Анализ эффективности резорбционно-компрессионной теплонасосной и холодильной машины

• Автор: Михайлов, Борис Евграфович
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ РЕЗОРБЦИОННО-КОМПРЕССИОННЫХ МАШИН И СИСТЕМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА И ТЕПЛОТЫ

1.1. Схемы и циклы резорбционно-компрессионных машин

и систем

1.2. Рабочие вещества резорбционно-компрессионных машин

1.3. Математические модели резорбционно-компрессионных машин и систем и оценка их эффективности

1.4. Экспериментальное исследование резорбционно-компрессионных машин и систем

1.5. Основные выводы и задачи исследований

Глава 2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА, ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ КОМ-
ПЛЕКСНОЙ РЕЗОРБЦИОННО-КОМПРЕССИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ И ТЕПЛОНАСОСНОЙ МАШИНЫ И ОБОЩЕННЫЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА СВОЙСТВ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ РАБОЧИХ ВЕЩЕСТВ
2.1. Методика расчета термодинамических циклов РКТХМ
2.2. Методики расчета термодинамических и теплофиэичео-ких свойств рабочих веществ
2.2.1. Методика расчета термодинамических и тепло-фкзкческих свойств аммиака, воды и их смесей
2.2.2. Методика расчета термодинамических и тепло-фкзкческих свойств системы Р22/ДМЭТЭГ
Глава 3. АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА НА ЭВМ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РЕЗОРБЦИОННО-КОМПРЕССИОННОЙ,ТЕПЛОНАСОСНОЙ И ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
3.1. Структурная схема математической модели расчета РКТХМ
3.2. Описание головной программы ВВД
3.3. Описание подпрограммы BPTJ
3.4. Описание подпрограммы BPTJ
3.5. Описание подпрограммы С0ЦЦА
Глава 4. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗОРБЦИОННО-КОМПРЕССИОННОЙ
ТЕПЛОНАСОСНОЙ И ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
4.1. Результаты вариантных расчетов термодинамических показателей водоаммиачной резорбционно-компрессионной теплонасосной и холодильной машины и их анализ
4.2. Результаты вариантных расчетов термодинамических показателей резорбционно-компрессионной теплонасосной и холодильной машины, работающей на растворе Р22/ДМЭТЭГ, и их анализ
4.3. Технике-экономические показатели ВРКТХМ и ХРКТХМ
и их сопоставление
4.3.1. Методика расчета технико-экономических показателей РКТХМ
4.3.2. Методика расчета технике-экономических показателей конкурирующего варианта
4.3.3. Результаты расчета технико-экономических показателей РКТХМ и их анализ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
массовая концентрация растворов по аммиаку или хладону, %
температура, К (°С);
давление, кПа (бар);
динамическая вязкость. Па-с.;
кинематическая вязкость, м V с;
плотность, кг/м3;
изобарная теплоемкость, кДж/(кг,К); теплопроводность, Вт/(м.К); энтальпия, кДж/кг; тепловой коэффициент; зона дегазации раствора;
кратность циркуляции крепкого раствора в цикле; удельный тепловой поток аппарата, кДж/кг; полная тепловая нагрузка аппарата, кВт; массовый расход, кг/с; коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2,К); коэффициент теплопередачи, Вт/(м2,К);
ИНДЕКСЫ
параметры относятся к резорберу; слабый раствор; крепкий раствор;
параметры относятся к дегазатору; параметры относятся к конденсатору; параметры относятся к испарителю; наружный;

VK для этой смеси не является минимальной. Б этом случае более предпочтительны пары R152a/R123 или NH3/H2O , которые имеют существенно более низкие значения VK и почти одинаковые величины М. Во втором случае (см. рис. 1.12,6), где температура нагреваемой
~ ~ П Оп — СО /П-1 ПО гг...
среды UUßtllUicVicliJD ит tu ци зи с, системы rcujiC./ лхл.ь Имеет ту ле
самую эффективность, что и R125/R152a/R123. В четвёртом случае
(см. рис. 1.13,6) лучшие показатели имеет смесь R290/R600/neHTaH. Авторы приходят к выводу, что в перспективе могут быть использованы R125/R123 или NH3/H2O. Б третьем случае (см.рис. 1.13,а)
лучшими показателями обладает пара NH3/H2O (температура нагреваемой среды повышалась от 15 до 85 °С).
В результате анализа результатов, полученных в работе /58/, можно сделать следующие выводы.
Выбор рабочей смеси для резорбционно-компрессионного теплового насоса должен осуществляться с учётом степени нагрева среды в резорбере и разности между нормальными температурами кипения компонентов смеси. Для небольшой степени нагрева ( < 8 °С ) предпочтительно использование смесей с низкой разностью между нормальными температурами компонентов ( < 55 °С ). Такими смесями яеляются R152a/R123, R134a/R123 и R290/R600. Однако, более эффективным в цикле резорбционно-компрессионного теплового насоса представляется использование чистого рабочего вещества. Для средней степени нагрева среды в резорбере (8...20 °С) могут быть рекомендованы смеси с разностью нормальных температур кипения между компонентами 52...78 °С такие как R152a/R123, R134a/R123,
R125/R123 В290/пентан. При степени нагрева среды в резорбере в диапазоне 20...30 °С могут быть рекомендованы смеси с разностью между нормальными температурами кипения в диапазоне 77...110 °С . Такие как R125/R123, R23/R123 и Б2'30/пентан. Использование трой-
ных смесей взамен бинарных может быть предпочтительным при комплексном учёте как М , так и Ук ,
В работе /56/ проведены оптимизационные расчёты водоаммиачного РКТН с компрессором, сжимающим парожидкостную смесь. Отмечается, что на эффективность РКТН в значительной мере влияет концентрация аммиака в растворе на выходе из резорбера. Для конкретно выбранных параметров внешних источников существует оптимальная концентрация крепкого раствора. Если концентрация раствора выбрана неудачно, то значение коэффициента трансформации теплоты РКТН может быть ниже, чем у пароокомпрессионного теплового насоса, работающего на однокомпонентном рабочем веществе.