Принципиальная схема абсорбционной холодильной установки
Рассмотрение процессов в абсорбционных установках: дросселирования (происходит при равенстве начального и конечного теплосодержания), абсорбции (необходимо, чтобы концентрация аммиака в паровой фазе была равной или большей концентрации его в паре).
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | практическая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.04.2014 |
Размер файла | 668,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА АБСОРБЦИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
1. Генератор;
2. Конденсатор;
3. Дроссель;
4. Испаритель;
5. Абсорбер;
6. Перепускной вентиль;
7. Насос.
В генераторе 1 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 2, где за счёт внешнего охлаждения превращается в жидкость. Жидкий аммиак идёт в регулирующий вентиль 3, где происходит понижение давления с частичным испарением жидкого аммиака и понижением его температуры. Далее аммиак поступает в испаритель 4, где он переходит в паровую фазу за счёт тепла, подводимого хладоносителем. Пары аммиака поступают в абсорбер 5, где поглощаются слабым раствором, поступающим из генератора. Для возможности непрерывности процесса теплоту абсорбции qa отводят с помощью охлаждающей воды. В результате в абсорбере образуется крепкий аммиачный раствор, который насосом 7 перекачивается в генератор. А взамен его из генератора через вентиль 6 в абсорбер подаётся слабый раствор. Т.о., в простой абсорбционной установке имеется 2 аппарата (генератор и испаритель), в которых тепло подводится к рабочему телу извне и 2 аппарата, в которых тепло отводится от рабочего тела (конденсатор и абсорбер).
В практических расчётах в качестве энергетического показателя абсорбционной установки применяется холодильный коэффициент: . Для получения представления о максимальном значении , его зависимости от параметров цикла рассмотрим идеальный цикл абсорбционной установки, изображённый на TS - диаграмме.
С термодинамической точки зрения абсорбционная холодильная машина может рассматриваться, как состоящая из 3-х резервуаров:
1-ый - генератор, куда поступает тепло (12341), при наивысшей температуре Т генератора;
2-ой - испаритель, куда подводится тепло q0 (45674) с низкой температурой Т0;
3-ий - конденсатор или абсорбер, в них отводится тепло (18971), при температуре охлаждающей воды tw.
; .
-приведенный холодильный коэффициент.
ПРОЦЕССЫ В АБСОРБЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ
Расчёты абсорбционной холодильной установки ведутся при помощи - диаграмм. - концентрация, например, аммиака. Диаграммы построены для водоаммиачных растворов. В холодильной технике концентрацию легкокипящего компонента обозначают через и относят её к 1 кг раствора.
В - диаграмме изотермы в области влажного пара не показаны, их проводят в соответствии с равновесными концентрациями аммиака в жидкой фазе и парах. Например, точке концентрации аммиака в парах соответствует т.2, которая определяется пересечением изотермы из т.1 с изобарой. Линия 1-2 соответствует изотерме влажного пара.
В пределах равных изобар для жидкой и паровой фаз изотермы образуют сетку прямых линий с различным углом наклона. Для других значений изобар изотермы имеют другой уклон и могут пересекаться с ними, поэтому сетка изотерм влажного пара на - диаграмме не наносится.
Построение процессов в абсорбционной холодильной установке в - диаграмме принципиально не отличается от построения процессов для ректификационной установки, но абсорбционной холодильной установке кроме рассмотренных выше элементарных процессов есть также процессы дросселирования и абсорбции. абсорбционный амиак дросселирование
Рассмотрим процесс дросселирования.
