Оценка эффективности абсорбционного бромистолитиевого повышающего термотрансформатора

• Автор: Чепурной, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 172 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АБСОРБЦИОННОГО БРОМИСТОЛИТИЕВОГО

ПОВЫШАЮЩЕГО ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРА

ЕЕ Теоретические, экспериментальные исследования и конструктивные решения абсорбционного

бромистолитиевого повышающего термотрансформатора..

1.2. Рабочие вещества АБПТ и их основные свойства

1.3. Математические модели АБПТ

Е4. Методы расчета термодинамических и теплофизических

свойств рабочих веществ и процессов тепло- и
массопереноса ,
Е5. Эффективность сущеШующих АБПТ
Е6. Выводы по обзору литературных данных. Цели и задачи
исследования
Глава 2. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАСЧЕТА АБПТ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИК
2.Е Уравнения для расчёта термодинамических и теплофизических свойств воды и водяного пара
2.2. Уравнения для расчёта термодинамических свойств водного раствора бромистого лития
2.3. Уравнения для расчета теплофизических свойств раствора бромистого лития в воде
2.4. Схема и циклы абсорбционного бромистолитиевого повышающего термотрансформатора АБПТ-2

2.5. Методика расчета действительного термодинамического цикла повышающего термотрансформатора
2.6. Методики расчета теплообменных аппаратов повышающего термотрансформатора
2.7. Методика расчета технико-экономических показателей
2.8. Методика оценки энергетической эффективности АБПТ
Глава 3. АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММЫ РАСЧЕТОВ НА ЭВМ ХАРАКТЕРИСТИК И ОСНОВНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ АБСОРБЦИОННОГО БРОМИСТОЛИТИЕВОГО ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРА
3.1. Структурная схема математической модели расчета АБПТ..
3.2. Описание головной программы ВРТЫМ
3.3. Описание подпрограммы ВРТЫС
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ВАРИАНТНЫХ РАСЧЕТОВ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО АБСОРБЦИОННОГО БРОМИСТОЛИТИЕВОГО ПОВЫШАЮЩЕГО ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРА И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Проверка адекватности расчетных показателей АБПТ опытным данным
4.2. Результаты вариантных расчетов АБПТ на ЭВМ и их анализ
4.3. Результаты вариантных расчетов технико-экономических показателей АБПТ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПРАВКА об использовании результатов диссертационной работы

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
а - кратность циркуляции раствора, кг/кг; к - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 • К);
М- молекулярная масса вещества, кг/моль; коэффициент трансформации; п - число рядов труб в пучке;
N - мощность, кВт;
СР - теплоемкость, кДж/( кг К);
/ - удельная энтальпия, кДж/кг;
Р - площадь поверхности, м2;
ускорение свободного падения, м/с2;
С - массовый расход, кг/с;
^ - удельная тепловая нагрузка. Вт/м2;
(2 - тепловая нагрузка, кВт; г - скрытая теплота парообразования, кДж/кг;
Т, I - температура, К,0 С; г - число ходов в аппарате; о - удельный объем жидкости, м3 /кг; та - скорость, м/с;
а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 К);
5 - толщина пленки, м;
К - коэффициент теплопроводности, Вт/(м К); р, V - динамический и кинематический коэффициенты вязкости, кг/(м с), м2/с; сг — поверхностное натяжение, Н/м;
С, - тепловой коэффициент;
- концентрация раствора, масс, %;

существенным недостатком фреоновых растворов является низкая термодинамическая эффективность АБПТ, что обусловлено малыми величинами теплоты парообразования фреонов. Фреон 22 имеет сравнительно высокие рабочие давления, что наряду с низкой эффективностью, увеличивает металлоемкость машины. Поэтому до сегодняшнего дня применение фреоновых растворов ограничилось лишь испытанием опытно-промышленных агрегатов [11, 64].
Применение в ЛБПТ растворов углеводородов ограничивают их повышенные горючесть и взрывоопасность, а также высокая соиспаряемость [28, 74].
Многими исследователями изучалась возможность применения в качестве рабочих веществ абсорбционных преобразователей теплоты растворов метанола и этанола [25]. Были исследованы спиртовые растворы бромистого лития и цинка, смеси этих солей, а также смеси йодистого лития и бромистого цинка [30, 49]. Метанол токсичен. Серьезным недостатком спиртовых растворов является их гигроскопичность, что приводит к накоплению влаги в растворах при эксплуатации абсорбционных агрегатов. В силу названных и других недостатков растворы метанола и этанола не нашли применения в абсорбционных преобразователях теплоты.
Для аммиака, помимо воды, в качестве абсорбента предлагались соли, водные растворы солей, а также органические жидкости [35]. До настоящего времени эти растворы не имеют практического применения.
Таким образом, на сегодняшний день широкое промышленное применение получили только два раствора: аммиак-вода, вода-бромид лития [49]. Водоаммиачный раствор обладает достаточно хорошими термодинамическими и теплофизическими свойствами. В тоже время соиспаряемость воды с аммиаком, а также высокое давление паров аммиака в генераторе и конденсаторе приводит к достаточно большой металлоемкости абсорбционных агрегатов.