Hệ thống làm sạch nước R718: Phương pháp quản lý và Thiết kế dịch vụ nhiệt

Bài báo gốc HEXNOVAS

Hệ thống làm sạch nước R718: Phương pháp quản lý và Thiết kế dịch vụ nhiệt

Hệ thống làm sạch nước R718: Phương pháp quản lý và Thiết kế dịch vụ nhiệt

Công nghiệp làm lạnh đang trải qua một sự chuyển đổi cấu trúc vì các quy định môi trường đẩy nhanh giai đoạn của các chất làm lạnh cao. Một khái niệm gần đây được tái tạo lại trong các cuộc thảo luận kỹ thuật là việc dùng nước (R718) làm máy lạnh. Khi hoạt động dưới điều kiện chân không sâu, nước có thể hoạt động như là chất lỏng hoạt động bền vững cho hệ thống làm mát.

Đối với các kỹ sư làm việc trong hệ thống làm lạnh công nghiệp, việc nhận nuôi R718 đã giới thiệu một tập hợp các phân tích kỹ thuật mới -- đặc biệt là thiết kế các loại máy khử nhiệt cao và các máy thay đổi nhiệt lượng cao.

Tại sao có nước?R718) Lại thu hút sự chú ý

Trong số tất cả các chất làm lạnh hiện có, nước có hồ sơ môi trường thuận lợi nhất. Nó không có khả năng làm cạn kiệt khí quyển (ODP) và không có khả năng nóng lên toàn cầu (GWP) khiến nó hoàn toàn được điều hòa với các quy định về khí hậu lâu dài.

Ngoài những lợi ích môi trường, nước cũng có những đặc điểm nhiệt động học tuyệt vời. Sức nóng tiềm tàng của hơi nước cao hơn nhiều so với hầu hết các chất làm lạnh tổng hợp, nghĩa là một dòng chảy lớn tương đối nhỏ có thể vận chuyển năng lượng nhiệt đáng kể.

• 100 mbar nhiệt độ đang sôi _ 46°C
• 50 mbar nhiệt độ sôi _ 33°C
• 20 mbar nhiệt độ sôi thể tích 18°C

Hiểu được chu trình tủ lạnh R718

Mặc dù chất lỏng hoạt động khác nhau, chu kỳ nhiệt động của hệ thống R718 vẫn có khái niệm tương tự với sự đông lạnh của hơi nước.

Bên trong bầu khí quyển, nước bốc hơi dưới chân không sâu và hấp thụ nhiệt từ trọng tải làm mát. Sau đó, khí áp suất thấp phải được nén lại — thường là bởi một máy nén động mạch có tốc độ cao — để tăng nhiệt độ bão hòa.

Sau đó hơi nước đi vào bình ngưng tụ nơi mà nhiệt bị loại ra khỏi vòng xoáy nước làm mát. Sau khi ngưng tụ, nước lỏng trở lại bình khí quyển và hoàn thành chu trình đông lạnh.

Trong các thiết bị làm lạnh gọn gàng, các quá trình ngưng tụ này thường được thực hiện bằng cách sử dụng một bộ phận chuyển đổi nhiệt làm bằng đồng được bao phủ bằng đồng, giúp cho việc truyền nhiệt cực kỳ hiệu quả trong một vùng nhỏ.

Thử thách kỹ thuật thật sự: Hoạt động từ xa sâu

Không giống như hệ thống làm lạnh thông thường hoạt động trên áp suất khí quyển, R718 hệ thống thường chạy giữa 20 và 100 mbar Áp lực tuyệt đối.

• Mật độ hơi rất thấp cần thiết nén số lượng cao
• Duy trì chân không dài lâu
• Ngăn chặn sự xâm nhập của khí không thể ngăn chặn
• Sự ngưng tụ ổn định theo điều kiện áp suất thấp

Những lời cầu xin cho những người trao đổi nhiệt cao

Khi các máy thay đổi nhiệt đĩa được sử dụng làm bình ngưng trong hệ thống R718, chúng hoạt động dưới điều kiện không cân xứng. Phần hơi nước có thể nằm dưới chân không sâu, trong khi vòng xoáy nước làm mát hoạt động ở nhiều quán bar.

Trong những điều kiện như thế, sự cứng nhắc của cái đĩa trở nên rất quan trọng. Thậm chí sự biến dạng cấu trúc nhỏ cũng có thể hạn chế các kênh kết dính, giảm áp suất, và làm phiền các chế độ lưu thông hai giai đoạn.

Vì lý do này, các máy điều hòa nhiệt được thiết kế đúng cách thường được ưu tiên trong các cơ sở công nghiệp lớn nơi cần phải có cấu trúc mạnh mẽ và duy trì sự bền vững.

Ngoài ra, hệ thống làm lạnh chân không rất nhạy cảm với các khí không thể ngăn chặn. Nếu không khí đi vào hệ thống, nó có xu hướng tích tụ trong bình ngưng tụ và tạo ra một rào cản khuếch tán ngăn chặn hiệu suất truyền nhiệt.

Những ứng dụng tương lai của quá trình cai nghiện R718

Mặc dù hệ thống làm lạnh nước vẫn còn đang tăng lên, nhưng ngày càng được xem xét cho những ứng dụng nhạy cảm về môi trường như làm mát trung tâm dữ liệu, quá trình làm mát công nghiệp và hệ thống làm lạnh bền vững.

Cụ thể, ứng dụng làm lạnh áp suất cao như hệ thống làm lạnh CO₂ cho thấy làm thế nào việc trao đổi nhiệt đóng vai trò quyết định trong việc cho phép công nghệ làm mát mới.

Tải về HEXNOVAS Sổ tay kỹ thuật cho ứng dụng thay đổi nhiệt áp suất cao.