Produits
Refroidisseur à absorption d'eau chaude et d'échappement
2.1Principe de fonctionnement
À pression atmosphérique normale, l'eau bout à 100 °C, mais à 0,00891 atmosphère, son point d'ébullition chute à 5 °C. La température d'ébullition de l'eau diminue avec la pression. En créant un environnement à très basse pression – ou sous vide poussé – où l'eau bout et s'évapore, on peut obtenir un effet de refroidissement.
Le refroidisseur d'eau chaude et de gaz d'échappement fonctionne selon ce principe : l'eau bout et s'évapore dans les tubes d'échange thermique de l'évaporateur basse pression, absorbant ainsi la chaleur et produisant de l'eau glacée à basse température. Pour assurer une évaporation et une absorption de chaleur continues dans l'évaporateur, l'eau réfrigérante doit être constamment renouvelée tandis que les vapeurs de réfrigérant sont évacuées en continu. Cette fonction est assurée par les propriétés d'absorption de la solution de LiBr.
2.2 Diagramme de flux
Processus de refroidissement :
Le principe de fonctionnement de l'unité d'absorption LiBr à gaz d'échappement et eau chaude est illustré à la figure 2-1. La solution diluée sortant de l'absorbeur est pompée par la pompe HTG à travers l'échangeur de chaleur basse température vers le LTG. Dans le LTG, la solution diluée est chauffée par l'eau chaude et la vapeur de réfrigérant haute température provenant du HTG, se concentrant en une solution intermédiaire tout en produisant simultanément de la vapeur de réfrigérant. Après chauffage de la solution diluée dans le LTG, la vapeur de réfrigérant haute température se condense en eau réfrigérante. Par un tube en U, cette eau, associée à la vapeur de réfrigérant générée dans le LTG, pénètre dans le condenseur où elle est refroidie par l'eau de refroidissement pour redevenir de l'eau réfrigérante.
La solution intermédiaire issue du LTG se divise en deux flux. L'un d'eux est pompé par la pompe du LTG à travers un échangeur de chaleur haute température vers le HTG. Chauffé par les gaz d'échappement ou le gaz combustible à haute température, il produit de la vapeur de réfrigérant à haute température, concentrant ainsi la solution initiale. Après refroidissement dans l'échangeur de chaleur haute température, cette solution concentrée se mélange à l'autre flux de solution intermédiaire pour former une solution mixte.
L'eau réfrigérante produite dans le condenseur traverse un tube en U avant d'entrer dans l'évaporateur. Du fait de la basse pression qui y règne, une partie de l'eau réfrigérante s'évapore. La majeure partie est pompée par la pompe à fluide frigorigène et pulvérisée sur les tubes de l'échangeur de chaleur de l'évaporateur. Elle absorbe la chaleur de l'eau de refroidissement circulant dans les tubes et s'évapore, abaissant ainsi la température de cette eau et produisant l'effet frigorifique.
Une solution mixte est pompée par la pompe de l'absorbeur à travers l'échangeur de chaleur basse température jusqu'à l'absorbeur. Elle est pulvérisée sur les tubes de l'échangeur de chaleur de l'absorbeur, où elle est refroidie par l'eau de refroidissement en circulation. Après une baisse de température, elle absorbe la vapeur de réfrigérant provenant de l'évaporateur, devenant ainsi une solution diluée. La solution mixte absorbe donc en continu la vapeur de réfrigérant générée par l'évaporation de l'eau réfrigérante dans l'évaporateur, permettant ainsi au processus d'évaporation de se poursuivre sans interruption. La solution de LiBr, désormais diluée par absorption de la vapeur de réfrigérant, est pompée par une pompe à solution vers le générateur thermoélectrique (GTE) pour ébullition et concentration. Ceci complète un cycle frigorifique. Ce processus se répétant indéfiniment, l'évaporateur produit en continu de l'eau glacée basse température pour le refroidissement des systèmes de climatisation ou des procédés industriels.
Processus de chauffage :
Les circuits d'eau de refroidissement et d'eau frigorifique sont arrêtés, le circuit d'eau glacée basculant en circuit d'eau chaude. La solution diluée contenue dans l'absorbeur est pompée par les pompes LTG et HTG vers les générateurs de chaleur basse température (LTG) et haute température (HTG), où elle est chauffée et concentrée. La vapeur de fluide frigorigène ainsi formée pénètre dans l'évaporateur via la tuyauterie et une vanne, se condense sur le faisceau tubulaire de l'évaporateur et réchauffe l'eau chaude circulant dans les tubes de l'échangeur de chaleur de l'évaporateur. L'eau frigorifique condensée s'écoule de la plaque de l'évaporateur vers l'absorbeur par une vanne. La solution concentrée provenant du générateur de chaleur haute température (HTG) pénètre dans l'absorbeur par une vanne et se mélange à l'eau frigorifique pour former une solution diluée. Cette solution diluée est ensuite pompée par des pompes à solution vers les générateurs de chaleur basse température (LTG) et haute température (HTG). Ce cycle continu permet d'atteindre l'objectif de chauffage.
Figue.2-1 Diagramme de flux de processus
2.3Composants et fonctions principaux
1. Générateur
HTGFonction:La chaleur des gaz d'échappement à haute température vaporise l'eau contenue dans la solution intermédiaire, la transformant en vapeur de fluide frigorigène primaire et concentrant ainsi la solution. Cette vapeur de fluide frigorigène primaire pénètre dans le thermocouple de basse température (LTG), tandis que la solution concentrée est dirigée vers l'échangeur de chaleur haute température.
Fonction LTG :En utilisant de l'eau chaude et la vapeur de réfrigérant primaire générée pour concentrer la solution diluée provenant de l'absorbeur en solution intermédiaire, la vapeur de réfrigérant primaire est convertie en eau réfrigérante et génère en outre de la vapeur de réfrigérant secondaire.
2. Condenseur
Fonction du condenseur :Le condenseur est un générateur de chaleur. La vapeur de fluide frigorigène provenant du générateur pénètre dans le condenseur et chauffe l'eau chaude sanitaire à une température plus élevée, ce qui permet d'obtenir l'effet de chauffage. Après avoir chauffé l'eau chaude sanitaire, la vapeur de fluide frigorigène se condense et entre dans l'évaporateur.
Doté d'une structure tubulaire, le condenseur comprend le tube de transfert de chaleur, la plaque tubulaire, la plaque de support, la calandre, le réservoir d'eau et la chambre d'eau. Généralement, le condenseur et le générateur sont reliés directement par des tuyaux, ce qui leur assure une pression sensiblement identique.
3. Évaporateur
Fonction de l'évaporateur :L'évaporateur est un dispositif de récupération de chaleur. L'eau frigorifique provenant du condenseur s'évapore de la surface du tube échangeur de chaleur, absorbant la chaleur et refroidissant l'eau chaude sanitaire à l'intérieur du tube. La chaleur perdue est ainsi récupérée. La vapeur d'eau frigorifique s'évaporant de la surface du tube échangeur de chaleur pénètre dans l'absorbeur.
L'évaporateur, de structure tubulaire, comprend un tube de transfert de chaleur, une plaque tubulaire, une plaque de support, une enveloppe, une plaque déflectrice, un bac de récupération des condensats, un diffuseur et une chambre d'eau. Sa pression de service est environ dix fois inférieure à celle du générateur.
4. Absorbeur
Fonction d'absorption :L'absorbeur est une unité de production de chaleur. La vapeur de fluide frigorigène provenant de l'évaporateur pénètre dans l'absorbeur, où elle est absorbée par la solution concentrée. Cette dernière se dilue et est pompée vers le cycle suivant. Lors de l'absorption de la vapeur de fluide frigorigène par la solution concentrée, une grande quantité de chaleur est produite, permettant de chauffer l'eau chaude sanitaire à une température plus élevée. On obtient ainsi l'effet de chauffage.
Doté d'une structure tubulaire, l'absorbeur comprend le tube de transfert de chaleur, la plaque tubulaire, la plaque de support, la calandre, le tube de purge, le pulvérisateur et la chambre à eau. Élément le moins pressurisé du système de pompe à chaleur, l'absorbeur est celui qui subit le plus l'impact de l'air incondensable.
5. Échangeur de chaleur
Haute température HFonction de l'échangeur de chaleur :Récupérez la chaleur de la solution à haute concentration. Grâce à sa structure à plaques, l'échangeur de chaleur offre un rendement thermique élevé et permet de réaliser d'importantes économies d'énergie.
Basse température HFonction de l'échangeur de chaleur :Récupérez la chaleur des solutions intermédiaires. Grâce à sa structure à plaques, l'échangeur de chaleur offre un rendement thermique élevé et permet de réaliser d'importantes économies d'énergie.
6. Système de purge d'air automatique
Fonction du système :Le système de purge d'air est prêt à évacuer l'air incondensable de la pompe à chaleur et à maintenir un vide poussé. En fonctionnement, la solution diluée circule à haut débit afin de créer une zone de basse pression locale autour de la buse d'éjection. L'air incondensable est ainsi évacué de la pompe à chaleur. Le système fonctionne simultanément avec la pompe à chaleur. Pendant le fonctionnement de cette dernière, le système automatique contribue au maintien d'un vide poussé à l'intérieur du système, garantissant ainsi ses performances et une durée de vie optimale.
Le système de purge d'air est un système composé de l'éjecteur, du refroidisseur, du piège à huile, du cylindre pneumatique et de la vanne.
7.Pompe à solution
La pompe à solution sert à acheminer la solution de LiBr et à assurer le flux normal des fluides de travail liquides à l'intérieur de la pompe à chaleur.
La pompe à solution est une pompe centrifuge encapsulée entièrement fermée, ne présentant aucune fuite de liquide, un faible niveau sonore, une haute résistance aux explosions, un entretien minimal et une longue durée de vie.
8. Pompe à réfrigérant
La pompe à réfrigérant sert à acheminer l'eau réfrigérante et à assurer la pulvérisation normale de cette eau sur l'évaporateur.
La pompe à réfrigérant est une pompe centrifuge encapsulée entièrement fermée, sans fuite de liquide, faible niveau sonore, haute résistance aux explosions, maintenance minimale et longue durée de vie.
9. Pompe à vide
La pompe à vide est utilisée pour la purge sous vide lors de la phase de démarrage et pour la purge à l'air lors de la phase de fonctionnement.
La pompe à vide est équipée d'une roue à palettes rotatives. Son fonctionnement repose sur une gestion optimale de l'huile sous vide. La prévention de l'émulsification de l'huile améliore considérablement l'efficacité de la purge d'air et contribue à prolonger sa durée de vie.
10.Armoire électrique
Véritable centre de contrôle de la pompe à chaleur LiBr, l'armoire électrique abrite les principales commandes et les composants électriques.
Récupération de chaleur résiduelle.Énergie Conservation&Émission Réduction
Il peut être utilisé pour récupérer les eaux chaudes résiduelles basse température ou la vapeur basse température dans les secteurs de la production d'énergie thermique, du forage pétrolier, de la pétrochimie, de la sidérurgie, de la chimie, etc. Il peut utiliser l'eau de rivière, les eaux souterraines ou d'autres sources d'eau naturelles, convertissant l'eau chaude basse température en eau chaude haute température pour le chauffage urbain ou le chauffage industriel.
Contrôle intelligent et utilisation facile
Entièrement automatique, il permet la mise en marche/arrêt par simple pression d'un bouton, la régulation de la charge, le contrôle de la limite de concentration de la solution et la surveillance à distance.
Système de contrôle intelligent artificiel (IA) (V5.0)
■Fonctions de contrôle entièrement automatiques
Le système de contrôle (IA, V5.0) est doté de fonctions puissantes et complètes, telles que le démarrage/arrêt en une seule touche, la mise en marche/arrêt programmée, un système de protection de sécurité éprouvé, de multiples réglages automatiques, le verrouillage du système, un système expert, un dialogue homme-machine (multilingue), des interfaces d'automatisation de bâtiments, etc.
■Completunitéfonction d'autodiagnostic et de protection des anomalies
Le système de contrôle (IA, V5.0) intègre 34 fonctions d'autodiagnostic et de protection contre les anomalies. En fonction du niveau d'anomalie, le système prend des mesures automatiques afin de prévenir les accidents, de minimiser l'intervention humaine et de garantir un fonctionnement continu, sûr et stable du refroidisseur.
■Uniquelroutearéglagefonction
Le système de contrôle (IA, V5.0) est doté d'une fonction unique de régulation de charge, permettant un ajustement automatique de la puissance du refroidisseur en fonction de la charge réelle. Cette fonction contribue non seulement à réduire les temps de démarrage/arrêt et de dilution, mais aussi à diminuer le fonctionnement à vide et la consommation d'énergie.
■Volume de circulation de solution unique technologie de contrôle
Le système de contrôle (IA, V5.0) utilise une technologie de contrôle ternaire innovante pour ajuster le volume de circulation de la solution. Traditionnellement, seul le niveau de liquide dans le générateur est pris en compte. Cette nouvelle technologie combine les avantages de la concentration et de la température de la solution concentrée, ainsi que du niveau de liquide dans le générateur. Parallèlement, une technologie de contrôle à fréquence variable avancée est appliquée à la pompe à solution afin d'optimiser le volume de solution en circulation. Cette technologie améliore l'efficacité opérationnelle et réduit le temps de démarrage et la consommation d'énergie.
■Contrôle de la concentration de la solutiontechnologie
Le système de contrôle (IA, V5.0) utilise une technologie unique de régulation de la concentration pour assurer la surveillance et le contrôle en temps réel de la concentration et du volume de la solution concentrée, ainsi que du volume d'eau chaude. Ce système permet de maintenir le refroidisseur en fonctionnement sûr et stable même à haute concentration, d'améliorer son rendement et de prévenir la cristallisation.
■air automatique intelligentpurgefonction
Le système de contrôle (IA, V5.0) peut réaliser une surveillance en temps réel des conditions de vide et purger automatiquement l'air non condensable.
■Contrôle unique de l'arrêt de la dilution
Ce système de contrôle (IA, V5.0) gère la durée de fonctionnement des différentes pompes nécessaires à la dilution en fonction de la concentration de la solution, de la température ambiante et du volume d'eau réfrigérante restant. Ainsi, une concentration optimale est maintenue pour le refroidisseur après son arrêt. La cristallisation est évitée et le temps de redémarrage du refroidisseur est réduit.
■Système de gestion des paramètres de fonctionnement
Grâce à l'interface de ce système de contrôle (IA, V5.0), l'opérateur peut effectuer les opérations suivantes sur 12 paramètres critiques liés aux performances du refroidisseur : affichage en temps réel, correction, paramétrage. Un historique des opérations est conservé.
■Unitésystème de gestion des pannes
En cas d'affichage d'un message d'erreur ponctuelle sur l'interface utilisateur, ce système de contrôle (IA, V5.0) peut localiser et détailler la panne, proposer une solution ou des instructions de dépannage. La classification et l'analyse statistique de l'historique des pannes peuvent être réalisées afin de faciliter la maintenance assurée par les opérateurs.