Представим жидкость с давлением Рг перед дроссельным вентилем (т.6). Давление после дросселирования - Р0. Процесс дросселирования происходит при равенстве начального и конечного теплосодержания; концентрация смеси, пара и жидкости после дросселирования равна начальной концентрации жидкости (), поэтому т.7 совпадает с т.6 и характеризует раствор до и после дросселирования. При давлении Рг и теплосодержании i6 (т.6) раствор является жидкостью. После дросселирования часть раствора при давлении Р0 превращается в пар. т.7 лежит вне линии Р0 и характеризует состояние влажного пара при t7. Состояние жидкой и паровой фаз после дросселирования можно найти зная положение изотермы t7, проходящей при давлении Р0 через т.7. Смесь содержит жидкость и пар с концентрациями и . Это соответствующие точки при пересечении изотермы t7 с кривыми, относящимися к давлению Р0. Количество пара, полученного после дросселирования пропорционально отрезку , а количество жидкости - отрезку . На - диаграмме процесс дросселирования изображается линией 6-7. Как видно из этой диаграммы процесс протекает с понижением температуры с образованием пара.
Рассмотрим процесс абсорбции (поглощения).
Для процесса абсорбции необходимо чтобы концентрация аммиака в паровой фазе была в течении всего процесса равной или большей концентрации его в паре, находящегося в равновесии с поглощающей жидкостью.
Например, если точке 30, соответствующей содержанию аммиака в жидкости, то т.3`, соответствующая содержанию аммиака в парах, то концентрация аммиачной смеси, поступающей из испарителя в абсорбер д.б. равной или большей, чем концентрация аммиака .
Если концентрация аммиака в парах меньше равновесной (т.), то процесс поглощения начинается после того, как эти пары будут охлаждены до температуры жидкости, причём концентрация смеси после абсорбции будет меньше, чем в случае, когда концентрация поглощающих паров выше равновесной над абсорбирующей жидкостью.
Упрощённо процесс абсорбции можно представить как смешение влажного пара, поступающего из испарителя с парожидкостной эмульсией из генератора и последующее охлаждение этой смеси до полной конденсации.
Допустим, что из испарителя в абсорбер поступает влажный пар в состоянии т.8. Начальное теплосодержание и концентрация парожидкостной эмульсии, поступающей из генератора определяется точкой 3. Точка смешения лежит на линии 3-8. Предположим, что параметры этой смеси определены точкой С. Для полной конденсации и непрерывности процесса абсорбции необходимо отвести теплоту охлаждения до т.4. Количество теплоты . В результате этого процесса концентрация аммиака в холодном конце абсорбера увеличится ().
Т.о. процесс поглощения жидкостью паров, с концентрацией превышающей концентрацию равновесного состояния при постоянном давлении характеризуется повышением концентрации аммиака в жидкости и отводом тепла абсорбции (температура жидкости понижается).
Для изображения процесса упрощённой абсорбционной установки на - диаграмме в соответствии со схемой надо определит температуры жидкости при выходе из генератора t2, из абсорбера t4 и испарителя t8. Эти температуры устанавливаются в зависимости от температуры греющего источника, т.е. температуры насыщения (tн); температуры охлаждающей воды (tв) и температуры охлаждаемой среды (tс). Давление в конденсаторе Рк определяют по температуре сконденсированной водоаммиачной смеси tв, которую принимают на 5…70С выше температуры охлаждающей воды (при выходе её из конденсатора). Давление в генераторе Рг в упрощённых расчётах равно Рк, тогда давление в абсорбере Р0 принимается равным давлению в испарителе, а последнее чуть меньше (на 0,05 МПа) давления насыщенных паров аммиака при низшей температуре в испарителе t7.
Проводят линии кипения и конденсации для давлении Р0 и Рг. Наносят изотермы t2, t4 и t8. т.4 характеризует состояние жидкости на выходе её из абсорбера. Раствор из абсорбера подаётся водоаммиачным насосом в генератор. После насоса жидкость имеет давление Рг, но ту же температуру t4, концентрацию и теплосодержание i4, но все эти параметры совпадают с т.1.
Температура раствора, сжатого насосом до давления Рг будет ниже точки кипения 10 и он, следовательно, будет находиться в переохлаждённом состоянии. Поступив в генератор раствор подогревается до температуры кипения по линии (). После этого раствор начинает кипеть при Рг=const и кипит в пределах температур t1…t2. Состояние пара, уходящего из генератора в конденсатор, являясь равновесным среднему состоянию жидкости в генераторе и определяется т.5. Т.о. линия , соответствующая изменению состояния жидкой фазы во время кипения в генераторе, а линия - изменению паровой фазы в процессе кипения в генераторе.
