Студопедия — Абсорбционные холодильные установки
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Абсорбционные холодильные установки






Абсорбционные холодильные установки также служат для производства искусственного холода, но сам принцип переноса тепла с более низкого на более высокий температурный уровень существенно отличает их от всех рассмотренных ранее.

В воздушных, парокомпрессионных и пароэжекторных холодильных установках сжатие холодильного агента, необходимое для переноса тепла на более высокий температурный уровень, осуществляется при помощи компрессора. В абсорбционной же холодильной установке повышение давления рабочего вещества достигается термохимическим путем, для чего требуется затрата тепла при температуре более высокой, чем температура окружающей среды.

Рабочим веществом в абсорбционной машине является бинарный раствор, т.е. смесь, состоящая из двух полностью растворимых друг в друге веществ, причем эти вещества имеют резко различные температуры кипения. Вещество с меньшей температурой кипения является холодильным агентом, а с более высокой температурой кипения – абсорбентом.

Работа установки основана на том, что концентрация холодильного агента в кипящем растворе значительно ниже, чем в насыщенном паре этого раствора при том же давлении. Это свойство бинарных растворов отра жается на фазовой диаграмме (рис. 13.9), в которой по горизонтальной оси отложены концентрации холодильного агента С, а по вертикальной оси температура t. Точки 1 и 2 соответствуют температурам кипения соответственно чистого абсорбента и чистого холодильного агента. Нижняя кривая 1-а-2 соответствует состояниям жидкой фазы, а верхняя кривая 1-b-2 – газообразной фазе (насыщенному пару) при равновесном сосуществовании обеих фаз. Другими словами, кривая 1-а-2 представляет собой линию кипения раствора при данном давлении, а кривая 1-b-2линию конденсации насыщенного пара.

Пусть состояние кипящей жидкости раствора изображается точкой А на кривой 1-а-2; тогда состояние пара, находящегося с ней в равновесии, характеризуется точкой В на кривой 1-b-2, т. е. при кипении раствора с концентрацией легкокипящего компонента С образуется пар, имеющий по сравнению с исходным раствором более высокую концентрацию легкокипящего компонента С/.

Если в испарителе, помещенном в охлаждаемом помещении (холодильной камере), образуется насыщенный пар с высокой концентрацией С/1, состояние которого изображается точкой B1, то этот пар может находиться в равновесии с жидкостью, имеющей концентрацию C1. По отношению к жидкости с меньшей концентрацией C2 < C1, кипящей при температуре этот пар является переохлажденным; поэтому при соприкосновении их начнется конденсация пара, следствием которой будет полное поглощение (абсорбция) пара жидкостью. При этом тепло конденсации будет отводиться при температуре жидкости t2, более высокой, чем температура пара t1. В результате будет происходить переход тепла от тела менее нагретого (пар высокой концентрации) к телу более нагретому (жидкость низкой концентрации).

В соответствии со вторым законом термодинамики этот процесс должен сопровождаться некоторым компенсирующим процессом. В абсорбционной холодильной установке таким процессом является переход некоторого количества тепла от тела с более высокой температурой, чем t2, к телу, с менее высокой температурой, чем она, т. е. передача некоторого количества тепла окружающей среде.

Основные элементы абсорбционной холодильной установки (рис. 13.10) – парогенератор с конденсатором и абсорбер – предназначены для непрерывного воспроизводства жидкости высокой концентрации, посту пающей затем в испаритель на парообразование, и жидкости низкой концентрации, служащей для абсорбции (поглощения) концентрированного пара.

Пар высокой концентрации образуется за счет кипения жидкости низкой концентрации в парегенераторе 1 при давлении p1, более высоком, чем давление в испарителе и абсорбере. Для испарения жидкости к генератору подводится тепло q0 при температуре t1, которая должна быть не ниже температуры кипения при данном давлении и данной концентрации и, во всяком случае, больше температуры окружающей среды t0.

u eG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAPcFAAAAAA== " stroked="f">
Рисунок 13.10
Пар высокой концентрации поступает в конденсатор 2, где конденсируется, отдавая тепло конденсации q/1 охлаждающей воде, имеющей температуру окружающей среды. Образовавшаяся жидкость высокой концентрации дросселируется в регулирующем вентиле 3 от давления p1 до давления р2. При дросселировании температура жидкости понижается до температуры более низкой, чем в охлаждаемом помещении.

После этого жидкость поступает в находящийся в охлаждаемом помещении испаритель 4. Вследствие того что температура жидкости меньше температуры охлаждаемого помещения, жидкость испаряется, поглощая от последнего тепло q2. Образующийся при этом пар, имеющий температуру t2 и давление р2, поступает из испарителя в абсорбер 5, где абсорбируется при температуре t0 > t2, отдавая тепло абсорбции q//1 охлаждающей воде.

При кипении жидкости в генераторе концентрация холодильного агента в жидкости понижается, а в абсорбере вследствие поглощения концентрированного пара, наоборот, повышается. Для поддержания концентраций в обоих аппаратах неизменными между ними осуществляется циркуляция либо при помощи насоса 6, либо естественным путем, за счет разности плотностей растворов разной концентрации. По пути из генератора в абсорбер жидкость дросселируется регулирующим вентилем 7.

Так как затрата энергии в абсорбционной холодильной машине производится в виде тепла (работа, затрачиваемая на привод насоса, незначительна), то эффективность ее действия характеризуется коэффициентом использования тепла ξ, определяемым по формуле (13.1).

 

Рисунок 13.11
С термодинамической точки зрения идеальная абсорбционная холодильная установка может рассматриваться как совокупность трех тепловых резервуаров, работа которых иллюстрируется графиком, приведенным на рис. 13.11. В первой резервуар (генератор) поступает тепло q0 (пл. 1-2-3-4-1) при наивысшей температуре Т1; во второй резервуар (испаритель) вводится тепло q2. (пл. 4-5-6-7-4) при наинизшей температуре Т2; из третьего резервуара (конденсатора и абсорбера) отводится тепло

q1 = q1+q//1 (пл. 1-8-9-7-1) при температуре охлаждающей воды Т0, равное сумме подведенных теплот, т. е.

,

где q/1 – тепло, отведенное в конденсаторе; q//1 – тепло, отведенное в абсорбере.

 

 







Дата добавления: 2015-12-04; просмотров: 239. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Билиодигестивные анастомозы Показания для наложения билиодигестивных анастомозов: 1. нарушения проходимости терминального отдела холедоха при доброкачественной патологии (стенозы и стриктуры холедоха) 2. опухоли большого дуоденального сосочка...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Трамадол (Маброн, Плазадол, Трамал, Трамалин) Групповая принадлежность · Наркотический анальгетик со смешанным механизмом действия, агонист опиоидных рецепторов...

ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 1. Особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Основные понятия термодинамики. Термодинамикой называется раздел физики...

Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...

Подкожное введение сывороток по методу Безредки. С целью предупреждения развития анафилактического шока и других аллергических реак­ций при введении иммунных сывороток используют метод Безредки для определения реакции больного на введение сыворотки...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия