Повышение эффективности систем хладоснабжения с промежуточным хладоносителем

• Автор: Сивачёв, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Содержание
Содержание

Список основных условных обозначений

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1.Холодильные установки непосредственного и косвенного охлаждения... 11 1.2.0бзор существующих хладоносителей
1.3.Снижение энергетических затрат при работе холодильных установок скосвенным охлаждением на основе применения хладоносителей с комплексом оптимальных свойств
1.4.Анализ факторов, влияющих на температуру замерзания и коррозионную активность растворов хладоносителей
1.5.Методологические основы оптимизации свойств объектов с помощью математико-статистических методов

1.6.Выводы. Задачи исследования

Глава 2. Теоретическое и экспериментальное изучение свойств хладоносителей на основе водно-пропиленгликолевых растворов электролитов
2.1.Характеристика использованных методов исследования
2.2.Теоретические основы создания растворов хладоносителей
2.2.1.Закономерности понижения температуры замерзания растворов
2.2.2.Выбор водно-органического растворителя и электролита
2.3.Теплофизические свойства растворов электролитов в водно-органическом растворителе
2.4.Коррозионная устойчивость углеродистой стали Ст20 в водно-пропиленгликолевых растворах хлорида натрия

Глава 3. Производственные испытания свойств разработанных хладоносителей
3.1.Цель и задачи исследования
3.2.Экологические характеристики, состав и физико-химические свойства хдадоносителя
3.3.Схема установки и принцип её работы при проведении испытаний
3.4.Анализ результатов исследований
Глава 4. Энергетическая и технико-экономическая эффективность внедрения электролит-содержащих водно-пропиленгликолевых
хладоносителей
4. техническое обоснование и критерии оценки энергетической эффективности при внедрении хладоносителей для холодильных машин...81 4.2.Экономическая эффективность использования нового
хладоносителя
4.3.Расчёт эксплуатационных расходов и сопутствующих капитальных затрат
при внедрении разработанного хладоносителя
Глава 5. Создание алгоритма управления технико-эксплуатационными свойствами хладоносителя по его природе и составу
5.1.Математико-статистические методы прогнозирования свойств
хладоносителей
5.2.0сновы построения компьютерных моделей для аппроксимации некоторых свойств хладоносителей
5.3.Принцип действия разработанной программы
5.4.Рекомендации по выбору свойств хладоносителей
Выводы
Список литературы
Приложения

Приложение I. Физико-химические и теплофизические свойства
хладоносителей
Приложение II. Коррозионная активность растворов хладоносителей по
отношению к сталям
Приложение III. Построение моделей для оптимизации выходных
параметров
Приложение IV. Свидетельства об использовании результатов исследований на отраслевых предприятиях и в организациях
Список основных условных обозначений
д - динамическая вязкость раствора, мПахс,
До - динамическая вязкость растворителя, мПахс;
V - кинематическая вязкость, мм2/с;

р - плотность раствора, твердого вещества, г/см , кг/м ;
Ст - моляльная концентрация электролита в растворе, моль/кг растворителя; % - число молекул электролита в составе кластера;
Ар - химический потенциал электролита;
0 - температура замерзания чистого растворителя, °С;
, - температура замерзания (начала кристаллизации), °С;
5 - температура хладоносителя, °С;
- температура на входе и на выходе из испарителя, °С; я - температура охлаждающей среды, °С;
„„ - температура помещения, °С;
- температура, °С;
Т - температура, К;
Л - теплопроводность, Вт/(м*К);

> температуры;
> концентрации ионов;
> скорости движения ионов, которая зависит от заряда и радиусов гидратированных (сольватированных) ионов;
> вязкости и диэлектрической постоянной растворителя.
Рассмотрим влияние некоторых факторов в отдельности.
С ростом температуры электропроводность растворов электролитов увеличивается, так как усиливается тепловое движение ионов и уменьшается вязкость растворителя [35]. Температурную зависимость электропроводности растворов электролитов описывают приближёнными эмпирическими уравнениями:
*,=*,8 [! + (**/ДОС*-18)] (2.1.4)
X, = Хгь [l + a(t - 25) + J3(t - 25)2 J (2.1.5)
Результаты экспериментальных исследований показали, что для
снижения вязкости и температуры замерзания ВПГ растворов наиболее эффективны электролиты с концентрацией свыше 0,5 моль/кг. Такие растворы следует считать концентрированными, поэтому для описания ЭП использовали уравнение Онзагера [86], учитывающее электрофоретический и релаксационный эффекты торможения ионов:
ЛС=Л„-(АА„ + B)JC~m , (2.1.6)
где А и В - эмпирические константы, определяющие оба вида торможения, причем В зависит от динамической вязкости раствора;
Эквивалентную ЭП вычисляли по значению удельной электропроводности, найденной опытным путем: