1

Импортозамещающие абсорбционные

тепловые насосы и холодильные машины

Мухин Д.Г., ведущий конструктор ООО «ОКБ Теплосибмаш»

XII Новосибирский инновационно-инвестиционный форум

«Инновационная энергетика»

Новосибирск 2016

Абсорбционные бромистолитиевые термотрансформаторы (АБТТ) –

теплоиспользующее энергосберегающее оборудование:

• Холодильные машины (АБХМ) для генерации искусственного

холода и;

• Тепловые насосы (АБТН) для утилизации низкопотенциальной

теплоты путѐм еѐ трансформации до уровня, пригодного для

прямого использования.

АБТТ имеют широкое распространение во всѐм мире благодаря

высоким потребительским свойствам:

• пожаро- и взрывобезопасность;

• длительный срок службы (до 25 лет);

• экологическая чистота;

• низкий уровень шума;

• отсутствие динамических нагрузок на фундамент;

• незначительное потребление электроэнергии;

• и др.3

Введение

4

ПРИНЦИП РАБОТЫ АБХМ (АБТН)

• Цветная металлургия;

• Нефтехимия;

• Пищевое производство;

• Системы тригенерации;

• Системы кондиционирования;

• Тепличное хозяйство.

5

Сферы применения АБХМ

Компрессионные холодильные машины (КХМ)

Абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины(АБХМ)

6

• Системы отопления;

• Системы горячего водоснабжения;

• Одновременный нагрев и охлаждение в промышленности и теплоэнергетике.

7

Сферы применения АБТН

ООО «ОКБ Теплосибмаш» – единственная в России

компания – разработчик абсорбционных бромистолитиевых

термотрансформаторов.

Компания выполняет практически весь цикл опытно-

конструкторских и опытно-внедренческих работ:

• разработка конструктивных схем АБТТ и оптимальных

решений по их применению;

• разработка конструкторской документации;

• организация производства на базе российских

машиностроительных предприятий;

• проведение пуско-наладочных работ;

• обучение персонала заказчика;

• гарантийное и сервисное обслуживание АБТТ

8

В ООО «ОКБ Теплосибмаш» разработаны тридцать модификаций АБТТ.

АБХМ:

• с водяным и паровым обогревом с одноступенчатой (АБХМ-В, АБХМ-П)

и двухступенчатой (АБХМ2-П) регенерацией раствора холодильной

мощностью от 600 до 4000 кВт;

• с низкотемпературным водяным обогревом с одноступенчатой

регенерацией раствора (АБХМ-Вн) мощностью от 600 до 4000 кВт;

• с огневым обогревом (АБХМ-Т,Тс) мощностью от 600 до 3000 кВт;

АБТН:

• с паровым обогревом (АБТН-П) мощностью по утилизируемой теплоте

от 600 до 4000 кВт;

• с огневым обогревом (АБТН-Т) мощностью по утилизируемой теплоте от

600 до 3000 кВт.

С 2001 года изготовлено и введено в эксплуатацию 25 АБХМ и 2 АБТН.

9

10

ПРИМЕНЕНИЕ АБТТ ООО «ОКБ ТЕПЛОСИБМАШ» В РОССИИ

• охлаждение дутьевого воздуха на входе в ГТУ энергетических и

газоперекачивающих станций в летний период позволяет увеличить КПД

станций.

• охлаждение и конденсация газа в технологиях ожижения природного газа.

11

АКТУАЛЬНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ АБХМ В ЭНЕРГЕТИКЕ И ГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

12

АКТУАЛЬНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ АБТН

При сжигании природного газа в котлах образуется до 19-20% водяного

пара по объѐму (12-13% по весу). На подавляющем большинстве котельных РФ

теплота конденсации водяного пара не используется и пар вместе с дымовыми

газами выбрасывается в атмосферу.

Затраты газового топлива на теплоснабжение в России 280-300 млн. т

у.т./год (более 2 т.у.т. на чел./год). Экономия потребления газового топлива всего

на 10% составит около 28-30 млн. т у.т. природного газа (24-26 млрд. нм3 в год).

Решение проблемы экономии газа для котельных РФ – создание

систем глубокой утилизации теплоты дымовых газов на базе

конденсационного теплообменника утилизатора (КТУ) и АБТН. Под

глубокой утилизацией теплоты понимается охлаждение дымовых газов ниже

температуры «точки росы», когда происходит конденсация водяных паров из

сбросных продуктов сжигания.

13

СХЕМА ГЛУБОКОЙ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ОТХОДЯЩИХ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

14

ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ

1 Разработка АБХМ для выработки холода в отрицательном диапазоне температур

Область применения АБХМ – получение холода положительных температур (от +3 °С и

выше). Это обусловлено тем, что в качестве хладагента в АБХМ применяется вода, и

получение более низких температур невозможно из-за опасности еѐ замерзания. Тем не

менее, во многих промышленных приложениях существует потребность в более низких

температурах охлаждения, в т.ч. и отрицательных:

• получение т. н. «ледяной» воды для охлаждения молока;

• охлаждение складских помещений с пищевой продукцией;

• технология производства пластмасс: охлаждение оборотной воды для экструдеров,

охлаждение форм и фильер;

• и др.

Создание теплоиспользующих низкотемпературных АБХМ с отрицательными

температурами кипения хладагента позволит сократить потребление электроэнергии на

выработку холода путѐм технологии «фреонового» охлаждения, практически

безальтернативной в настоящее время.

15

СХЕМА АБХМ С ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ АБСОРБЦИЕЙ

16

ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ

2 Разработка АБТТ на альтернативном рабочем теле.

Во всѐм мире основным абсорбентом АБТТ является водный раствор бромида лития

(LiBr). Однако в России он не выпускается. Средняя стоимость раствора LiBr,

поставляемого зарубежными производителями составляет 1000 руб./кг.

В качестве альтернативного абсорбента в АБТТ рассматривается водный раствор на базе

соли LiCl.

LiCl по сравнению с LiBr обладает рядом преимуществ:

• соль производится в России (ПАО «НЗХК», г. Новосибирск);

• стоимость меньше почти в 2 раза;

• существенно меньшая коррозионная активность.

Создание АБТТ на новом абсорбенте открывает перспективы полного

импортозамещения этого вида оборудования в России.

17

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

18

Холодильная машина АБХМ-3000П мощностью

3000 кВт

ФКП «Анозит», г. Куйбышев, НСО, 2008 г.

Назначение: охлаждения воды

технологического цикла.

Две холодильные машины АБХМ-

1500Тс суммарной мощностью

3000 кВт (на природном газе)

ООО «Карачинский источник»,

п. Карачи, НСО, 2010 г.

Назначение: охлаждение

минеральной воды.

19

Холодильная машина АБХМ-1000Вн

мощностью 960 кВт

ООО «Корзинка-6», г.Липецк, 2012 г.

Назначение: для кондиционирования

колбасного цеха.

Холодильная машина АБХМ-2000П

мощностью 2100 кВт

КОАО «Азот», г.Кемерово, 2012 г.

Назначение: для охлаждения

воды и других сред в

технологических системах

охлаждения производства

капролактама.

20

Теплонасосная установка тепловой

мощностью 4700 кВт на базе двух

абсорбционных бромистолитиевых

тепловых насосов с огневым обогревом

АБТН-600Т.

ООО «Сельхозпроминвест»,

Краснодарский край, 2005 г.

Назначение установки: получение

горячей воды для отопления и горячего

водоснабжения тепличного комбината с

использованием геотермальной воды.

Первый реализованный в

России проект использования

абсорбционных тепловых

насосов.