РАСЧЕТ ВОДОАММИАЧНЙ АБСОРБЦИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
На рис.3 представлена схема и цикл водоаммиачной абсорбционной холодильной машины с водяным дефлегматором и теплообменником растворов.
Исходные данные: температура греющей воды ; температура охлаждающей воды ; температура хладоносителя на выходе из испарителя ; подача охлаждающей воды, подаваемой в конденсатор и абсорбер параллельная; холодопроизводительность Q0 =3000 кВт.
Решение.
Высшая температура кипения в генераторе: (3.1) Температура конденсации: (3.2)
Рис. 3. Абсорбционная холодильная машина с теплообменником и водяным дефлегматором: а - схема машины; б – процессы в ξ -h диаграмме: 1- абсорбер; II – насос раствора; III – теплообменник раствора; IV – генератор; V – дефлегматор; VI – конденсатор; VII – регулирующий вентиль хладагента; VIII – испаритель; IX – регулирующий вентиль раствора
Температура воды на выходе из конденсатора:
(3.3)
Используя таблицы состояния R-717 на линии насыщения [ 2 ] по температуре конденсации , находим давления конденсации: Давление в генераторе и дефлегматоре принимается равным давлению в конденсаторе. Низшая температура кипения в испарителе:
(3.4)
Давление кипения в испарителе:
, (3.5) где - давление кипения чистого аммиака при (Определяется по таблице состояния R-717 на линии насыщения [ 2 ]). Давление в абсорбере принимается равным давлению в испарителе. Температура крепкого раствора на выходе из абсорбера: (3.6)
Температура слабого раствора на выходе из теплообменника растворов:
(3.7) Для последующих расчетов и построения цикла необходима диаграмма ξ -h (концентрация – энтальпия) водо-аммиачного раствора. На пересечении линии кипения с изотермой находим точку 2 и определяем концентрацию слабого раствора и энтальпию слабого раствора на выходе из генератора: h2 =510 кДж/кг. Параметры точки 2 заносим в таблицу 4. На пересечении с изотермой находим точку 3 и энтальпию слабого раствора на выходе из теплообменника растворов h3 =35 кДж/кг. Параметры точки 3 заносим в таблицу 4. На пересечении линии кипения с изотермой находим точку 4 и определяем концентрацию крепкого раствора и энтальпию крепкого раствора на выходе из абсорбера: h4 =-128 кДж/кг. Параметры точки 4 заносим в таблицу 4. На пересечении с линией кипения находим точку 10 и энтальпию и температуру флегмы на выходе из дефлегматора h10 =105 кДж/кг; . Параметры точки 10 заносим в таблицу 4. Находим на диаграмме параметры пара на выходе из генератора 1́ равновесного флегме на входе в генератор 10.
h1́ =1493 кДж/кг; ; . Параметры точки 1, заносим в таблицу 4. Температура пара на выходе из дефлегматора: (3.8) Концентрацию пара на выходе из дефлегматора определяют по таблицам термодинамических параметров равновесных фаз водоаммиачного раствора [2] (можно принять ).
Таблица 4 Параметры узловых точек
Высшая температура кипения в испарителе: (3.9) На пересечении с изотермой находим точку 8 и энтальпию пара на выходе из испарителя: h8 =1290 кДж/кг. Параметры точки 8 заносим в таблицу 4. На пересечении с линией кипения находим точку 6, 7 и энтальпию на выходе из конденсатора и на входе в испаритель h7 =128 кДж/кг. Параметры точек 6, 7 заносим в таблицу 4.
Кратность циркуляции раствора:
(3.10) Количество тепла, отдаваемое слабым раствором в теплообменнике растворов: Энтальпия крепкого раствора на выходе из теплообменника растворов: h1 = h4 + На пересечении с изоэнтальпой h1 находим точку 1 и температуру крепкого раствора на выходе из теплообменника растворов: . Масса флегмы r, стекающей из дефлегматора в генератор, отнесенная к 1 кг концентрированного пара.
(3.11)
Теплота испарителя:
(3.12)
Теплота дефлегматора: (3/13)
Теплота генератора:
(3.14)
Теплота конденсатора:
(3.15)
Теплота абсорбции:
(3.16) Проверяем тепловой баланс цикла: Относительная погрешность расчетов и построений (не должна превышать 3%): (3.17)
Тепловой коэффициент:
ζ =q0/qг=1162/2039, 35=0, 57 (3.18)
Массовый расход хладагента:
G= Q0/q0=3000/1162=2, 58 кг/c. (3.19)
Массовый расход крепкого раствора: F=f·G=2, 93·2, 58= 7, 56 кг/c. (3.20)
Массовый расход слабого раствора: F-G= 7, 56 -2, 58=4, 98 кг/c. (3.21)
Массовый расход флегмы: R=r·G=0, 075·2, 58= 0, 19 кг/c. (3.22)
|