![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Абсорбционные трансформаторы тепла.Стр 1 из 2Следующая ⇒
Процессы внутреннего охлаждения рабочего тела и отвода тепла от объекта охлаждения осуществляется в абсорбционных трансформаторах также, как и в парожидкостных компрессионных установках. Однако существенное отличие определяется тем, что процесс повышения давления рабочего агента, выполняемый в парожидкостных компрессионных трансформаторах тепла с помощью механического компрессора в абсорбционных с помощью термохимических процессов смешения и эндотермических – разделения. В абсорбционных установках применяются два вещества – рабочий агент и абсорбент (поглотитель), имеющие различные нормальные температуры кипения и обладающие свойством образовывать при адиабатном смешении смеси с температурой, отличной от температур смешиваемых веществ. Абсорбционные трансформаторы могут работать по двум различным схемам: повышающий и расщепляющий. Рис. 1. Принципиальная схема идеального повышающего абсорбционного трансформатора тепла
Рис. 2. Принципиальная схема идеального расщепляющего абсорбционного трансформатора тепла
В испарителе VIII к рабочему агенту подводится тепло низкого потенциала Qн с температурой Тн. Рабочий агент кипит (испаряется) в испарителе при температуре Тн и соответствующей им давлении Рн. Пары рабочего агента поступают из испарителя в абсорбер I и поглощается абсорбентом, поступающем из генератора III через теплообменник V и детандер VI. Процесс абсорбции рабочего агента абсорбентом происходит при температуре Тс> Тн. Выделившаяся при этом теплота смешения Qа отводится из абсорбера при температуре Тс. Образовавшийся в абсорбере жидкий раствор подается через теплообменник V с помощью насоса II из абсорбера I находящегося под давлением Рн в генератор III находящий под более высоким давлением Рв. В генераторе происходит выпаривание раствора за счет тепла Qв подводимого при температуре Тв. Раствор поступивший в генератор разделяется на два потока: паровой поток поступивший результате выпаривания рабочего агента, направляющийся в конденсатор IV и жидкий поток абсорбента, направляющийся через теплообменник V и детандер VI в абсорбер. В теплообменнике абсорбент охлаждается с температуры Тв до температуре Тс, передавая тепло раствору, который поступает из абсорбера в теплообменник с температурой Тс. Пары рабочего агента поступившие из генератора в конденсатор IV конденсируются в нем при температуре Тс при этом из конденсатора отводится тепло Qк. Жидкий рабочий агент из конденсатора направляется через детандер VII в испаритель. Для привода насоса, перекачивающего раствор из абсорбента в генератор используется работа, полученная в детандерах. Рассматриваемая идеальная установка обладает следующими особенностями. а) в процессе кипения в генераторе производится полное разделение раствора, т.е отделение паров рабочего агента от абсорбента. б) во всех аппаратах установки отсутствуют внешние потери от необратимости. в) во всех аппаратах установки: генераторе, конденсаторе и т.д – процесс подвода и отвода тепла изотермический. 2) Схема идеального расщепляющего абсорбционного трансформатора тепла. Рис. 2. Принципиальная схема идеального расщепляющего абсорбционного трансформатора тепла Абсорбционные трансформаторы тепла выполняются большей частью одноступенчатыми, многоступенчатые сложнее и дороже. Схема и процесс работы реальных абсорбционных трансформаторов тепла. I – абсорбер II – насос III – генератор IV – ректификационная колонна V – дефлегматор VI – конденсатор VII – ресивер VIII – охладитель IX – дроссельный вентиль X – испаритель 1–2 – охлаждение пара в дефлегматоре V 2–3 – конденсация за счет отвода тепла VI 3–4 – охлаждение парообразным рабочим агентом в охладителе VIII 4–5 – дросселирование в вентиле IX 5–6 – подвод тепла в испарителе X 6–7 – нагрев пара в охладителе 14–8–9 – изменение состояния раствора в ректификационной колонне и генераторе 14–8 – подогрев крепкого раствора до состояния кипения 8–9 – состояние жидкого раствора в процессе кипения 11–12 – процесс отвода тепла от влажного пара 12–14 – процесс подогрева крепкого раствора в т/о 9–10 – процесс охлаждения слабого раствора в т/о 15–11–7 – смешение паров рабочего агента со слабым раствором попадающим в абсорбер Использование диаграммы i–ξ облегчает расчет. ξ – массовая концентрация легкокипящего компонента в растворе, т.е отношение массы легкокипящего компонента к массе раствора. Две верхние пограничные кривые II – состояние насыщенного пара над кипящим жидким раствором при двух давлениях Pk – в генераторе и конденсаторе; Po – в испарителе и абсорбере. Две нижние пограничные кривые Ж – состояние кипящей жидкости при тех же давлениях. Между кривыми находится область влажного пара при Pk и Po. Равновесие между кипящей жидкостью и сухим насыщенным паром при любом давлении определяется изотермой соединяющей точки на пограничных кривых, относящихся к этому давлению. 1–8 – изотерма, относится к определенному P и t. Работа установки. К ректификационной колонне IV подводиться из абсорбера I крепкий раствор с давлением Pk т.е раствор повышенной концентрации в состоянии 14, представляющей собой смесь рабочего агента и абсорбера с концентрацией ξ к. Этот раствор проходит через колонну. В результате тепломассообмена между раствором и противоточно движущимся паром концентрация легкокипящего компонента в паре повышается, а в жидком растворе снижается. Затем раствор стекает в генератор III где производиться выпаривание из него легкокипящего компонента путем подвода тепла извне. Содержание рабочего агента в жидкой фазе раствора при этом сильно уменьшается, и раствор из крепкого превращается в слабый. Изменение состояния раствора в колонне и генераторе линия 14–8–9. Подогрев крепкого раствора до состояния кипения происходит по линии 14–8 затем раствор начинает кипеть.
При отводе тепла от пара из него выпадает жидкость (флегма), концентрация которой по легкокипящему компоненту меньше концентрации пара. В результате концентрация рабочего агента возрастает в паре и снижается в жидкости.
После дроссельного вентиля IX агент в состоянии 5 поступает в испаритель и превращается в сухой насыщенный пар 5-6. В состоянии 6 рабочий пар поступает в охладитель, где перегревается за счет тепла от жидкого рабочего агента (6-7) а затем в состоянии 7 в абсорбер, где происходит смешение паров рабочего агента со слабым раствором, попадающим в абсорбер в состоянии 15. Состояние смеси определяет точка 11 (влажный пар). Для превращение в жидкий крепкий раствор из абсорбера отводится тепло (11-12). Крепкий раствор в состоянии 1-2 выходит из абсорбера подается насосом II через теплообменник XII в ректификационную колонну. Процесс подогрева в теплообменнике 12-14. Противотоком крепкому раствору через теплообменник проходит слабый раствор. Процесс его охлаждения в теплообменнике 9-10. После теплообменника раствор подается в вентиль XI в абсорбер, а крепкий раствор в колонну IV.
|