वाष्प अवशोषण प्रशीतन प्रणाली (Vapour Absorption Refrigeration System) - Mechanical

वाष्प अवशोषण प्रशीतन प्रणाली (Vapour Absorption Refrigeration System)

इतिहास (History):

वाष्प अवशोषण रेफ्रिजरेशन सिस्टम रेफ्रिजरेटिंग प्रभाव पैदा करने के सबसे पुराने तरीकों में से एक है। वाष्प अवशोषण का सिद्धांत सबसे पहले 1824 में माइकल फैराडे द्वारा खोजा गया था, जबकि कुछ गैसों के द्रवीकरण के प्रयोगों का एक सेट प्रदर्शन करते हुए। पहली वाष्प अवशोषण प्रशीतन मशीन 1860 में एक फ्रांसीसी वैज्ञानिक, फर्डिनेंड कैर द्वारा विकसित की गई थी। (The vapour absorption refrigeration system is one of the oldest methods of producing refrigerating effect. The Principle of vapour absorption was first discovered by Michael Faraday in 1824 while performing a set of experiments to liquefy certain gases. The first vapour absorption refrigeration machine was developed by a French scientist, Ferdinand Carre, in 1860).

 

यह प्रणाली घरेलू और बड़े औद्योगिक रेफ्रिजरेटिंग प्लांट दोनों में उपयोग की जाती है। रेफ्रिजरेंट, जिसे आमतौर पर वाष्प अवशोषण प्रणाली में उपयोग किया जाता है, अमोनिया है। (This system used in both the domestic and large industrial refrigerating plants. The refrigerant, commonly used in a vapour absorption system, is ammonia).

बीसवीं शताब्दी के शुरुआती वर्षों में, जल-अमोनिया प्रणालियों का उपयोग करते हुए वाष्प अवशोषण चक्र लोकप्रिय और व्यापक रूप से उपयोग किया गया था, लेकिन वाष्प संपीड़न चक्र के विकास के बाद इसके प्रदर्शन के कम गुणांक के कारण इसका महत्व बहुत कम हो गया। अवशोषण रेफ्रिजरेटर नियमित कंप्रेसर रेफ्रिजरेटर के लिए एक लोकप्रिय विकल्प है जहां बिजली अविश्वसनीय, महंगा या अनुपलब्ध है, जहां कंप्रेसर से शोर समस्याग्रस्त है, या जहां अधिशेष गर्मी उपलब्ध है। (In the early years of the twentieth century, the vapor absorption cycle using water-ammonia systems was popular and widely used, but after the development of the vapor compression cycle it lost much of its importance because of its low coefficient of performance. Absorption refrigerators are a popular alternative to regular compressor refrigerators where electricity is unreliable, costly, or unavailable, where noise from the compressor is problematic, or where surplus heat is available).

 

परिचय (Introduction):

एक अवशोषण रेफ्रिजरेटर एक रेफ्रिजरेटर है जो शीतलन प्रक्रिया को चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करने के लिए एक गर्मी स्रोत का उपयोग करता है। सिस्टम दो कूलेंट का उपयोग करता है, जिनमें से पहला बाष्पीकरणीय शीतलन करता है और फिर दूसरे शीतलक में अवशोषित हो जाता है; दो शीतलक को अपने प्रारंभिक राज्यों में रीसेट करने के लिए गर्मी की आवश्यकता होती है। यह याद किया जा सकता है कि संपीड़न प्रणाली में वाष्प को संपीड़ित प्रक्रिया के दौरान मात्रा में एक महान परिवर्तन से गुजरते हुए संकुचित किया गया था। तदनुसार, प्रक्रिया में बिजली का प्रमुख हिस्सा खपत किया गया था। यह संभवतः कुछ अवशोषक में रेफ्रिजरेंट को भंग करके और संपीड़न उद्देश्यों के लिए समाधान को गर्मी की आपूर्ति करके किया जा सकता है। अवशोषण चक्र तथाकथित संपीड़न प्रक्रिया से पहले सर्द को समाधान में रखकर और प्रक्रिया के तुरंत बाद समाधान से हटाकर इस उद्देश्य को प्राप्त करता है। (An absorption refrigerator is a refrigerator that uses a heat source to provide the energy needed to drive the cooling process. The system uses two coolants, the first of which performs evaporative cooling and is then absorbed into the second coolant; heat is needed to reset the two coolants to their initial states.  It may be recalled that in the compression system the vapour was compressed by undergoing a great change in volume during the compression process. Accordingly, the major part of the power was consumed in the process. This may possibly be done by dissolving the refrigerant in some absorbent and supplying the heat to the solution for compression purposes. The absorption cycle achieves this objective by placing the refrigerant in solution before the so-called compression process and by removing from the solution immediately after the process).

यह तब कंडेनसर में शीतलन एजेंट की तुलना में अपना तापमान और दबाव बढ़ाता है ताकि उच्च दबाव वाष्प कंडेनसर में गर्मी को अस्वीकार कर सके। कंडेनसर छोड़ने वाला तरल प्रशीतक अब बाष्पीकरण की स्थिति में फिर से विस्तार करने के लिए तैयार है। वाष्प अवशोषण प्रणाली में, कंप्रेसर को एक अवशोषक, एक पंप, एक जनरेटर और एक दबाव कम करने वाले वाल्व द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। वाष्प अवशोषण प्रणाली में ये घटक वाष्प संपीड़न प्रणाली में कंप्रेसर के समान कार्य करते हैं। इस प्रणाली में, वाष्पीकरण से वाष्प प्रशीतक को एक अवशोषक में खींचा जाता है, जहां यह प्रशीतक के कमजोर समाधान द्वारा अवशोषित होता है जो एक मजबूत समाधान बनाता है। यह मजबूत समाधान जनरेटर को पंप किया जाता है जहां इसे किसी बाहरी स्रोत द्वारा गर्म किया जाता है। हीटिंग प्रक्रिया के दौरान, वाष्प प्रशीतक को घोल से निकाला जाता है और कंडेनसर में प्रवेश करता है जहां यह द्रवीभूत होता है। तरल सर्द तब बाष्पीकरणकर्ता में प्रवाहित होता है और चक्र पूरा हो जाता है। (It then raises its temperature and pressure higher than the cooling agent in the condenser so that the higher pressure vapours can reject heat in the condenser. The liquid refrigerant leaving the condenser is now ready to expand to the evaporator conditions again. In the vapour absorption system, the compressor is replaced by an absorber, a pump, a generator and a pressure reducing valve. These components in vapour absorption system perform the same function as that of a compressor in vapour compression system. In this system, the vapour refrigerant from the evaporator is drawn into an absorber where it is absorbed by the weak solution of the refrigerant forming a strong solution. This strong solution is pumped to the generator where it is heated by some external source. During the heating process, the vapour refrigerant is driven off by the solution and enters into the condenser where it is liquefied. The liquid refrigerant then flows into the evaporator and the cycle is completed).

 

थर्मोडायनामिक रेफ्रिजरेंट-शोषक मिश्रण की आवश्यकताएँ (Requirements of Thermodynamic Refrigerant-Absorbent Mixture): -

सर्द और शोषक मिश्रण के लिए मुख्य रूप से दो आवश्यकताएं हैं जो निम्नानुसार हैं। (There are mainly two requirements for the refrigerant and absorbent mixture which are as follow): -

१)  घुलनशीलता आवश्यकता (Solubility Requirement): -

रेफ्रिजरेंट में रौल्ट लॉ की विलेयता शोषक की तुलना में अधिक होनी चाहिए ताकि रेफ्रिजरेंट में समृद्ध एक मजबूत घोल, रेफ्रिजरेंट वाष्प के अवशोषण द्वारा अवशोषक में बने। (The refrigerant should have more than Rault’s Law solubility in the absorbent so that a strong solution, highly rich in the refrigerant, is formed in the absorber by the absorption of the refrigerant vapour).

२)  क्वथनांक की आवश्यकता (Boiling points requirement): -

दो पदार्थों के सामान्य उबलते बिंदुओं में एक बड़ा अंतर होना चाहिए, कम से कम 200 º C, ताकि शोषक जनरेटर तापमान पर नगण्य वाष्प दबाव को बढ़ाए। इस प्रकार, लगभग शोषक मुक्त सर्द जनरेटर से उबला हुआ होता है और शोषक अकेले अवशोषक में वापस आ जाता है। (There should be a large difference the normal boiling points of the two substances, at least 200º C, so that the absorbent exerts negligible vapour pressure at the generator temperature. Thus, almost absorbent-free refrigerant is boiled off from the generator and the absorbent alone returns to the absorber).

रेफ्रिजरेंट-शोषक के मिश्रण के लिए कुछ वांछनीय विशेषताएं हैं (There are some desirable characteristics for the mixture of refrigerant-absorbent are): -

क.   इसमें कम हिमांक होना चाहिए। (It should have low freezing point).

ख.   इसमें अच्छा थर्मल और रासायनिक स्थिरता होनी चाहिए। (It should have good thermal and chemical stability).

ग. सभी प्रकार की अपरिवर्तनीय रासायनिक प्रतिक्रियाएं, जैसे कि क्षरण, अपघटन, पोलीमराइज़ेशन और कई अन्य चीजों से बचा जाना चाहिए। (Irreversible chemical reactions of all kinds, such as corrosion, decomposition, polymerization and many more have to be avoided).

घ.   पंप कार्य को कम करने के लिए इसमें कम चिपचिपापन भी होना चाहिए। (It should also have low viscosity to minimize pump work).

 

आदर्श सर्द शोषक संयोजन के गुण (Properties of ideal Refrigerant Absorbent  combination): -

१)  रेफ्रिजरेंट में कम तापमान पर अवशोषक के लिए उच्च आत्मीयता और उच्च तापमान पर कम आत्मीयता होनी चाहिए। (The refrigerant should have high affinity for the absorber at low temperature and less affinity at high temperature).

२)  रेफ्रिजरेंट और शोषक के सामान्य क्वथनांक में एक बड़ा अंतर होना चाहिए। (There should be a large difference in normal boiling points of the refrigerant and the absorbent).

३)  मिश्रण में कम विशिष्ट गर्मी और कम चिपचिपाहट के साथ कम हिमांक बिंदु होना चाहिए। (The mixture should have low freezing point, with low specific heat and low viscosity).

