Расчет абсорбционной холодильной машины
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Министерство образования Республики Беларусь
БНТУ
Энергетический факультет
Кафедра "Промышленная теплоэнергетика и теплотехника"
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по курсу: "Промышленные тепломассообменные процессы и установки"
на тему: "Расчет абсорбционной холодильной машины"
Минск 2011
Содержание
Введение
. Термодинамический расчет цикла
. Тепловой расчет генератора
. Расчет испарителя
. Гидравлический расчет тракта подачи исходной смеси в генератор
Литература
Введение
Абсорбция - поглощение газа в объёме, а так же избирательное поглощение одного или нескольких компонентов газовой смеси жидким поглотителем (абсорбентом). Поглощение происходит либо в результате растворения в абсорбенте, либо в результате химического взаимодействия. В 1-м случае процесс называется физической абсорбцией, во 2-м - хемабсорбцией.
Абсорбентами служат однородные жидкости, либо растворы активного компонента в жидком растворителе.
К абсорбентам предъявляют следующие требования: высокая абсорбционная способность; селективность; низкое давление паров; химическая инертность по отношению к конструкционным материалам; нетоксичность; огне- и взрывобезопасность.
С технологической точки зрения, лучшими являются те абсорбенты, расход которых для определённого процесса наименьший, т.е. в котором растворимость поглощаемого вещества выше. Поэтому абсорбенты выбирают по данным о растворимости в них поглощаемых веществ.
Физическая абсорбция газа чаще всего сопровождается выделением теплоты, следовательно, что в результате повышения температуры абсорбента возможно резкое понижение растворимости газа. Поэтому для поддержания производительности абсорбента прибегают к его охлаждению.
Принцип действия абсорбционных холодильных установок.
Преимущество абсорбционной холодильной установки передкомпрессионной является использование для выработки холода тепловой энергии как низкого, так и среднего потенциала.
В процессе абсорбции температура пара может быть ниже температуры абсорбента, поглощающего пар. Для процесса важно следующее: необходимо, чтобы концентрация абсорбируемого пара была равна или больше равновесной концентрации этого пара над абсорбентом.
Для возможности применения абсорбента он должен с достаточной скоростью поглощать хладагент и при одинаковых давлениях их температура кипения должна быть значительно выше температуры кипения хладагента.
Наибольшее применение получили водоаммиачные абсорбционные установки, в которых аммиак является хладагентом, а вода - поглотителем (абсорбентом). Аммиак сильно растворяется в воде. При 00С в одном объёме воды растворяется 1148 объёмов парообразного аммиака.
Абсорбция жидкого аммиака в воде сопровождается выделением тепла (750 кДж на 1 кг аммиака). Ещё больше аммиака выделяется при растворении паров аммиака, т.к. происходит выделение теплоты парообразования (1250 кДж/кг).
При нагревании водоаммиачного раствора происходит не только выделение паров аммиака, но и испарение воды. Пока температура низкая - выделяется в основном пар аммиака. Состав смеси паров первоначальной стадии отличается преобладанием аммиака, в дальнейшем количество водяных паров начинает расти.
Принципиальная схема абсорбционной холодильной установки.
В генераторе за счёт подогрева происходит выпаривание аммиачного раствора, в результате чего, образуется аммиачный пар с незначительной примесью воды. Вследствие чего, содержание аммиака в растворе может уменьшаться, если его не пополнять крепким концентрированным раствором. Полученный пар попадает в конденсатор, где за счёт внешнего охлаждения превращается в жидкость. Жидкий аммиак идёт в регулирующий вентиль, где происходит понижение давления с частичным испарением жидкого аммиака и понижением его температуры. Далее аммиак поступает в испаритель, где он переходит в паровую фазу за счёт тепла, подводимого хладоносителем. Пары аммиака поступают в абсорбер, где поглощаются слабым раствором, поступающим из генератора. Для возможности непрерывности процесса теплоту абсорбции отводят с помощью охлаждающей воды. В результате в абсорбере образуется крепкий аммиачный раствор, который насосом перекачивается в генератор. А взамен его из генератора через вентиль в абсорбер подаётся слабый раствор. Т.е., в простой абсорбционной установке имеется 2 аппарата, в которых тепло подводится к рабочему телу извне (генератор и испаритель) и 2 аппарата, в которых тепло отводится от рабочего тела (конденсатор и абсорбер).
Аппараты абсорбционной холодильной установки.
Генераторы для абсорбционных холодильных установок выполняются в виде горизонтальных или вертикальных кожухотрубных аппаратов или же в виде элементных двухтрубных аппаратов.
На рисунке изображён трубчатый генератор с ректификационной колонной, обогреваемой дымовыми газами. В межтрубном пространстве кипит аммиачная смесь. Эта смесь поступает в аппарат через ректификационную колонну.
Если аппарат вертикальный, то газ или греющий пар поступает в межтрубное пространство, а раствор кипит в трубах. Исходный раствор поступает в ректификационную колонну, расположенную над греющей поверхностью. Колонны генераторов в качестве наса