Абсорбционни термопомпи без токоизправител, пример за изчисление на абсорбция на литиев бромид

През последните години абсорбционните инсталации с литиев бромид (LuBr + NPO), както хладилни, така и термопомпени, станаха широко разпространени. Техният принцип на работа се различава от водно-амонячните абсорбционни инсталации, като единствената разлика е, че в инсталациите с литиев бромид водната пара, нискокипящ компонент, се дестилира в генератора, а абсорбиращата субстанция е разтвор на литиев бромид във вода. Литиевият бромид има висока точка на кипене и не се дестилира от водни пари, така че не е необходима ректификация.

Тъй като хладилният агент е вода, която замръзва при 0°C, такива инсталации обикновено се използват само за производство на студена вода с температура (1.7.7)°C.

На фиг. 1.22 показва диаграма на литиев бромид HP.

абсорбция

Ориз. 1.22.Диаграма на разположение на литиев бромид HP: / - генератор;2 -кондензатор;3- изпарител;4- абсорбатор;5 -топлообменник;6и 7 - дроселни клапи;А- отоплителна пара;B -охлаждаща течност - до студени потребители;B -охлаждаща вода

Първият съд е генератор за изпаряване на водата от разтвора. Неговите пари се кондензират в горната част на апарата върху повърхността на намотката, в която циркулира студена вода. Водата от кондензатора постъпва в долния апарат с по-ниско налягане, в чиято горна част се изпарява. Водните пари се абсорбират от абсорбиращ воден разтвор на LuBr, който се намира в долната част на втория апарат. Слабият разтвор се заобикаля от генератора, а силен разтвор, съдържащ по-голямо количество летлив компонент, вода, се изпомпва от абсорбера с помпа. Загрятата в кондензатора вода се подава към консуматорите на топлина.

На фиг. 1.23 показва цикъла на литиев бромид TN вдиаграма

абсорбционни

Ориз. 1.23.TC цикъл в диаграмаh £

Диаграмата показва следните процеси: 7-2 - изпаряване на водата от разтвора в генератора; 2-4 - охлаждащ разтвор в топлообменника; 4-3 - дроселиране на разтвора; 3-5 - абсорбция на водни пари; 5-6 - процесът на повишаване на налягането в помпата (приh =const) 6-7 - нагряване на разтвора в топлообменника; 1-8 - кондензация на пара в кондензатора; 8-9 - изпаряване на воден кондензат (приh -const) 11-10 - изпаряване на вода при изпаряване; 9-11 - водно охлаждане по време на изпаряване.

Пример за изчисление за абсорбционна термопомпа с литиев бромид

Изчислете схемата на литиево-бромидна и абсорбционна инсталация с охладителна мощност 2b = 1000 kW (фиг. 1.22, фиг. 1.24).

абсорбционни

Ориз. 1.24.Изчислителна схема на инсталация за абсорбция на литиев бромид

Входни данни: температура на студената вода на изхода на изпарителя / 0

\u003d 5 ° С, температурата на отоплителната вода е 80 ° С, температурата на охлаждащата вода на входа на апаратитеи & e D / To = 10 K.

Решение. Температура на генериране / r \u003d / £ D / r \u003d 80-10 \u003d 70 ° C. Температура на кондензация на хладилния агент (вода)

"" = '..- 4 = 25 + 5 = 30 ° C.

Кондензационно налягане (генериране)p%

pk = 32 mm Hg = 0,00427 MPa (определено от - диаграма).

Енталпията на хладилния агент в точката е 8,545 kJ/kg.

Параметри на хладилния агент на изхода на изпарителя / 10 = / 0 = 5 ° С;

Po= Rio = 6,5 mmHg \u003d 0,000868 MPa, c ^ 0 \u003d 0 (£ 10 \u003d 1); L^0 = 440 kJ/kg.

Температура на абсорбция"a = '5 =' B2 + 20 + 8 = 28 ° C.

Параметри на разтвора, напускащ абсорбера:p5 =6,5 mm Hg. = 0,000868 MPa; £5 = 53%; / 15 = 243 kJ / kg.

Параметри на разтвора, напускащ генератора:pk= 32 mm Hg. = 0,00427 MPa;и £= 59% и ¿2 = 320 kJ/kg.

Параметри на разтвора, напускащ топлообменника: > 3 = 38°С; £3 = 59%; L, = 262 kJ / kg.

Параметри на хладилния агент на изхода на генератора: /> I \u003d 32 mm Hg. = 0,00427 MPa; = 0N =2980 kJ / kg.

Скорост на циркулация на разтвора (специфично количество разтвор, подаден към генератора, на 1 kg водна пара, листа)

Топлинно натоварване на топлообменника Какво \u003d (/ - 1ХЛ2 -Lz) \u003d (9.84-1) (320-262) \u003d 514 kJ / kg.

Енталпията на разтвора на входа на генератора"и\u003d ^ + (h * след това / /) \u003d 243 + (514 / 9,84) \u003d 296 kJ / kg.

Специфично топлинно натоварване на генератора

Th=b + (/ "W -2980 + 8.84-320-9.84-296 - 2900 kJ / kg.

Специфично топлинно натоварване на кондензатора dk = L - / I8 = 2980-550 = 2430 kJ / kg.

Параметрите на парата, изпускана от изпарителя: "C = 5 ° C; Piz = 6> 5 mm Hg-st- = 0,000868 MPa; ^ = 0%; L ^ 3 = 2930 kJ / и

Специфичен капацитет на охлаждане? 0 = L s -Слънце= 2930-550 = 2380 kJ / kg.

Специфичното количество топлина, отстранено в абсорбера,

9a \u003d (/ "1) A4 + u> c - \u003d 8,84-262 + 2930-9,84-243 \u003d 2850 kJ / kg.

Топлинен баланс на инсталацията:

доставена топлинаRap = Rg + Rho =2900 + 2380 = 5280 kJ / kg;

отведена топлинаRHot = As+ 9a = 2430 + 2850 = 5280 kJ / kg;

Количеството циркулиращ хладилен агент ° 8 = PPE = O) 7% w1000/2380 = 0,42 kg / s.

Температурата на водата се връща от потребителя 12 = 'o + D ^ 0 = 5 + 3 = 8 ° C.

Количеството студена вода, доставена на потребителя

Топлинни натоварвания: а) генератор £ r = C? G \u003d 0,42-2900 \u003d 1220 kW,

б) кондензаторdk=Gqv,= 0,42-2430 = 1020 kW;