Trước khi khởi động máy, áp suất dung dịch chứa trong bình sinh hơi là áp suất bão hòa tương ứng với nhiệt độ và nồng độ dung dịch NH3-H2O. Nhiệt được cấp vào dung dịch NH3-H2O làm cho NH3 sôi và bay hơi. Sự bay hơi của NH3 làm cho áp suất dung dịch chứa trong bình sinh hơi tăng, nồng độ dung dịch giảm dẫn tới nhiệt độ bão hòa của dung dịch tăng. Đây là quá trình bay hơi đẵng tích của dung dịch NH3-H2O. Khi áp suất trong bình sinh hơi đạt áp suất ngưng tụ của hơi NH3, hơi NH3 sẽ được ngưng tụ trong bình ngưng nhờ nước giải nhiệt. Áp suất bão hòa của dung dịch NH3-H2O trong bình sinh hơi ổn định theo áp suất ngưng tụ khi đó quá trình bay hơi NH3 trong bình sinh hơi là quá trình bay hơi đẳng áp.
Nếu H2O bị kéo theo với môi chất lạnh NH3 sẽ gây ra sự truyền nhiệt trong bình ngưng tụ và bộ bay hơi là không đẳng nhiệt, nhiệt độ bay hơi tăng, sự bay hơi không hoàn toàn, và bội số tuần hoàn tăng.
Không giống như các chất thuần khiết, nhiệt độ của dung dịch NH3-H2O tăng liên tục khi chuyển trạng thái từ lỏng sang hơi. Quá trình chuyển pha thay đổi theo nhiệt độ từ nhiệt độ của điểm sôi đến nhiệt độ điểm ngưng. Nếu tất cả các điểm sôi và điểm ngưng này theo nồng độ dung dịch NH3-H2O tại một áp suất không đổi được nối lại sẽ có đường điểm sôi và đường điểm ngưng tụ tương ứng. Đường điểm sôi là đường lỏng bão hòa và đường điểm
14
ngưng là đường hơi bão hòa của dung dịch ở cùng áp suất. Vùng ở giữa đường điểm sôi và đường điểm ngưng là vùng 2 pha tại đó hơi và lỏng cùng tồn tại ở trạng thái cân bằng.
Dung dịch đặc sau khi ra khỏi bình hấp thụ 2 được bơm qua bộ trao đổi nhiệt dung dịch rồi vào bình sinh hơi ở điểm 4. Tại bình sinh hơi, dung dịch được gia nhiệt bay hơi ở điểm 5, dung dịch còn lại là dung dịch loãng ra khỏi bình bay hơi ở điểm 6. Hơi bay ra 5 kéo theo nhiều nước qua ống chiết tách trở thành hơi NH3 gần như nguyên chất 10, nước được tách ra và quay lại bình sinh hơi ở điểm 9. Hơi NH3 ở trạng thái 10 qua bình ngưng tụ, được nước giải nhiệt ngưng tụ lại thành NH3 lỏng 11. NH3 lỏng 11 qua van tiết lưu giảm áp xuống trạng thái 12 và bay hơi trong bộ bay hơi ở trạng thái 13. Hơi NH3 ở trạng thái 13 đến bình hấp thụ ở trạng thái 1 được dung dịch loãng 8 hấp thụ và trở thành dung dịch đậm đặc ở trạng thái 2. Dung dịch đậm đặc ở trạng thái 2 lại được bơm dung dịch bơm lên trạng thái 3 để tiếp tục vòng tuần hoàn liên tục.
Các điểm trạng thái được trình bày trên đồ thị i-C cho máy lạnh hấp thụ thiết kế. Quá trình 6-7-8 thể hiện mạch dung dịch loãng. Quá trình 2-3-4 thể hiện mạch dung dịch đậm đặc. Quá trình 10-11-12-13-1 thể hiện mạch làm lạnh của dòng hơi NH3 gần tinh khiết. Điểm 5 của hơi NH3 rời khỏi bình sinh hơi kéo theo nhiều hơi nước sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống. Lượng hơi nước bị kéo theo cần phải được tách ra khỏi hơi NH3 nhờ ống chiết
15
tách. Vì thế, hầu hết lượng hơi nước trong hỗn hợp được tách ra nhờ sự làm mát và ngưng tụ, sau đó trở lại bình sinh hơi ở trạng thái 9. Kết quả là dòng hơi NH3 ở trạng thái 10 gần tinh khiết đi vào bình ngưng.