hatásfokot akkor érjük el, ha az abszorbens koncentráció csak a ciklus által megkívánt hőmérséklet-emelkedés fenntartásához elegendő. Ilyen körülmények között különböző tényezők határozzák meg az abszorbens szükséges tömegáramát. A vizet hűtőközegként és szervetlen sót abszorbensként használó rendszerekben a minimális áramlási sebességet adott hőmérséklet-emelkedésnél a kristályosodás megkezdése előtt elviselhető maximális oldatkoncentráció korlátozhatja. ábrán látható. A 6. ábra egy ideális folyadék tipikus jellemzőit mutatja, ahol látható, hogy az abszorber és a kondenzátor hőmérséklete 58°C, és a keverék adott oldatkoncentrációnál 4°C-on képes felvenni a hűtőközeget 200 o C-os generátornál. Ahogy az abszorber és a kondenzátor hőmérséklete 35°C-ra csökken, látható, hogy ha az oldat koncentrációját az új feltételeknek megfelelően csökkentik, akkor a generátor hőmérséklete 117°C-ra csökken. Ez azt jelenti, hogy a ciklusban az abszorbens adott tömegáramánál a hőcserélők hővesztesége is valószínűleg csökken. Ezenkívül ez az alacsonyabb koncentráció lényegesen csökkenti a kristályosodási hőmérsékletet is, ami alacsonyabb áramlási sebességet tesz lehetővé (és ennélfogva magasabb oldatkoncentráció-tartományt). A jelen bejelentésben leírt vezérlőrendszer automatikus koncentráció-szabályozást és tömegáram-szabályozást is biztosít a teljesítmény további javítása érdekében. Függesztett folyékony csigaszivattyúk
Az 50 közös szivattyúszerelvény, amely biztosítja a keverék áramlását a generátorba és onnan ki, tartalmaz egy 98 lengőtartályt, amely a 12 tengelyen van felfüggesztve egy csapágy segítségével, amelybe a folyadékot a 44 közös vályúból egy bevezető csövön keresztül táplálják. Ez azt jelenti, hogy működés közben a generátor vályújában általában visszatartott folyadék egy része az oszcilláló tartályban marad, ami jelentősen hozzájárul a 46 és 52 bemeneti csövekhez Amikor a szivattyút kikapcsolják, a folyadék jelentős része rendszerint a 44 vályúban reked, és a szivattyúszerelvény rezgőtartályának oszcilláló tömege által kiszorítja. Az ábrázolt berendezés szerint a szivattyú álló helyzetében a folyadék benne marad, vagy a 100 beömlőnyíláson át a 98 rezgőtartályba kerül, így csökken a vályúban a folyadékszint és nő a szivattyúegység tömege. Ezek az elemek hozzájárulnak az indítási ellenállás jelentős csökkenéséhez. Hasonlóképpen, a keveréknek az elpárologtatóhoz való áramlását biztosító 89 szivattyú tartalmaz egy oszcilláló 102 tartályt, amely oszcilláló súlyként, továbbá mozgatható hűtőközeg-csillapítóként működik, amint azt az alábbiakban ismertetjük. Folyadékabszorbens koncentráció beállítása
ábrán látható készülékben. A 2. ábra szerint feltételezzük, hogy az abszorbens koncentrációt automatikusan szabályozzák az elpárologtatott illékony komponensnek a 40 abszorber általi abszorpciós sebessége szerint. A 89 szivattyú, amely a keverék áramlását biztosítja az elpárologtatóhoz, tartalmaz egy 92 bemenetet, amely szivattyúz Ez a folyékony illékony komponens kikerül a keringésből, és így a keringő keverékben az abszorbens aránya nő a 102 tartály tartalmának növekedésével. 86. Az abszorbens maximális koncentrációját úgy korlátozzuk, hogy a 102 tartályt 96 túlfolyócsővel látjuk el, amely a 62 vályúba folyik le az abszorberből. Ily módon az abszorbens koncentrációt automatikusan szabályozza a 102 tartályban tárolható folyékony illékony komponens mennyisége, és a korábban leírt cikluskövetelmények teljesíthetők. Csigaszivattyú csillapítás
ábrán látható. A 3. ábra egy csigaszivattyú-csillapító berendezés vázlatos elrendezését mutatja, amely a 2. ábrán látható hőszivattyú bármelyik vagy összes csigaszivattyújához használható. 2. A 104 szivattyú a 12 tengelyre van felszerelve, és egy 106 házat és a csigaszivattyú 108 bemenetét tartalmazza. A csigaszivattyú 108 bemeneti csöve alatt fékezőelem van kialakítva egy nem működő 107 bemeneti cső formájában. Ezért még akkor is, ha a csigaszivattyú bemeneti csöve szabadon (hézaggal) áthalad a folyadékszint felett, a nem működő beömlőnyílás A 107 cső még mindig víz alatt van, és így fontos csillapítóeszközt biztosít, amikor a csigaszivattyú bemenete kilép vagy újra belép a folyadékba. ábrán látható alternatív készülékben. A 4. ábrán több részlet hasonló a 4. ábrán láthatókhoz. 3, és ugyanazokkal a hivatkozási számokkal vannak jelölve. Mindazonáltal a csonk alatt egy ívelt 110 vezető van elhelyezve, amely nincs egy vonalban a 12 tengellyel, és amely korlátozó csatornát határoz meg a 112 súly számára. Ez a súly korlátozva van, hogy el tudjon mozogni a vezető mentén, amikor a test elhajlik a 112 súlyhoz. tengely, amely arra törekszik, hogy a testet visszaállítsa az egyensúlyi helyzetbe, de némi ellenállással, így az inga mozgásának kinetikus energiája gyorsan eloszlik. Az útmutatónak sokféle konfigurációja lehet. Ez az elrendezés különösen akkor hatékony, ha nincs szomszédos rögzített szerkezet, amely viszonyítási alapként működne. A kristályosodás megelőzése
Amint azt fentebb említettük, a ciklus hatékonyságának biztosítása érdekében kívánatos a kristályosodási határhoz a lehető legközelebb üzemeltetni, de a kristályosodás hatásai katasztrofálisak lehetnek. Ennek megfelelően, amint az a 2. ábrán látható. Az 1. és 5. ábrán az eltérítési séma úgy van beállítva, hogy a kristályosodás kezdetének észlelése után a 20 gőzgenerátorból származó keverék egy 112 pontban elterelhető a második 38 oldatos hőcserélő előtt, hogy a 114 pontban csatlakozzon az áramhoz. a 40 gőzelnyelőből a második 38 hőcserélő oldatba való bemenethez. Emiatt a 40 gőzelnyelőből a 38 második oldatos hőcserélőbe belépő áramlás hőmérséklete megemelkedik, ami megnöveli a második oldatos hőcserélőből a gőzabszorberbe irányuló áramlás hőmérsékletét abban a 116 tartományban, ahol a kristályosodás valószínűleg megindul. . ábrán látható készülékben. Az 5. ábrán az áramlás eltérítését egy nyomásérzékeny 118 küszöb vezérli. Normál üzemben a 112 és 114 pontok közötti nyomáskülönbség nem elegendő a küszöb által meghatározott magasság leküzdésére, így nem halad át e pontok között. Mivel azonban a kristályosodás a 116 tartományban kezdődik, a 112 pontban az ellennyomás elég nagy ahhoz, hogy a folyadékot a 114 pont felé áramoltassa. Ennél az elrendezésnél az 54 áramláskorlátozó a 112 terelőponttól felfelé mozgatható. Különféle egyéb áramlásszabályozók használhatók, és a szemléltetés megkönnyítése érdekében a 3. ábra. Az 1. ábrán egy ilyen vezérlőeszközt 120 vezérlőszelepként mutatunk be. Ez az elem akkor is használható, ha olyan folyadékokkal dolgozunk, amelyek hajlamosak a viszkozitás nemkívánatos növekedésére, ami az áramlást akadályozza. Közös csúszda a generátorhoz és onnan
Megmutatjuk, hogy a csigaszivattyú különböző 46, 52 és 100 bemenetei ugyanabból a 44 csúszdából szívják a folyadékot, de a 46 bemenet, amely biztosítja a keverék áramlását a generátor felé, mélyebbre van süllyesztve a csúszdába, mint a másik kettő. . Ez biztosítja, hogy indításkor és egyéb szélsőséges körülmények között a keveréket a generátorba áramló szivattyú előnyben részesítse a vályúban lévő folyadékot, csökkentve ezzel annak lehetőségét, hogy a generátor felülete kiszáradjon. Hidrogénszennyezés
A jelen találmány szemléltetett kiviteli alakjaiban a 14, 16, 18 lezárt területek legalább egyike hidrogénezhető polimer anyagból készült 114 elemet tartalmaz, amelybe katalizátor van bevezetve, és amely nagy affinitással rendelkezik a hidrogénmolekulákkal szemben, és amely működése során elnyeli a hidrogént a készülék belsejében lévő légkörből, hogy megakadályozza az abszorberen lévő folyékony abszorbens szennyeződését. A polimer és a katalizátor tipikus kombinációja egy sztirol-butadién hármas blokk kopolimer (polisztirol-polibutadién-polisztirol), például a Kraton D1102, amely a Shell Chemical Company-tól kapható, és egy irídium katalizátor, például a Crabtree Catalist PF 6 (ahol KOI 1, 5-ciklooktadién; py jelentése piridin, tcyp-triciklohexil-foszfin). Ebből az anyagból egy 300 ml-es elem elegendő lehet a szabad hidrogén elnyelésére több éven keresztül. nyomásesés
ábrán látható készülék. A 2. ábra 122, 124 nyomáscsökkentő szelepeket is tartalmaz, amelyek a 14 és 16 magas és közepes nyomású tartományok, valamint a 16 és 18 közepes és alacsony nyomású tartományok között helyezkednek el. A nyomáscsökkentő szelepek nyitott állapotban biztosítják az áramlási sebesség zökkenőmentes nyomásmodulációját, lehetővé téve, hogy a hőszivattyú megnövelt működési tartományban legyen, egyfokozatú hőszivattyúként működjön, amikor a nyomásesés a nyomáscsökkentő szelepeken meghaladja a hőszivattyú nyitási nyomását. a szelepet, és térjen vissza kétlépcsős működésre, amikor a nyomás visszaáll a normál értékre.

Követelés

1. Abszorpciós hőszivattyú, azzal jellemezve, hogy a munkaközegben lévő abszorbens kristályosodásának kezdetére vagy elfogadhatatlanul magas viszkozitás kezdetére érzékeny eszközt tartalmaz a további kristályosodást megakadályozó és/vagy a kikristályosodott anyag feloldására vagy a megadott viszkozitás csökkentésére. 2. Az 1. igénypont szerinti abszorpciós hőszivattyú, azzal jellemezve, hogy a hőmérséklet növelésére és/vagy az abszorbens koncentrációjának csökkentésére a munkaközegben a kristályosodásra vagy viszkozitásnövekedésre hajlamos területen vagy annak közelében hézag létrehozására szolgáló eszközt tartalmaz. . 3. A 2. igénypont szerinti abszorpciós hőszivattyú, azzal jellemezve, hogy a folyadékáramot legalább átmenetileg elterelő eszközt tartalmaz a kristályosodásra vagy viszkozitásnövekedésre hajlamos területen áthaladó áram hőmérsékletének növelésére. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti abszorpciós hőszivattyú, azzal jellemezve, hogy a hézag létrehozására szolgáló eszköz a kristályosodásra vagy viszkozitásnövekedésre hajlamos terület előtti helyi nyomásra érzékeny. 5. A 2. vagy 3. igénypont szerinti abszorpciós hőszivattyú, azzal jellemezve, hogy úgy van kialakítva, hogy a gőzfejlesztőből átmenő folyékony abszorbensből hőt adjon át az abszorbernek, a folyadékabszorbens pedig ellenkező irányban halad át az oldatos hőcserélőn, és A hőszivattyú olyan eszközöket tartalmaz, amelyek a folyadékabszorbens egy részét eltávolítják a gőzfejlesztőből az abszorberbe átmenő áramlásból, és bevezetik az abszorberből a gőzfejlesztőbe visszafolyó áramlásba, hogy növeljék az áramlási hőmérsékletet az áramlás irányában a hőre hajlamos területtől. kristályosodás vagy viszkozitásnövekedés. 6. Az 5. igénypont szerinti abszorpciós hőszivattyú, azzal jellemezve, hogy a kihúzó eszköz egy nyomásérzékeny szabályozót, például egy szelepet vagy egy küszöbszerkezetet tartalmaz két áramlás között, amely biztosítja, hogy az említett kiszívás meginduljon, amikor a visszahúzás megtörténik a kristályosodás kezdete vagy az elfogadhatatlanul magas viszkozitás meghaladja a beállított küszöbértéket. 7. Az 1-3. igénypontok bármelyike ​​szerinti abszorpciós hőszivattyú, azzal jellemezve, hogy az eltávolító eszköz úgy van kialakítva, hogy a folyékony hűtőközeget a kondenzátorból az elpárologtatóba szívja a párolgási hőmérséklet növelése érdekében, ezáltal növelve az elpárolgott és felfogott hűtőközeg mennyiségét. az abszorbens, és átmenetileg csökkenti az abszorbens koncentrációját a munkafolyadékban, és növeli a munkafolyadék hőmérsékletét a kristályosodás területén. 8. Eljárás abszorpciós hőszivattyú üzemeltetésére, azzal jellemezve, hogy magában foglalja a munkaközeg monitorozását a munkaközegben lévő abszorbens kristályosodásának kezdetének vagy a benne lévő elfogadhatatlanul magas viszkozitás kezdetének észlelésére vagy előrejelzésére, és ha ezen állapotok bármelyikét észleljük vagy előre jelezzük, megelőző intézkedéseket kezdeményezve a kristályos anyag további kristályosodásának és/vagy feloldódásának megakadályozására vagy az említett viszkozitás csökkentésére. 9. Abszorpciós hőszivattyú, amely egy gőzfejlesztőt, egy kondenzátort, egy elpárologtatót és egy abszorbert tartalmaz összekapcsolva egy folyékony illékony komponens számára ciklikus folyadékáramlást és egy folyadékabszorbenst biztosítva, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy meghatározott térfogatáram-szabályozót. folyadékabszorbens legalább az egyik paraméternek megfelelően: az abszorber és az elpárologtató közötti hőmérséklet-különbség, a hőszivattyú hőterhelése és egy vagy több egyéb működési paraméter. 10. Gőzgenerátort, kondenzátort, párologtatót és abszorbert összekapcsoló abszorpciós hőszivattyú működési módja, amely egy folyékony illékony komponens számára ciklikus folyadékáramlást, és annak folyadékabszorbensét biztosítja, azzal jellemezve, hogy szabályozza az áramlási sebesség az abszorber és az elpárologtató közötti hőmérséklet-különbség, a hőszivattyú hőterhelése és egy vagy több egyéb működési paraméter közül legalább egynek megfelelően. 11. Forgó szerelvényt tartalmazó abszorpciós hőszivattyú, amely gőzfejlesztőt, kondenzátort, elpárologtatót és abszorbert tartalmaz, amelyek összekapcsolják az illékony komponens számára ciklikus folyadékáramlást és annak folyadékabszorbensét, azzal jellemezve, hogy ezek közül legalább egy A készülékek, nevezetesen a gőzfejlesztő, az elpárologtató és a meghatározott abszorber tartalmaz egy csavarszivattyút, amely a megadott csomópontban forgási lehetőséggel felszerelt, oszcilláló elemet tartalmaz, amely a meghatározott csomóponttal korlátozva van az elfordulás ellen, és folyadékgyűjtéskor van elhelyezve. szabály szerint egy periférikusan elhelyezett csúszdából vagy tartályból, ahol az oszcilláló elem tartalmaz egy rezgő tartályt, amely excentrikusan van felszerelve az egység forgástengelyéhez képest, és folyadékot önt ki a csúszdából vagy tartályból, amikor a szivattyú nyugalmi állapotban van. 12. Abszorbens és illékony komponenst tartalmazó munkaközeggel rendelkező abszorpciós hőszivattyú, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy eszközt a meghatározott abszorbens koncentrációjának beállítására a meghatározott munkaközegben a paraméterek legalább egyikének megfelelően: a hőmérséklet-különbség. az abszorber és az elpárologtató között, a hőszivattyú hőterhelése és egy vagy több egyéb működési paraméter. 13. Egy forgó szerkezetet tartalmazó abszorpciós hőszivattyú működési eljárása, amely gőzfejlesztőt, kondenzátort, párologtatót és abszorbert tartalmaz, amelyek összekapcsolják az illékony komponensek ciklikus áramlását, illetve a folyadékabszorbens számára. abban az értelemben, hogy magában foglalja a hőszivattyú kiválasztott részében vagy részeiben túlsúlyban lévő folyékony abszorbens és illékony komponens koncentrációjának szabályozását, módosítható mennyiségű folyadék tárolásával egy folyadéktöltő tartályban. 14. Gőzfejlesztőt, kondenzátort, elpárologtatót és abszorbert tartalmazó szerelvényt tartalmazó abszorpciós centrifugális hőszivattyú, azzal jellemezve, hogy egy vagy több berendezés, nevezetesen egy kondenzátor, egy elpárologtató és egy abszorber, hőcserélőt tartalmaz, amelynek határa csőspirál vagy hullámos külső felületű.

A találmány tárgya eljárás munkaközeg kompressziójára, amelyet egy alacsonyabb (E) hőmérsékletű hűtőközegből egy magasabb hőmérsékletű (Al) hűtőközegbe visznek át, és alkalmazható hőszivattyúban. A módszer egyesíti egy elektrolit oldat, például ZnCl2, (Na, K, Cs, Rb) OH, CoI2, (Li, K, Na) (Cl2, Br2, I, SO4) vagy olyan anyag abszorpcióját és koncentrációját, amelynek koncentrációja csökken a hőmérséklet emelkedésével, poláris oldószerekben: H2O, NH3, metanol, etanol, metil-amin, DMSO, DMA, AN, formamid, hangyasav. Az abszorber-hőcserélőt (A1) elhagyó erősen koncentrált telített oldatot magas (1) hőmérsékletről alacsony (2) hőmérsékletre hűtik, miközben áthaladnak a hőcserélő-kristályosítón (HE), hogy abszorbens kristályokat képezzenek. A kristályokat elválasztjuk (K1), így alacsony töménységű oldatot kapunk (2). Hűtéshez az alacsony koncentrációt részben kiterjesztik. A (2) oldatban gőzt juttatunk a (K1) kristályokhoz, amelyekben felszívódnak. Préseljük össze az oldatot az elpárologtató-hőcserélő (E) nyomására. Bővítse az alacsony koncentrációt. oldat a turbinában munka előállításával vagy hűtési ciklussal az elpárologtató-hőcserélőben (E) adott hőmérsékleten részleges elpárologtatásra és oldószergőz képződésére. Különítse el a további abszorbens kristályokat (K2), kombinálja őket az előzőleg kiválasztott kristályokkal (K1). A gőzt a hőcserélő-kristályosítón (HE) átvezetve melegítjük, és az abszorber (A1) nyomása alatt összenyomjuk (5). alacsony koncentráció a részleges bepárlás után visszamaradó (3) oldatot az abszorber (A1) nyomására préselik, és a hőcserélő-kristályosítóban (HE) felmelegítik. Az elválasztott kristályokat hőcserélő-kristályosítóban (HE) hevítjük, melegített oldatban (3) feloldjuk, és erősen tömény kristályokat képezünk. megoldás. Gőzellátás (4) az abszorberbe (A1), ahol a gőz elnyelődik, miközben a hő eltávozik és újra keletkezik az eredeti oldat. A módszer javítja a hőátadás hatékonyságát például fűtés-légkondicionálásnál. 7 w.p. f-ly, 4 ill.

A találmány hűtésre, nevezetesen abszorpciós hűtőszekrényekre vonatkozik. Az integrált hőszivattyús egységgel rendelkező abszorpciós hűtő egy generátoregységet tartalmaz az első kondenzátorral és egy abszorpciós egységet az első elpárologtatóval. Az első blokk első kondenzátora folyadékvezetéken keresztül csatlakozik a második blokk első elpárologtatójához, a generátor pedig az abszorberhez az első regeneratív hőcserélő hűtő- és fűtőüregein áthaladó erős és gyenge oldatok által. , ill. Az abszorpciós hűtő emellett hőszivattyús egységgel, napkollektoros fűtéssel és hűtőtoronnyal is fel van szerelve. A hőszivattyús egység egy második kondenzátort, egy kompresszort, egy második elpárologtatót és egy második regeneratív hőcserélőt tartalmaz, míg a generátor melegvíz vezetékkel csatlakozik a második kondenzátor vízbemenetéhez, amelynek kimenete a napkollektorhoz csatlakozik. fűtés bemenet. A napkollektor kimenete a generátor bemenetére, az első kondenzátor kimenete a hűtővízen keresztül a második párologtató bemenetére csatlakozik. A második elpárologtató kimenete a hűtőtorony bemenetéhez csatlakozik, melynek kimenete hűtővíz-szivattyú segítségével csatlakozik az első kondenzátor bemenetéhez. A műszaki eredmény az abszorpciós hűtőgép hatékonyságának, mobilitásának és megbízhatóságának növelése. 1 ill.

Abszorpciós hőszivattyú (opció) és működési módja (opció)