Рабочие вещества для абсорбционных тепловых насосов

Выбор рабочих веществ для разного типа АПТ (абсорбционные преобразователи теплоты) определяется прежде всего уровнем температур в основных аппаратах.

Во всех странах до сих пор в основном применяются для различных целей две классические рабочие пары (летучий компонент - абсорбент): г4Нз-Н20 и Н20-ЬиВг, и большинство разработок систем АПТ основывается на одной из них. Поиск новых рабочих веществ объясняется хорошо известными недостатками обеих пар.

Работа Комитета по энергетическим исследованиям и развитию Международного энергетического Агентства (ИЭА), в которой участвовало С стран, с 1978 была посвящена общей оценке исследований и разработке тепловых насосов и в частности АПТ. В проектных разработках Комитет отметил: "маловероятно, что будут найдены новые рабочие пары, которые будут применимы и действовали бы лучше во всем диапазоне условий, охватывающих охлаждения и нагрева".

Одним из важных направлений исследования и совершенствования АПТ признано улучшение свойств известных рабочих веществ путем введения в них примесей с целью увеличения производительности или расширения области действия АПТ без кристаллизации веществ в аппаратах. Однако основным направлением поиска считается получение температур в испарителях ниже 0 ° С, причем предпочтение отдается органическим веществам.

Чаще в литературе встречается классификация рабочих веществ АПТ по типу летучего компонента. Такая классификация более универсальна, так как позволяет включать системы с еще не до конца исследованными и определенными областями применения. Рабочие вещества по типу летучих компонентов делят на следующие группы: аммиачные, спиртовые, водные, хладоновые и углеводородные.

Аммиачные системы

К этой группе относятся системы, в которых как летучий компонент используется не только аммиак NH3, но и его производные - амины: мегиламинСНзКН2 и етиламин C2H5NH2.

Система NH3-H20 - одна из наиболее изученных. С тех пор, как в 1860 г.. Ф. Kappe изобрел и сконструировал первую абсорбционную водоаммиачных холодильную установку, система NH3-H20 тщательно исследовалась и усовершенствовались конструкции АПТ. Важнее достоинствами NH3-H20 является возможность получения отрицательных температур (примерно -35 ° С) и большая теплота парообразования летучего компонента. Эта система широко применяется в АПТ любого типа. Основными недостатками данной системы является токсичность аммиака и близость температур кипения компонентов, поэтому необходимо предусматривать устройство для ректификации. Кроме того, аммиак вызывает коррозию меди и ее сплавов, смеси NH3 с воздухом горючие и взрывоопасные. Однако возможность получения отрицательных температур объясняет неослабевающий интерес к этой системе.

Для исключения узла ректификации вместо воды, как абсорбента, предлагаются различные соли и органические вещества.

Все предложенные абсорбенты: LiSCN, NaSCN, KSCN, NH4SCN,

ÜNO3, Nal, HO (CH2> 40H и другие имеют ограниченную растворимость bNH3.

Система NH3-LiSCN имеет большую вязкость. Наиболее перспективной считается система NH3-NaI-NaSCN.

Следует отметить недостаточность изученности теплофизических свойств этих систем, а также термическую неустойчивость всех роданидов при температурах более 50 ° С и то, что при разложении их образуются токсичные вещества.

Замена ИМН3 его производными СН3И * ^ Н2 и СГГ ^ МНГ приводит к уменьшению рабочего давления в аппаратах АПТ, расширяются возможные температурные диапазоны источников, греют, а следовательно, и области применения АПТ. Испытания в опытных установках подтвердили работоспособность систем СН3КН2-Н20 и С2Н5 ^ 2-Н20 в АПТ. Однако основные недостатки системы в целом сохранятся для производных аммиака: токсичность летучих компонентов и необходимости создания узла ректификации.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >