高温の排ガスと天然ガスを駆動熱源として使用し、排ガスと直火式 LiBr 吸収チラー (チラー/ユニット) は、冷媒水の蒸発を利用して冷水を生成します。
日常生活の中で、アルコールを肌に垂らすと冷たさを感じるのは皆さんご存知の通り、それはその気化熱が皮膚から奪われるからです。アルコールに限らず、あらゆる液体は蒸発する際に周囲の熱を吸収します。そして、大気圧が低くなるほど、蒸発温度は低くなります。例えば、水の沸騰温度は1気圧では100℃ですが、気圧が0.00891まで下がると水の沸騰温度は5℃になります。そのため、真空状態では水は非常に低い温度で気化します。
これがマルチエネルギー LiBr 吸収チラーの基本的な動作原理です。高真空吸収器内で水(冷媒)が気化し、水から熱を吸収して冷却します。その後、冷媒蒸気は LiBr 溶液(吸収剤)に吸収され、ポンプによって循環されます。このプロセスが繰り返されます。
マルチエネルギー LiBr 吸収冷凍機の動作原理を図 2-1 に示します。吸収器からの希釈溶液は溶液ポンプによって汲み上げられ、低温熱交換器(LTHE)と高温熱交換器(HTHE)を通過し、高温発生器(HTG)に入り、そこで沸騰させます。高温排ガスとナチュラックガスを使用して、高圧、高温の冷媒蒸気を生成します。希釈液は中間液になります。
中間溶液は、HTHE を介して低温発生器 (LTG) に流れ、そこで HTG からの冷媒蒸気によって加熱されて冷媒蒸気が生成されます。中間溶液は濃縮溶液となる。
HTG によって発生した高圧高温の冷媒蒸気は、LTG 内の中間溶液を加熱した後、凝縮して冷媒水となります。絞られた水は、LTGで発生した冷媒蒸気とともに凝縮器に入り、冷却水で冷却されて冷媒水となります。
凝縮器で発生した冷媒水はU字管を通って蒸発器に流入します。冷媒水の一部は蒸発器内の非常に低い圧力により蒸発しますが、その大部分は冷媒ポンプによって駆動され、蒸発器チューブ束にスプレーされます。管束に吹き付けられた冷媒水は、管束内を流れる水から熱を吸収して蒸発します。
LTG からの濃縮溶液は LTHE を介して吸収装置に流れ、管束に噴霧されます。そして、濃縮液は束管内を流れる水によって冷却された後、蒸発器からの冷媒蒸気を吸収して希釈液となります。このようにして、濃縮溶液は蒸発器で生成された冷媒蒸気を継続的に吸収し、蒸発プロセスを継続させます。その間に、希釈された溶液は溶液ポンプによって HTG に送られ、そこで再び沸騰して濃縮されます。したがって、冷却サイクルはマルチエネルギー LiBr 吸収チラーによって完了し、サイクルが繰り返されます。