Конденсация водоаммиачного пара происходит при постоянной концентрации, поэтому опустив перпендикуляр из т.5 до пересечения с линией давления Рг (жидкости), получаем состояние её после конденсации (т.6). Жидкость после конденсации дросселируется до давления Р0 и т.к. при этом концентрация парожидкостной эмульсии не меняется, то т.7 совпадает с т.6 и определяет состояние раствора в конце процесса дросселирования. При этом т.7 соответствует не жидкость, а влажный пар, т.е. смесь жидкости (т.70) и пара (т.7') при температуре t7.
Жидкость в состоянии т.70 кипит в испарителе при давлении Р0, при этом её температура меняется от t7 до t8 и этой температуре соответствует равновесное состояние пара (т.8'). Параметры жидкости в конце процесса кипения в испарителе (т.80) определяются пересечением изотермы t8 с линией давления Р0. Состояние пара точки пересечения изотермы t8 с линией давления Р0 - пар в состоянии (т.8'). Состояние пара в т.8' мало отличается от пара состояния т.7', поэтому за конечное состояние пара принимают т.8. Т.к. концентрация парожидкостной эмульсии остаётся постоянной и равной величине , то пересечение изотермы t8 с линией в т.8 определяет параметры смеси после её кипения в испарителе.
Жидкий раствор после генератора в т.2 дросселируется до давления Р0 (т.3) и поступает в абсорбер. т.3 соответствует очень влажному пару с температурой t3, давлением Р0 и концентрацией аммиака .
Смесь после перепускного дроссельного вентиля с параметрами т.3 и влажный пар после испарителя т.8 поступает в абсорбер, где происходит поглощение жидкой фазой паров с большей концентрацией аммиака, поступающей из испарителя.
Процесс абсорбции представляется двумя фазами:
1. смешение - линия 3с8;
2. охлаждение - линия с4.
Охлаждение необходимо для конденсации не только пара из испарителя, но и пара, образовавшегося при дросселировании. Процесс поглощения изображается также линией 304.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности при формировании функциональной схемы холодильной установки. Расчёт теплообменного оборудования. Выбор конденсатора. Кожухотрубные испарители. Расчёт толщины изоляции. Выбор градирни и насоса. Выбор оптимальных параметров режима работы.
курсовая работа [893,1 K], добавлен 14.01.2013Краткое описание, принципиальная тепловая схема и основные энергетические характеристики паротурбинной установки. Моделирование котла-утилизатора и паровой конденсационной турбины К-55-90. Расчет тепловой схемы комбинированной энергетической установки.
курсовая работа [900,4 K], добавлен 10.10.2013Рассмотрение основных видов вторичных энергоресурсов и их использования в производстве. Изучение схем применяемых при утилизации абсорбционных машин. Расчет термодинамических циклов бромистолитиевой холодильной машины (понижающего термотрансформатора).
дипломная работа [1,2 M], добавлен 26.03.2015Принципиальная схема двухконтурной утилизационной парогазовой установки. Определение теплофизических характеристик уходящих газов. Приближенный расчет паровой турбины. Определение экономических показателей парогазовой установки. Процесс расширения пара.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.06.2014Определение конечного давления и объема смеси, величины работы и теплоты, участвующих в процессах термодинамики. Анализ КПД цикла Карно. Схема паросиловой установки, описание ее работы. Расчет массового расхода аммиака и мощности привода компрессора.
контрольная работа [198,2 K], добавлен 16.11.2010Теория атомно-абсорбционных измерений: излучение и поглощения света, понятие линии поглощения и коэффициента поглощения, контур линии поглощения. Принцип работы лазера. Описание работы гелий-неонового лазера. Лазеры на органических красителях.
реферат [392,9 K], добавлен 03.10.2007Экономичность горения прямоточного парового котла по схеме "нагрузка - воздух" с коррекцией по кислороду. Свойства объекта регулирования. Принципиальная технологическая схема барабанного котла. Регулирование с помощью паро-парового теплообменника.
реферат [1,3 M], добавлен 16.01.2011Параметры рабочего агента в характерных токах схемы. Электрическая мощность компрессора и его энергетические показатели. Определение баланса компрессорной холодильной установки. Удельные электромеханические потери. Эксергия, отводимая в конденсаторе.
курсовая работа [74,1 K], добавлен 25.04.2015Конструкция и принцип действия аппаратов, используемых для абсорбции тарельчатых и насадочных абсорберов, типы тарелок для колонн. Обоснование и расчет аппарата для абсорбции диоксида углерода–насадочного абсорбера с насадкой: керамические кольца Рашига.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 28.08.2014Общие сведения и понятия о котельных установках, их классификация. Основные элементы паровых и водогрейных котлов. Виды и свойства топлива, сжигаемого в отопительных котельных. Водоподготовка и водно-химический режим. Размещение и компоновка котельных.
контрольная работа [572,2 K], добавлен 16.11.2010Методика и этапы вывода уравнения работы в произвольном процессе. Определение и оценка зависимости работы газа в обратимом или необратимом процессе. Процесс парообразования в is-диаграмме. Описание цикла паровой компрессорной холодильной установки.
контрольная работа [329,4 K], добавлен 04.12.2013Расчет паровой турбины, параметры основных элементов принципиальной схемы паротурбинной установки и предварительное построение теплового процесса расширения пара в турбине в h-s-диаграмме. Экономические показатели паротурбинной установки с регенерацией.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 16.07.2013- Физические принципы, заложенные в основу измерения концентрации вещества кондуктометрическим методом
Определение понятия концентрации как отношения числа частиц компонента системы, его количества или массы к объему системы. Характеристика методов измерения концентрации: хроматографических, электрохимических, селективных, спектроскопии и кондуктометрии.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.01.2012 Принцип работы газотурбинных установок. Принципиальная схема газотурбинной установки типа ТА фирмы "Рустом и Хорнсби", ее компоновка, габаритный чертеж. Техническая характеристика установки, преимущества и недостатки. Конструктивная схема камеры сгорания.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 19.12.2010Установки паросилового термодинамического цикла. Технологическая схема паросиловой установки для производства электроэнергии. Процессы испарения жидкости при высоком давлении, расширения пара и его конденсации, увеличения давления до начального значения.
контрольная работа [50,6 K], добавлен 09.10.2010Принципиальная схема простейшей газотурбинной установки, назначение и принцип действия; термодинамические диаграммы. Определение параметров сжатого воздуха в компрессоре; расчет камеры сгорания. Расширение дымовых газов в турбине; энергетический баланс.
курсовая работа [356,9 K], добавлен 01.03.2013Применение котлов-утилизаторов (КУ). Схема котла-утилизатора с принудительной циркуляцией. Водогрейная система котла. Парогазовые установки (ПГУ) с КУ. Принципиальная тепловая схема ПГУ с двухконтурным КУ. Комбинированная система теплоснабжения.
презентация [3,2 M], добавлен 25.12.2013Принципиальная схема источника напряжения ВС 4-12 – стандартная, доработанная. Принципиальная схема защитного устройства выпрямителя от перегрузок по току. Выбор типа транзисторов и минимального сопротивления резисторов.
реферат [54,3 K], добавлен 19.03.2007Зависимость оптической плотности от концентрации вещества в растворе и толщины поглощающего слоя. Ознакомление с устройством и принципом работы спектрального прибора, его назначение; определение плотности и концентрации вещества на спектрофотометре.
лабораторная работа [34,1 K], добавлен 05.05.2011Знакомство с термодинамическими процессами и циклами в тепловых двигателях и установках, способы определения изменения внутренней энергии. Рассмотрение особенностей адиабатного процесса сжатия. Этапы расчета производительности эквивалентного компрессора.
практическая работа [559,6 K], добавлен 24.04.2013