Баскаков А.П. (ред.) Теплотехника Энергоатомиздат, 1991 (947482), страница 63
Текст из файла (страница 63)
23 8) при Л =сапа!, что значительна упрощает конструкцию машины. Дополнительные потери, вызванные наличием дросселя, оказываютсн несущественными (плошадь 5345). 11ерсд подачей в компрессор фреон полностью испаряется за счет теплоты г)„отнимаемой от охлаждаемой среды, что увеличивает количество отбираемой за цикл теплоты по сравнению с циклом Карно.
Процесс сжатия паров фреона происходит в области перегретого пара, блкгадаря чему компрессор работает в более благоприятных условиях (иа перегретом, а не на влажном паре). Фреоновые машины с холадопроизводительностью (количеством теплоты, отнимаемой от охлаждаемай:реды в единицу времени) до 200 кВт выпускаются в виде компактных компрессорно-конденсаторных агрегатов. Для 5ольшинства таких агрегатов холодильный коэффициент (т. е.
отношение количества отбирае. мой теплоты к затраченной работе пре. вышает 3-. 4). В а бсорб цио н ных холодильных установках вместо работы используется теплота более высокого потэнциала. Рабочим телом в них является раствор двух веществ с резко различными температурами кипения.
Температура кипения бинарного (двойного) раствора при данном давлении зависит от концентрации раствора. Водоаммиачный раствор, например, при концентрации аммиака 4 = =0 (чистая вода) имеет пзи атмосферном давлении, равном 100 кПа, температуру кипения 99,64 С (точка ! на 200 рнс. 23.9), а при $= (00 Я, (чистый аммиак) его температура кипения равна — 33А С (точка 2). При промежуточных концентрациях температуры кипения при давлении (00 кПа лежит в указанном интервале (кривая /2).
Составы раствора и равновесного с ним пара при той же температуре оказываются различными, т. е. при кипении раствора концентрации ~, образуется пар, имеющий по сравнению с исходным раствором более высокую концентрацию легкокипя~цего компонента, равную зь (Из раствора интенсивно выпаривается тот компонент, который при данном давлении имеет меньшую температуру кипения.) Поскольку процесс выпаривания является зидотермическим, т.
е, протекает с затратой теплоты, то обратный ему процесс поглощения компонента раствором является экзотермическим. Абсорбционная холодильная установка состоит из следующих элементов (рис. 23.(0): испарителя И, конденсатора КД, абсорбера Аб, кипятильника КЛ, насоса Н и дроссельных вентилей РВ! и РВ2. Основные элементы установки — кипятильник с конденсатором и абсорбером — предназначены для непрерывного воспроизводства жидкости высокой концентрации, поступающей затем в испаритель на парообразование, и жидкости низкой концентрации, слу- Пхяаюапющая аадп жащей для абсорбции (поглощения) концентрированного пара. В кипятильнике при р„ =сопл! происходит выпаривание из раствора компонента за счет подводимой от горячего источника теплоты дь Пар направляешься в конденсатор, где, отдавая теплоту охлаждающей среде (воде), конденсируется также прн р„=сонэ!.
При этом образуется жидкость с высокой концентрацией аммиака. В регулирующем вентиле РВ2 давление этого легкокипяцгего компонента снижается до давления в абсор. бере (р,(г„), прн этом уменьшается и ~емпература кипения С этими пара. метрами жидкость поступает в испари. тель н, отбирая теплоту аь переходит в пар. Пар направляется в абсорбер, где поглощается раствором; выделяющаяся при этом теплота отводится охлаждающей водой.
Чтобы не было изменения концентрации растворов в кипятильнике и абсорбере с,($. ) $,) вследствие выпаривания компонента в первом и поглощения во втором, часть обогащенного легкокипяшим компонентом раствора из абсорбера перекачивается насосом в кипятильник, а нз последнего часть обедненного раствора через дроссель РВ! направляется н абсорбер. Сравнение схем абсорбционной и компрессионной (см. рис.
23.(0 и 23яй) холодильных установок показывает, что роль компрессора в абсорбционной установке выполняют кипятильник и абсорбер. Процесс поглощения в абсорбере соответствует всасыванию паров холодильного агента в компрессор, а выпаривание в кипятильнике -- процессу сжатия и выталкивания агента иэ компрессора. Полезным эффектом работы вбсорбционной установки является теплота дь воспринятая в испарителе. Для получения этого эффекта в установке затрачивается теплота дь подводимая в кипятильнике. Степень эффективности абсорбционных машин в отличие от других холо дильных установок характеризуют тепло вым коэффициентом Рнс.
23.(0 Схема абсорбциоииой холодильной установки юа = пэ/а ь (23.6) 20! В зависимости от схемы и применяемого раствора отношение колеблется в широких пределах от 0,2 да 0,8. Отечественная промышленность серийно выпускает бромисто-литиевые холодильные агрегаты типа АБХА, Например, агрегат АБХА-2500 предназначен для охлаждения воды до температуры +4 'С за счет использования горячей воды (80 в 120 'С) или низкопотенциального пара. Холодопроизводительность агрегата составляет около 3000 кВт, ш,=0,7. Автономные кондиционеры. Автономные кондиционеры применяются чаше всего для небольших помешений и имеют ограниченную производительность по воздуху — до 620 кг/ч.
