L'influence de la vapeur surchauffée sur les machines frigorifiques au bromure de lithium - Connaissance

L'influence de la vapeur surchauffée sur la machine frigorifique au bromure de lithium

Lors du fonctionnement des groupes frigorifiques à absorption au bromure de lithium, la qualité de la vapeur est un facteur clé déterminant leurs performances et leur durée de vie. Bien que la vapeur surchauffée ait une enthalpie thermodynamique plus élevée, elle constitue une source de danger importante pour les refroidisseurs au brome conçus spécifiquement pour la vapeur saturée. Cet article vise à explorer en profondeur le mécanisme d’impact de la vapeur surchauffée, à clarifier les idées fausses cognitives courantes et à proposer des solutions fondamentales.

En prenant comme exemple la vapeur courante de 6kgf/cm² (pression manométrique, pression absolue d'environ 0,688 MPa) :
Vapeur saturée : À cette pression, la température de saturation de l'eau est d'environ 158,08 degrés. À ce stade, la vapeur et l’eau liquide sont dans un état d’équilibre de transition de phase et leur contenu thermique comprend la chaleur sensible et l’énorme chaleur latente de vaporisation.
Vapeur surchauffée : Si la vapeur saturée est davantage chauffée pour augmenter sa température à 208,08 degrés (degré de surchauffe de 50 degrés), de la vapeur surchauffée est obtenue. Il s’agit d’une phase gazeuse unique sans gouttelettes de liquide et la chaleur ajoutée est une chaleur sensible.
La différence fondamentale dans cet état physique constitue la base des performances très différentes des deux en termes d’efficacité de transfert de chaleur.

Le générateur haute-pression de l'unité de bromure de lithium est essentiellement un échangeur de chaleur à condensation, conçu sur la base du principe de transfert de chaleur à changement de phase de la vapeur saturée.
L'avantage du transfert thermique de la vapeur saturée : Lorsque la vapeur saturée se condense à l'intérieur du tube générateur, sa chaleur latente de vaporisation est libérée à température constante. Il s'agit d'une méthode de transfert de chaleur très efficace (avec un coefficient de transfert de chaleur très élevé), qui rend le processus de transfert de chaleur fluide et contrôlable, et peut transférer d'énormes quantités de chaleur avec une petite zone de transfert de chaleur.
L'inconvénient du transfert de chaleur de la vapeur surchauffée : le dégagement de chaleur de la vapeur surchauffée est un transfert de chaleur par convection d'un gaz monophasé-, et son coefficient de transfert de chaleur est généralement inférieur d'un à deux ordres de grandeur à celui du transfert de chaleur par condensation. Même à des températures élevées, sa capacité à transférer la chaleur vers la paroi du tuyau est extrêmement faible. Afin de transférer la même quantité de chaleur, une plus grande différence de température de transfert de chaleur est nécessaire, ce qui entraîne une diminution significative de l'efficacité globale du transfert de chaleur.

Les dangers de la vapeur surchauffée présentent les caractéristiques de plusieurs échelles de temps, et comprendre la relation dialectique entre son « instantané » et son « long -terme » est la clé pour résoudre les contradictions cognitives.
1. Les aléas instantanés : perturbations sévères et pointes dangereuses
Les dangers de la vapeur surchauffée éclatent de manière violente et localisée lors de la première introduction, provoquant un impact instantané sur le système.
Surcharge instantanée du condenseur : Dans la section d'entrée de vapeur surchauffée, la température extrêmement élevée des parois provoque une ébullition ou une ébullition de la solution, ce qui entraîne une vapeur de réfrigérant excessive et potentiellement surchauffée. Ce flux de vapeur fait que la charge thermique du condenseur dépasse momentanément sa capacité nominale, ce qui entraîne une forte augmentation de la pression et de la température. Bien que la capacité de refroidissement globale ait diminué à long terme, le choc de surcharge instantané a sérieusement perturbé l'équilibre du système.
Déclenchement instantané du risque de cristallisation : « L'évaporation flash » provoque l'évaporation instantanée de l'humidité de la solution dans la zone d'entrée du générateur, et la concentration locale atteint un pic dangereux en très peu de temps, dépassant facilement la ligne de cristallisation. La cristallisation est souvent déclenchée par des pics de concentration locaux plutôt que par la concentration moyenne globale de l'unité.
2. Impact à long terme : baisse continue de l’efficacité et dommages irréversibles
Après un impact instantané, la vapeur surchauffée entraînera une dégradation irréversible à long terme des performances de l'unité.
Diminution irréversible de l'efficacité globale : en raison de la faible efficacité du transfert de chaleur, la source de chaleur de fonctionnement efficace obtenue par l'unité est continuellement insuffisante, ce qui entraîne une faible capacité de réfrigération à long terme-et une augmentation permanente de la consommation d'énergie.
Exacerbation de la corrosion et dommages permanents : les températures locales élevées peuvent décomposer les inhibiteurs de corrosion, endommager les films protecteurs métalliques et accélérer rapidement la corrosion. Les produits de corrosion (comme la rouille, la rouille du cuivre) peuvent avoir deux conséquences majeures :
Formation de noyaux cristallins : rétrécissement significatif de la région métastable de la solution, permettant à la cristallisation de se produire en dessous de la température théorique.
Blocage des canalisations et des buses : contaminant la solution, formant des zones mortes d'écoulement, détériorant davantage le transfert de chaleur et créant de nouveaux lits de cristallisation, formant un cercle vicieux.

En résumé, les dommages causés par la vapeur surchauffée aux unités au bromure de lithium sont considérables. Cela perturbe le mécanisme stable de transfert de chaleur par condensation, provoquant non seulement des menaces de choc instantanées pour la sécurité opérationnelle, mais conduisant également à une dégradation des performances à long-terme et à une durée de vie réduite de l'équipement. L’essentiel de son préjudice réside dans la perturbation de la stabilité et de l’uniformité du système.
Par conséquent, la stratégie de réponse la plus fondamentale et la plus nécessaire consiste à traiter strictement la vapeur surchauffée jusqu'à l'état de vapeur saturée requis par la conception de l'unité grâce à des dispositifs fiables de réduction de température et de pression. C'est la seule condition préalable correcte pour garantir un fonctionnement efficace, stable et durable-des machines frigorifiques au bromure de lithium. Toute opération permettant à la vapeur surchauffée d'entrer directement dans l'unité est un comportement à court terme qui sacrifie la santé et la sécurité de l'équipement.

Fabricant de solutions de bromure de lithium

Flier Refrigeration Engineering Technology Co., Ltd est une entreprise de services techniques professionnels intégrant la vente d'hôtes de climatisation centrale-, la vente de pièces de rechange, la réparation et la maintenance des unités.

Usine située à Zhenjiang, Jiangsu, couvrant une superficie de 25 000 mètres carrés, et a été construite avec 1 centre de R&D, 1 usine pilote, 3 bases de production, d'apprentissage et de recherche innovantes composées d'un atelier de production professionnel et de son infrastructure correspondante. À l'heure actuelle, l'entreprise est devenue-un fournisseur de services techniques bien connu dans le domaine de la climatisation centrale en Chine.

Les principales activités de l'entreprise comprennent : la maintenance, le nettoyage et les services techniques de la climatisation centrale ; services de nettoyage et d'entretien de tours de refroidissement et de ventilo-convecteurs; traitement personnalisé d'une solution de bromure de lithium ; vente de séparateurs d'impuretés spéciaux en solution de bromure de lithium ; climatisation centrale-hôte et divers zéro Ventes d'accessoires ; installation et vente de systèmes de climatisation centraux, etc.

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