४)  मिश्रण को गैर-संक्षारक भी होना चाहिए। (The mixture also has to be non-corrosive).

 

प्रशीतक और शोषक के जोड़े का उपयोग किया जाता है (Pairs of Refrigerant and Absorbent used): -

शीतल (Refrigerant)	सोखनेवाला (Absorber)	सोखनेवाला का अवस्था (State of Absorber)
अमोनिया (Ammonia)	पानी (Water)	तरल (Liquid)
अमोनिया (Ammonia)	सोडियम थायोसायनेट (Sodium thiocyanate)	ठोस (Solid)
अमोनिया (Ammonia)	लिथियम नाइट्रेट (Lithium Nitrate)	ठोस (Solid)
अमोनिया (Ammonia)	कैल्शियम क्लोराइड (Calcium chloride)	ठोस (Solid)
पानी (Water)	लिथियम ब्रोमाइड (Lithium bromide)	ठोस (Solid)
मीथाइलीन क्लोराइड (Methylene chloride)	टेट्रा एथिलीन ग्लाइकोल का डाइमेथिल ईथर (Dimethyl ether of tetra ethylene glycol)	तरल (Liquid)

 

सरल वाष्प अवशोषण चक्र (Simple Vapour Absorption Cycle):

अवशोषण प्रणाली में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले तरल पदार्थ रेफ्रिजरेंट के रूप में शोषक और अमोनिया के रूप में पानी होते हैं। बाष्पीकरणकर्ता से वाष्प को मिश्रित करने और अवशोषक में अवशोषित करने की अनुमति है। इस प्रक्रिया में उत्पन्न अवशोषण की ऊष्मा अवशोषक से अवशोषित ऊष्मा एक्सचेंजर में संचरित शीत जल में सोखने वाले घोल में डुबो कर खारिज कर दी जाती है। अवशोषक से मजबूत एक्वा-अमोनिया समाधान कंडेनसर दबाव तक पंप किया जाता है और जनरेटर को खिलाया जाता है जो सिस्टम का मुख्य ऊर्जा खपत तत्व है। जनरेटर को गर्मी की आपूर्ति की जाती है। सर्द NH₃ का क्वथनांक, अवशोषित H₂O के तरल पदार्थ की तुलना में कम होता है, इसलिए जेनरेटर छोड़ने वाले वाष्प मुख्य रूप से सर्द के होते हैं। ये वाष्प तब संघनित्र में जाते हैं। कंडेनसर से तरल सर्द, फिर, एक विस्तार वाल्व या थ्रॉटल वाल्व से गुजरता है बाष्पीकरणकर्ता के लिए जहां यह पदार्थों या निकायों से गर्मी अवशोषित करता है। तरल प्रशीतक को वाष्पित किया जाता है और वाष्प चक्र को पूरा करने वाले अवशोषक में प्रवेश करते हैं। (The most commonly used fluids in the absorption system are water as absorbent and ammonia as refrigerant. The vapour from the evaporator is allowed to be mixed and absorbed in the absorber. The heat of absorption generated in the process is rejected from the absorber to the circulating cold water in a heat exchanger dipped in the solution contained in the absorber. The strong aqua-ammonia solution from the absorber is pumped upto the condenser pressure and fed to the generator which is the main energy consuming element of the system. Heat is supplied to the generator. The boiling point of refrigerant NH₃, is lower than that of the absorbing liquid H₂O, hence the vapours leaving the generator are predominantly those of refrigerant. These vapours then pass on to the condenser. The liquid refrigerant from the condenser, then, passes through an expansion valve or throttle valve to the evaporator where it absorbs heat from the substances or bodies to be refrigerated. Liquid refrigerant is then evaporated and the vapours enter the absorber completing the cycle).

सर्द वाष्प के पृथक्करण के कारण छोड़े गए जनरेटर में कमजोर एक्वा-अमोनिया घोल को चक्र को दोहराने के लिए वापस अवशोषक में बहा दिया जाता है। जनरेटर से निकलने वाला कमजोर एक्वा-अमोनिया घोल उच्च दबाव पर होता है और अवशोषक में दबाव वाष्पीकरण दाब होता है जो जनरेटर या कंडेंसर के दबाव से कम होता है, और इसलिए अवशोषक को कमजोर समाधान रेखा में एक दबाव कम करने वाला वाल्व प्रदान किया जाता है। वाष्प संपीड़न प्रणाली में कंप्रेसर पर उन लोगों की तुलना में सिस्टम की ऊर्जा आवश्यकताएं जनरेटर और पंप पर होती हैं। चूंकि पंप द्वारा नियंत्रित तरल की मात्रा बहुत कम है, इसलिए जनरेटर की तुलना में यहां आवश्यक शक्ति लगभग नगण्य है। (The weak aqua-ammonia solution in the generator left due to separation of refrigerant vapour is drained back to the absorber for repeating the cycle. The weak aqua-ammonia solution leaving the generator is at high pressure and the pressure in the absorber is the evaporator pressure which is less than the generator or condenser pressure, and hence a pressure reducing valve is provided in the weak solution line to the absorber. The energy requirements of the system are at the generator and at the pump as compared to those at compressor in the vapour compression system. Since the volume of liquid handled by the pump is too small, the power required here is almost negligible as compared to that by the generator).