Автономный кон. диционер всегда комплектуется холодильной машиной, конденсатор которой имеет водяное или воздушное охлаждение. Кондиционер с воздушным охлаждением конденсатора обычно устанавливается в оконном или стенном проеме (рис. 23.!1) так, что наружный его отсек (О сообщается с окружающей средой, а внутренний 4 — с помешением. Засасываемый через жалюзи 3 наружный воздух вентилятором 2 подается на обдув конденсатора ! и затем снова выбрасывается наружу. Воздух помещения очишается в фильтре б и другим вентилятором 7 подается в испаритель 5 холодиль. ной машины, где охлаждается и поступает обратно в помешение. Герметичный компрессор 9 холодильной машины устанавливается в наружном отсеке.
Для подачи в помещение свежего воздуха Рис 23. ! !. Схема автономного кондиционера Рис. 23.!2. Схема теплового насоса в перегородке кондиционера, разделяющей оба отсека„предусмотрено отверстие 8. Более универсальными являются автономные кондиционеры, в которых холодильная машина работает по схеме теплового насоса. Такие кондиционеры обеспечивают не только охлаждение, но и нагрев воздуха в помешении в зависимости от условий производства, Тепловые насосы. Большие перспективы в качестве источников холода и теплоты низкого и даже среднего (до 300 'С) потенциала имеют тепловые насосы.
Основным элементом теплонасосной установки является компрессор или абсорбционная машина. На рис. 23.12 приведена схема теплового насоса для отопления здания. Элементы схемы: компрессор К, конденсатор КД, регулируюший вентиль РВ и испарнтель И составляют обычную компрессионную холодильную установку. Испаре. ние холодильного агента в испарителе происходит за счет теплоты, получаемой от холодной воды, и энергии, падводимой к компрессору.
Насосом гг! вода, служашая источником низкопотенцнальной теплоты, подается в испаритель. В конденсаторе холодильный агент отдает часть своей теплоты воде из системы отопления СО. Циркуляция подогретой воды осуществляется насосом Н2. Промышленностью выпускается тепловой насос НТ-80, предназначенный для тепло-, хладои теплохладоснабжения различных объектов. В режиме теплоснабжения на. сос обеспечивает получение горячей воды с температурой 45 — 48 'С при температуре низкопотенцнального теплоносителя не ниже 6 'С; а режиме хладоснабжения — получение холода с температурой до — 25'С при охлаждении конденсатора водой с температурой не Глава двадцать ив(вертая ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕК1ИВНОСТИ ИС(1О10 3(ьВАНИЯ ТОПЛИВОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ 203 выше 30 'С.
В качестве источника низнопотенциальнай теплоты в тепловом насосе используют водопроводную, артезианскую и термальную воду с температурой ат 10 до 40'С. Хладагентом в установке является хладон Ф 12, Теп. лопроизводительность при температуре кипения 1„=6'С и температуре конденсации 1„=6! 'С составляет 130 кВт. Хо. ладопронзводительность при температуре кипения 1„=5'С н температуре конденсации (.=35'С составляет 150 кВт. Контрольные вопросы и задачи 23.1.
Почему в СССР используется в асновнон водяное, а не паровое отопление! т4.1. ВНРРГГ1иЧ11ский и яксрр! ГтичООкий 84П()Д(ь( ОКВИКИ И(16(И11'.Р!!(ВИСТИА Т(!ХИОЛОГИЧ ВСКИХ ПРОКГ(.СОВ Наглядно показать степень энергетического несовершенства агрегатов, входящих в любое производство, можно с помощью энергетической диаграммы, составленной на основе баланса потоков энергии в каждом агрегате (см. пример баланса топки — рис. 17.1).
На рис. 24.1, а приведена энергетическая диаграмма ТЭС. Основное количество энергии (55 3 ) теряешься в конденсаторе турбины. Повышая давление, а соответственно и температуру пара в конденсаторе, эту энергию полностью или частично можно использовать на теплофикацию (см. 26.4). Часта избытки тепловой энергии приходится преобразовывать в другие виды энергии (механическую или электрическую). В этом случае целесообразнее построить эксергетнческую диаграмму (рис. 24.1, б), в которой учитывается работоспособность потоков тепловой энер- 23.2. Как регулируется подача теплоты в системах отопления) 23.3.
Рассчитать расход теплоты иа отопление четырехквартирного двухэтажного доча, расположенного в районе г. Свердловска, и выбрать необходимое число секций нагревательного прибора — чугунного секционного радиатора типа М-140-АО (поверхность на. грева одной секции 0,254 м'). Площадь дома па наружному обмеру 100 м', квартиры— трехкомнатные с кухней; высота дома 6,28 и. Температура горячей воды в радиаторе 80 "С, коэффициент теплапередачи й через стенку радиатора принять равным 6 Вт/(и' К).
Температура воздуха в квартирах равна 18 'С. 23.4. Рассчитать цикл одиоступенчатай холодильной машины, если заданы температу. ра кипения фреана-12 7~ =258 К (рис 23.8), температура перед дросселеч Гь= ЗОЗ К. гии (см. 4 5.7). Результаты энергетического и эксергетического анализов могут резко отличаться друг ат друга. Так, потери эксергии в конденсаторе нонденсационной электростанции составляют всего 3,5 ощ посколькУ потенциал (температура) теряемой тепловой энергии близок к потенциалу окружающей среды и согласно второму закону термодинамики лишь малую долю этой энергии можно преобразовать в другой вид.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
