การพัฒนาเครื่องทำความเย็นระบบดูดกลืนแบบต่อเนื่อง ขนาด 1/2 ตันความเย็นโดยใช้ลิเทียมคลอไรด์และน้ำ

Development of a 1/2 ton LiCl-H20 continuous absorption cooling system

Name: เกษม ขวัญอ่อน

Name: Kasem Kwan-on

keyword: เครื่องทำความเย็นระบบดูดกลืน

Abstract: งานวิทยานิพนธ์นี้เป็นการศึกษา ออกแบบ สร้าง และทดลอง เครื่อง ทำความเย็นระบบดูดกลืนแบบต่อเนื่องโดยใช้สารละลายลิเทียมคลอไรด์และน้ำ เพื่อ ให้มีความสามารถในการทำความเย็น 0.5 ตันความเย็น ใช้น้ำร้อนเป็นต้นกำเนิด พลังงานความร้อนอุณหภูมิต่ำ เครื่องทำความเย็นนี้ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่สำคัญต่าง ๆ คือ เครื่องผลิต, เครื่องดูดกลืน, เครื่องควบแน่น, เครื่องระเหย และเครื่องแลก เปลี่ยนความร้อน และได้เลือกใช้ทองแดงเป็นวัสดุที่ใช้สร้างเพราะทนทานต่อการกัด กร่อนของสารละลายลิเทียมคลอไรด์ได้ดีอีกทั้งสามารถถ่ายเทความร้อนได้ดีด้วย ระบบ ทำความเย็นแบบดูดกลืนนี้อาศัยวัฏจักรการ เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิคส์ ของสารละลายลิเทียมคลอไรด์และน้ำ สารละลายลิเทียมคลอไรด์เป็นสารดูดกลืนและ น้ำเป็นสารทำความเย็น ผลการทดลองพบว่าสามารถทำความเย็นได้เพียง 0.05 ตันความเย็น สัมประสิทธิ์ในการทำงานอยู่ในช่วง 0.04-0.07 อุณหภูมิน้ำร้อนที่ใช้เป็นต้นกำเนิด พลังงานความร้อนให้กับเครื่องผลิตมีค่า 70-80 ํc และเมื่อเพิ่มอัตราการถ่ายเท ความร้อนให้กับเครื่องผลิดแล้วจะทำให้ความเย็นได้สูงขึ้น แต่สัมประสิทธิ์ ในการทำความเย็นจะลดลง แต่จากการทดลองการทำงานของส่วนต่าง ๆ ของระบบทำความเย็นพบว่า เมื่อเพิ่มภาระความร้อนให้กับเครื่องระเหยจะทำให้เกิดอัตราการระเหยมากขึ้นความ สามารถในการทำความเย็นเพิ่มขึ้น แต่อุณหภูมิและความดันของสารทำความเย็นในเครื่อง ระเหยมีค่าสูงขึ้น เพราะเครื่องดูดกลืนไม่สามารถดูดกลืนไอสารทำความเย็นได้ทัน เมื่อลดภาระความร้อนให้กับเครื่องระเหยจะทำให้ความดันและอุณหภูมิของสารทำความ เย็นเข้าใกล้สภาวะที่ออกแบบไว้ การทดลองเพื่อศึกษาสมรรถนะของเครื่องผลิต, เครื่อง ควบแน่นและเครื่องระเหยพบว่า เครื่องผลิตและเครื่องควบแน่นสามารถผลิตสารทำความเย็น ได้ตามที่ออกแบบไว้คือ 2.68 กิโลกรัมต่อชั่วโมง แต่เครื่องระเหยสามารถระเหยสาร ทำความเย็นได้เพียง 1.48 กิโลกรัมต่อชั่วโมงซึ่งมีค่าเป็น 55.22% ของอัตราการระเหย ที่ออกแบบไว้

Abstract: A 1/2 ton LiCl-H20 continuous absorption cooling system using hot water as an energy source was designed, constructed and tested. The system consisted of a generator, an absorber, a condenser, an evaporator and three heat exchangers. The materials of construction were mainly copper ana plastic. In this absorption cooling system, LiCl-H2O solution was the absorbent and H20 was the refrigerant. Using 70-80 ํc water as energy source, it was found that the capacity of the system was only 0.05 ton and the coefficient of performance was in the range of 0.047-0.070. Increasing heat input to the system increased its capacity but decreased its coefficient of performance. Increasing heat load to the evaporator caused both the pressure and the temperature of the refrigerant to increase, possibly due to the accumulation of the refrigerant in the absorber. By lowering heat load it was found that both the temperature and the pressure of the evaporator could be made to maintain of the design condition. Individual testing of the generator, the condenser and the evaporator showed that the generator and the condenser could produce the refrigerant at the design rate of 2.68 kg/hr where as the evaporator was only able to evaporate the refrigerant at a rate of which was only 55.22% of the design value. Long Abstract This is a study to utilize low temperature thermal energy (less than 100 ํc) for refrigeration. A 1/2 ton LiCl-H2O continuous absorption cooling system waS designed, constructed and tested. Hot water was used as energy source. An absorption cooling system operated in a cyclic process utilizing changing properties of twO materials, the refrigerant- absorbent pair. Refrigerant in its vapour state is absorbed by an absorbent in the absorber. The refrigerant is evaporated from the absorbent in the generator by heat and subsequently condensed in the condenser. The designing of various components of the 1/2 ton LiCl-H20 continuous absorption cooling system utilizing the knowledge of thermodynamic properties of the LiCl and H20 system. For the purpose of this study copper was selected as the construction materials. The generator, the absorber and the heat exchanger were fabricated similar to a shell and tube heat exchanger, the condenser was similar to a double pipe heat exchanger, and the evaporator was fabricated as a fin and tube heat exchanger. The testing of the system were carried out in three stages namely the continuous operation testing, the effects of heat load experiments and the individual testing of each individual component. In the preliminary testing, it was found that the system was not able to operate continuously due to the inability to control the evaporation rate. The flow rate of the lithium chloride solution in the absorber waS 960 kg/hr which was only 1/3 of the design value (2700 kg/hr.) Continuous testing after the installation of a flowmeter showed that capacity of the system was 0.05 ton of refrigeration which was lower than the designed capacity of 0.5 ton of refrigeration. Increasing the heat supplied to the generator was found to increase the capacity but decrease coefficient of performance. The 1ow flow rate of lithium chloride solution was possibly due to insufficient absorption rate caused by poor film formation in the absorber. Increasing heat load to the evaporator led to a condition of high pressure and high temperature of the evaporator as refrigerant accumulated in the evaporator. By reducing the heat load to the evaporator it was found that temperature and the pressure could be maintained at 10.6 ํC and 6 mmHg respectively. The design value were 10 ํC and 8 mmHg respectively. To test the performance of each part, the generator, the condenser and the evaporator were test individually. It was found that the generator and the condenser can produce refrigerant at the rate of 2.68 kg/hr. But the evaporator could evaporate refrigerant at the rate of 1.48 kg/hr corresponding to only 55.22% of the design value

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด.

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: ศักรินทร์ ภูมิรัตน

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2528

Modified: 2554-06-07

Issued: 2554-04-17

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: ET67

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีพลังงาน

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ET67.pdf	2.2 MB	52	2025-12-11 14:25:01
2	ET67ab.pdf	206.7 KB	24	2021-04-23 12:55:27

ใช้เวลา

0.035427 วินาที