 

व्यावहारिक अवशोषण प्रशीतन चक्र (Practical Absorption Refrigeration Cycle):

सुधार करने के लिए सिस्टम में कुछ अतिरिक्त सहायक आइटम प्रदान किए जाते हैं। इनमें एनालाइज़र, एक रेक्टिफायर और दो हीट एक्सचेंजर्स शामिल हैं। (In order to make improvements certain additional auxiliary items are provided in the system. They include analyzer, a rectifier, and two heat exchangers).

१)  विश्लेषक (Analyzer):

जनरेटर छोड़ने वाले अमोनिया वाष्प में कुछ नमी हो सकती है, और इसलिए इसे कंडेनसर पर और फिर विस्तार वाल्व तक जाने से पहले किसी भी जल वाष्प से मुक्त किया जाना चाहिए, अन्यथा जल वाष्प छोटे वाल्व मार्ग में जमने की संभावना है प्रवाह को चूमो। विश्लेषक का कार्य जहां तक ​​संभव हो नमी को दूर करना है। यह एक खुले प्रकार का कूलर है और इसके शीर्ष पर घुड़सवार जनरेटर का एक अभिन्न अंग बनता है। अवशोषक से मजबूत एक्वा-अमोनिया घोल और रेक्टिफायर में निकाले गए घनीभूत दोनों को ऊपर से लाया जाता है और नीचे की ओर प्रवाहित किया जाता है। अमोनिया का गर्म उठने वाला वाष्प उसी के संपर्क में आता है और ठंडा हो जाता है। इस प्रकार, अधिकांश जल वाष्प संघनित होकर जनरेटर में वापस चला जाता है। यह निवर्तमान वाष्प में गर्मी के एक निश्चित हिस्से को उबारने में मदद करता है जिसे अन्यथा कंडेनसर के माध्यम से बाहर निकाल दिया जाता। (The ammonia vapours leaving the generator may contain certain moisture, and therefore it should be freed from any trace of water vapour before passing on to the condenser and then to the expansion valve, otherwise the water vapour is likely to freeze in the small valve passage and choke the flow. The function of the analyzer is to remove the moisture as far as possible. It is an open type of cooler and forms an integral part of the generator, mounted on its top. Both the strong aqua-ammonia solution from the absorber and the condensate removed in rectifier are introduced from the top and flow downwards. The hot rising vapour of ammonia therefore comes in contact with the same and gets cooled. Thus, most of the water vapour is condensed and drips back into the generator. This helps in salvaging a certain portion of heat in outgoing vapour which would otherwise have been rejected out through the condenser).

२)  रेक्टिफायर (Rectifier):

यह एक बंद प्रकार का कूलर है और वास्तव में एक लघु संघनित्र है जहाँ अमोनिया के वाष्प में बचे हुए जल वाष्प के किसी भी निशान को संक्षेपण द्वारा हटा दिया जाता है। ठंडा पानी परिसंचारी द्वारा प्राप्त किया जाता है जैसा कि एक साधारण कंडेनसर में किया जाता है। संघनित एक्वा विश्लेषक के माध्यम से जनरेटर को वापस सूखा जाता है। (It is a closed type of cooler and is actually a miniature condenser where any traces of water vapour left in the ammonia vapour, are removed by condensation. The cooling is achieved by circulating water as is done in an ordinary condenser. The condensed aqua is drained back to the generator through the analyzer).

३)  हीट एक्सचेंजर्स (Heat Exchangers):

दो हीट एक्सचेंजर्स को उच्च तापमान वाले तरल पदार्थ से निचले तापमान द्रव में आंतरिक रूप से गर्मी का आदान-प्रदान करने के लिए प्रदान किया जाता है ताकि एक ठंडा हो और दूसरा गर्म हो। तरल रिसीवर और बाष्पीकरण के बीच एक हीट एक्सचेंजर प्रदान किया जाता है ताकि तरल उप-ठंडा हो और वाष्प को गर्म किया जाए। एक अन्य हीट एक्सचेंजर जनरेटर और अवशोषक के बीच स्थित होता है ताकि विश्लेषक पर जाने से पहले मजबूत एक्वा को गर्म किया जाता है और अवशोषक में प्रवेश करने से पहले कमजोर एक्वा को ठंडा किया जाता है। (Two heat exchangers are provided to internally exchange heat from the higher temperature fluid to the lower temperature fluid so that one is cooled and the other is heated. One heat exchanger is provided between liquid receiver and evaporator so that the liquid is sub-cooled and vapour is heated up. Another heat exchanger is located between generator and absorber so that the strong aqua is heated up before going on to the analyzer and weak aqua is cooled before entering the absorber).

इस प्रणाली में, शुद्ध रेफ्रिजरेटिंग प्रभाव वाष्पीकरण में सर्द द्वारा अवशोषित गर्मी है। सिस्टम को आपूर्ति की जाने वाली कुल ऊर्जा पंप द्वारा किए गए काम और जनरेटर में आपूर्ति की गई गर्मी का योग है। (In this system, the net refrigerating effect is the heat absorbed by the refrigerant in the evaporator. The total energy supplied to the system is the sum of work done by the pump and the heat supplied in the generator).

 

वाष्प अवशोषण और वाष्प संपीड़न प्रशीतन प्रणाली की तुलना (Comparison of vapour absorption and vapour compression refrigeration system): 

स्वरूप (Aspect)	वाष्प अवशोषण प्रणाली (Vapour absorption system)	वाष्प संपीड़न प्रणाली (Vapour compression system)
एनर्जी इनपुट की गुणवत्ता (Quality of the Energy Input)	निम्न ग्रेड ऊर्जा स्रोत वाष्प अवशोषण प्रणाली को चलाने में सक्षम से अधिक हैं। इन स्रोतों से भट्टी, निकास भाप आदि से अपशिष्ट गर्मी हो सकती है। इसे चलाने के लिए सौर ऊर्जा का भी उपयोग किया जा सकता है। (Low grade energy sources are more than capable of running a vapor absorption system. These sources can be waste heat from furnaces, exhaust steam etc. Solar power can also be used for running it).	वाष्प संपीड़न प्रणाली को उच्च ग्रेड ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसे ऑपरेटिंग कंप्रेसर के लिए विद्युत या यांत्रिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो कि वीसी प्रशीतन प्रणाली का एक अनिवार्य हिस्सा है। (Vapor compression system needs high grade energy. It needs electrical or mechanical energy for operating compressor which is an essential part of VC refrigeration system).
सिस्टम में चल रहा हिस्सा (Moving part in the system)	वाष्प अवशोषण प्रशीतन प्रणाली का एकमात्र चलती हिस्सा पंप है। (The only moving part of Vapor absorption refrigeration system is the pump).	वाष्प संपीड़न में गतिमान भाग कंप्रेसर होता है जो विद्युत मोटर या इंजन द्वारा संचालित होता है। (In Vapor compression the moving part is the compressor which operated by electric motor or engine).
बाष्पीकरणीय दबाव का प्रभाव (Effect of Evaporator pressure)	कम वाष्पीकरण दबाव के साथ प्रशीतन क्षमता में बहुत कम प्रभाव देखा जाता है। (Very little effect is seen in the refrigeration capacity with the lowering evaporator pressure).	रेफ्रिजरेटिंग प्रभाव या प्रशीतन क्षमता कम होने वाले बाष्पीकरण दबाव के साथ कम हो जाती है। (The refrigerating effect or refrigeration capacity decreases with the lowering evaporator pressure).
बाष्पीकरण करनेवाला निकास (Evaporator exit)	वाष्प अवशोषण प्रणाली में, यदि तरल प्रशीतक बाष्पीकरणकर्ता को छोड़ देता है, तो रेफ्रिजरेटिंग प्रभाव कम हो जाता है लेकिन सिस्टम बिना किसी समस्या के अच्छी तरह से कार्य करता है। (In vapor absorption system, if the liquid refrigerant leaves the evaporator, the refrigerating effect is reduced but the system functions well without any problem).	वाष्प संपीड़न प्रणाली में कंप्रेसर में प्रवेश करने वाले तरल सर्द वांछनीय नहीं है। यह कंप्रेसर को नुकसान पहुंचा सकता है। इसलिए, रेफ्रिजरेंट को बाष्पीकरण छोड़ने से पहले सुपरहिट किया जाता है। (Liquid refrigerant entering compressor is not desirable in Vapor compression system. It could damage the compressor. So, the refrigerant is superheated before leaving the evaporator).
क्षमता (Capacity)	1000 TR से ऊपर की क्षमता आसानी से प्राप्त हो सकती है। (Capacity above 1000 TR is easily achievable).	एकल संपीड़न प्रणाली के साथ 1000TR से ऊपर की क्षमता करना मुश्किल है। (It is difficult to capacity above 1000 TR with single compression system).
कार्य भार भार में क्षमता (Work ability at Load varying load)	वाष्प अवशोषण प्रणाली के प्रदर्शन पर भार भिन्नता का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। (Load Variation does not have any effect on the performance of the vapor absorption system).	वाष्प संपीड़न प्रणाली आंशिक लोड पर अच्छी तरह से काम नहीं करती है। प्रदर्शन बहुत खराब है। (Vapor compression system does not work well at partial load. The performance is very poor).
सबसे कम तापमान(Lowest temperature)	जब पानी का उपयोग प्रशीतन के रूप में किया जाता है तो प्राप्त तापमान 0ºC से ऊपर होता है(When water is used as refrigeration the temperature attained is above 0ºC).	-150ºC या उससे भी कम कैस्केडिंग सिस्टम के साथ प्राप्त किया जा सकता है। (-150ºC or even lower can be achieved with the cascading system).
प्रदर्शन का गुणांक (C.O.P.)[Coefficient of Performance (C.O.P.)]	अवशोषण प्रशीतन प्रणाली की सीओपी खराब है।(The COP of absorption refrigeration system is poor).	वाष्प संपीड़न प्रणाली का सीओपी बहुत अच्छा है।(The COP of Vapor compression system is very good).
शीतल (Refrigerant)	अमोनिया या पानी को एक उचित अवशोषक के साथ प्रशीतक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। (Ammonia or water can be used as refrigerant with a proper absorber).	हाइड्रोकार्बन, क्लोरोफ्लोरोकार्बन और हाइड्रो क्लोरोफ्लोरोकार्बन को प्रशीतन के रूप में उपयोग किया जाता है।(Hydrocarbons, Chlorofluorocarbons and Hydro chlorofluorocarbons are used as refrigeration).

  

लाभ(Advantages): -

१)  चल भाग पंप है। (Moving part is pump).

२)  कम वाष्पीकरण दबाव और तापमान।(Reduced vaporization pressure & temperature).

३)  भार भिन्नता प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करती है।(Load variation does not affect performance).

४)  क्षमता > 1000 T, 30T_R 91% बिजली की बचत होती है। (Capacity > 1000 T, 30T_R 91% electricity saves).

नुकसान(Disadvantages): -

१)  दक्षता कम है।(Efficiency is low).

२)  शीतल प्रभाव पैदा करने के लिए लंबा समय लेता है।(Takes long time to produce cooling effect).

३)  मिट्टी का तेल / तेल / गैस की लौ बुरी गंध देती है।(Kerosene/oil/gas flame gives bad smell).

 

घरेलू इलेक्ट्रोलक्स (अमोनिया हाइड्रोजन) रेफ्रिजरेटर[Domestic Electrolux (Ammonia Hydrogen) refrigerator]: -

घरेलू इलेक्ट्रोलक्स रेफ्रिजरेटर को अमोनिया हाइड्रोजन रेफ्रिजरेटर के रूप में भी जाना जाता है। इस प्रणाली का प्राथमिक कारण पंप को बाहर निकालना है। चलती भागों के बिना, मशीन शांत हो जाती है। यह प्रणाली तीन द्रव के रूप में अमोनिया, पानी और हाइड्रोजन का उपयोग करती है। अमोनिया में अधिकांश वांछनीय गुण होते हैं और सर्द के रूप में उपयोग किया जाता है। यह प्रकृति में विषाक्त है। इसमें रिसाव के लिए बहुत कम मौका है। उपयोग किया गया कुल प्रशीतक भी बहुत कम मात्रा में है। हाइड्रोजन वाष्पीकरणकर्ता से गुजरने वाले तरल अमोनिया के वाष्पीकरण की दर को बढ़ाता है। हाइड्रोजन प्रकृति में गैर-संक्षारक है। पानी को इस आधार पर अपूरणीय के रूप में उपयोग किया जाता है कि यह अमोनिया को तेजी से अवशोषित कर सकता है। घरेलू इलेक्ट्रोलक्स रेफ्रिजरेटर को तीन द्रव अवशोषण प्रणाली के रूप में भी जाना जाता है।(Domestic Electrolux refrigerator also known as ammonia hydrogen refrigerator. The primary reason for this system is to take out the pump. Without the moving parts, the machine becomes quiet. This system uses ammonia, water, and hydrogen as three fluid. Ammonia possess most of the desirable properties and used as refrigerant. It is toxic in nature. It has very little chance for the leakage. The total refrigerant used is also in very small quantity. Hydrogen increases the rate of evaporation for liquid ammonia passing through the evaporator. Hydrogen is non-corrosive in nature. The water is utilized as a dissolvable on the grounds that it can absorb the ammonia rapidly. Domestic Electrolux refrigerator is also known as three fluid absorption system).

 

घरेलू इलेक्ट्रोलक्स (अमोनिया हाइड्रोजन) रेफ्रिजरेटर[Domestic Electrolux (Ammonia Hydrogen) refrigerator]

 

घरेलू इलेक्ट्रोलक्स रेफ्रिजरेटर का कार्य(Working of Domestic Electrolux Refrigerator): -

हीट एक्सचेंजर में मजबूत अमोनिया समाधान जनरेटर में गरम किया जाता है। यह गैस बर्नर द्वारा सामान्य रूप से बाहरी स्रोत से गर्मी लगाने के द्वारा किया जाता है। वार्मिंग प्रक्रिया के दौरान, अमोनिया वाष्प को व्यवस्था से बाहर निकाल दिया जाता है और कंडेनसर में चला जाता है। कंडेनसर से पहले फिट किया गया एक रेक्टिफायर या पानी का प्रशासक अमोनिया वाष्प के अंदर पानी के वाष्प को बाहर निकाल देता है। कंडेनसर को सूखा वाष्प भी प्रदान किया जाता है। अगर खाली नहीं किया जाता है तो ये जल वाष्प मशीन के फ्रीज़िंग और स्टिफलिंग के कारण बाष्पीकरण में चले जाएंगे।(The strong ammonia solution in the heat exchanger is heated in the generator. It is done by applying heat from the outside source normally by a gas burner. During the warming procedure, ammonia vapours are expelled from the arrangement and move to the condenser. A rectifier or a water administrator fitted before the condenser expels water vapours inside ammonia vapours. Dry vapours are too provided to the condenser. These water vapour if not evacuated will go into the evaporator causing freezing and stifling of the machine).

जनरेटर में गर्म कमजोर समाधान छोड़ दिया जाता है। यह हीट एक्सचेंजर के माध्यम से अवशोषक में प्रवाहित होता है। फिर इसे ठंडा किया जाता है। कमजोर समाधान द्वारा निकाले गए ताप का उपयोग तापमान बढ़ाने में किया जाता है। इसलिए अवशोषण की प्रक्रिया तेज हो जाती है और पौधे का प्रदर्शन पूरा हो जाता है।(The hot weak solution is left in the generator. It flows to the absorber through heat exchanger. It is then cooled.  The heat removed by the weak solution is used in raising the temperatures. Hence absorption process accelerates and the performance of the plant is accomplished).

कंडेनसर में बाहरी स्रोत द्वारा अमोनिया वाष्पों को संघनित किया जा रहा है। तरल प्रशीतक बाष्पीकरणकर्ता के पास जाता है और हाइड्रोजन से मिलता है। वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान, अमोनिया अव्यक्त गर्मी को अवशोषित करता है और इसलिए शीतलन प्रभाव बचाता है।(Ammonia vapours are being condensed by the external source in the condenser. The liquid refrigerant flows to the evaporator and meets hydrogen. During the evaporation process, the ammonia absorbs the latent heat and therefore delivers cooling impact).

घरेलू इलेक्ट्रोलक्स रेफ्रिजरेटर का C.O.P (C.O.P of Domestic Electrolux Refrigerator): -

अमोनिया वाष्प और हाइड्रोजन का मिश्रण अवशोषक को जाता है। अवशोषक में, अमोनिया को अवशोषित किया जा रहा है और हाइड्रोजन ऊपर की ओर बढ़ता है। हाइड्रोजन फिर बाष्पीकरणकर्ता की ओर बहती है।(The mixture of ammonia vapour and hydrogen passes to the absorber. In absorber, ammonia is being absorbed and hydrogen moves upwards. Hydrogen then flows back to the evaporator).

C.O.P =(वाष्पकण में ऊष्मा अवशोषक) / ((पंप द्वारा किया गया कार्य) + (जनरेटर में हीट सप्लाई किया गया)

C.O.P =(Heat absorber in the evaportor)/((Work done by pump)+(Heat supplied in generator))

 

C.O.P. FORMULA

लिथियम-ब्रोमाइड अवशोषण प्रशीतन प्रणाली(Lithium-Bromide absorption refrigeration system): -

लिथियम-ब्रोमाइड (Lithium-Bromide)

एक नमक होने के नाते, लिथियम ब्रोमाइड किसी भी दबाव को नहीं बढ़ाता है और गर्म होने पर उबलता नहीं है। इस प्रकार, रेफ्रिजरेंट वाष्प से शोषक वाष्प को अलग करने के लिए रेक्टिफायर की आवश्यकता नहीं होती है।(Being a salt, lithium bromide does not exert any pressure and does not boil off when heated. Thus, there is no need of rectifier to separate out the absorbent vapor from the refrigerant vapor).

समाधान के तापमान में वृद्धि के साथ जल वाष्प के अवशोषण की दर नीचे आती है। एक घोल की सांद्रता तापमान के साथ नहीं बदलती है, इसकी सघनता कम हो जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पानी को अवशोषित करने पर कुल समाधान का वजन बढ़ गया है, लेकिन नमक की मात्रा में बदलाव नहीं हुआ है। एक मजबूत समाधान कम एकाग्रता के समाधान की तुलना में अधिक जल वाष्प को अवशोषित कर सकता है।(The rate of absorption of water vapor comes down as temperature of the solution increases. The concentration of a solution does not change with temperature, its concentration comes down. This is because the weight of the total solution has increased on absorbing water, but salt content has not changed. A stronger solution can absorb more water vapor than a solution of lower concentration).

लिथियम ब्रोमाइड अवशोषण प्रशीतन प्रणाली पानी में एक लिथियम ब्रोमाइड समाधान का उपयोग करती है। इस प्रणाली में, हम पानी को रेफ्रिजरेंट और लिथियम ब्रोमाइड के रूप में शोषक के रूप में उपयोग करते हैं। लिथियम ब्रोमाइड एक अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक नमक है। लिथियम ब्रोमाइड घोल में वाष्प का दबाव कम होता है और जल वाष्प के प्रति एक मजबूत संबंध विकसित करता है। लिथियम ब्रोमाइड समाधान प्रकृति में संक्षारक है। धातु की रक्षा करने के लिए, हम अवरोधकों को जोड़ते हैं। हम एक संक्षारण अवरोधक के रूप में लिथियम क्रोमेट का उपयोग करते हैं। यह लिथियम ब्रोमाइड अवशोषण प्रशीतन प्रणाली शीतलन के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है जिसमें कम प्रशीतन तापमान की आवश्यकता होती है।(The lithium bromide absorption refrigeration system uses a lithium bromide solution in water. In this system, we use water as a refrigerant and lithium bromide as absorbent. Lithium bromide is a highly hygroscopic salt. The lithium bromide solution has a low vapour pressure and develops a strong affinity towards water vapour. Lithium bromide solution is corrosive in nature. In order to protect the metal, we add the inhibitors. We use Lithium chromate as a corrosion inhibitor. This lithium bromide absorption refrigeration system is well known for cooling in which low refrigeration temperature is required).

लिथियम ब्रोमाइड अवशोषण प्रशीतन का कार्य(Working of Lithium Bromide Absorption Refrigeration)

 

लिथियम ब्रोमाइड अवशोषण प्रशीतन का कार्य(Working of Lithium Bromide Absorption Refrigeration): -

बाष्पीकरणकर्ता के अंदर दबाव असाधारण रूप से कम रखा जाता है, इसलिए सर्द पानी वाष्पित हो जाता है। ठोस लिथियम ब्रोमाइड जल वाष्प को अवशोषित करेगा। जल वाष्प को अवशोषित करने में, लिथियम ब्रोमाइड बाष्पीकरण में बहुत कम दबाव बनाए रखता है और समाधान कमजोर हो जाता है। पंप कमजोर समाधान पंप करता है। यह जनरेटर को प्रवाहित करता है। यह हीटिंग कॉइल में भाप या गर्म पानी से गर्मी प्राप्त करता है। जल वाष्प वाष्पित हो जाता है और इस प्रकार घोल मजबूत हो जाता है। मजबूत समाधान गर्मी एक्सचेंजर से गुजरता है। यह अवशोषक पर स्प्रे करता है। लिथियम ब्रोमाइड का कमजोर घोल भी अवशोषक से जनरेटर में प्रवाहित होता है। लिथियम ब्रोमाइड का कमजोर घोल हीट एक्सचेंजर के पास भी जाता है।(The pressure inside the evaporator is kept up exceptionally low, hence the refrigerant water evaporates. Solid lithium bromide will absorb the water vapour. In absorbing the water vapour, the lithium bromide maintains very low pressure in the evaporator and the solution becomes weak. Pump pumps the weak solution. It flows to the generator. It gets heat by the steam or hot water in the heating coils. The water vapour evaporates and thus solution becomes stronger. Strong solution passes through the heat exchanger. It sprays on the absorber. Weak solution of the lithium bromide also flows to the generator from absorber. Weak solution of the lithium bromide also passes to the heat exchanger).

मजबूत समाधान हीट एक्सचेंजर में कमजोर समाधान को गर्म करता है। कमजोर समाधान के लिए हीटिंग के लिए कम मात्रा में भाप की आवश्यकता होती है। सर्द जल वाष्प संघनक में जाता है जहाँ यह ठंडा हो जाता है। और पानी संघनित्र पानी की नलियों से बहता है।(Strong solution heats the weak solution in the heat exchanger. Weak solution requires a lesser amount of steam for heating. The refrigerant water vapour passes to the condenser where it cools down. And water flows through condenser water tubes).

ठंडा पानी तालाब या टॉवर भी संघनक के लिए ठंडा पानी पंप करता है। ठंडा पानी भी संक्षेपण की गर्मी को अवशोषित करता है। कंडेनसर से कंडेनसेट को बाष्पीकरणकर्ता को प्रदान किया जाता है। इसके अलावा, बाष्पीकरण में गठित जल वाष्प को संतुलित करने के लिए।(Cooling water pond or tower also pumps the cooling water for condensing. The cooling water also absorbs the heat of condensation. The condensate from the condenser is provided to the evaporator. Also, to balance the water vapour formed in the evaporator).

वाल्व कंडेनसर दबाव से बाष्पीकरण दाब तक संघनन के दबाव को भी कम करता है। पंप बाष्पीकरणकर्ता से ठंडा पानी पंप करता है। यह बाष्पीकरणकर्ता पर भी स्प्रे करता है। ठंडा ट्यूबों के माध्यम से बहने वाले एयर कंडीशनिंग के लिए पानी को ठंडा करने के लिए।(Valve also reduces the pressure of condensate from the condenser pressure to the evaporator pressure. Pump pumps the cool water from the evaporator. It also sprays on the evaporator. In order to cool the water for air conditioning flowing through the chilled tubes).

 

लाभ(Advantages): -

१)  दो छोटे केन्द्रापसारक पंपों को छोड़कर, कोई भी घूमने वाला भाग नहीं होता है इसलिए चलती हुई छोटी संख्या।(Except for two small centrifugal pumps, there are no moving parts so a smaller number of moving parts).

२)  चरण कम क्षमता 0% की क्षमता तक नियंत्रित होती है जो पारस्परिक मशीनों और केन्द्रापसारक के साथ संभव नहीं है।(Step less capacity control down to 0%capacity which is not possible with reciprocating machines and centrifugal).

३)  कोई फ्रीन का उपयोग नहीं किया।(No Freon used).

४)  रेफ्रिजरेंट की कोई रिचार्जिंग लागत नहीं है, जो वाष्प संपीड़न चक्र में काफी पर्याप्त और अपरिहार्य होगा।(No recharging cost of refrigerant, which will be quite substantial and inevitable in vapor compression cycle).

५)  कम काम का दबाव।(Low working pressure).

नुकसान(Disadvantages): -

१)  कम C.O.P.(Low C.O.P.).

२)  उच्च गर्मी अस्वीकृति कारक, उच्च शीतलन टॉवर और पंप क्षमताओं की आवश्यकता।(High heat rejection factor, so requirement of higher cooling tower and pump capacities).

३)  लिथियम ब्रोमाइड की संक्षारक प्रकृति हीट एक्सचेंजर को जोड़ती है।(Corrosive nature of lithium bromide corrodes the heat exchanger).