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。吸収装置からの希釈溶液は、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。高温の排ガスと天然ガスを利用して高圧、高温の冷媒蒸気を生成します。希釈された溶液は中間溶液になります。通常、産業用熱交換器メーカーはこれらの熱交換器を設計して供給し、システム内の効率的な熱伝達を確保します。
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。産業用熱交換器メーカーは、信頼性と耐久性のある熱交換器を提供することで、これらのシステムの熱効率を最適化する上で重要な役割を果たしています。
HTG で発生した高圧高温の冷媒蒸気は、LTG 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。ここでは、産業用熱交換器のメーカーが、凝縮器の設計がシステムの効率に必要な冷却能力を満たしていることを確認しています。
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。最適なパフォーマンスを実現するために、産業用熱交換器メーカーは、望ましい熱力学を達成するために蒸発器を慎重に作成します。
最後に、産業用熱交換器メーカーは、LTHE、HTHE、凝縮器などのさまざまな熱交換器が効率的に設計され、冷却サイクルに統合されるようにすることで、システムの全体的なパフォーマンスに貢献します。
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。