Название дисциплины: «оп. 05 основы гидравлики и теплотехники»

 1. Название дисциплины: «ОП.05 Основы гидравлики и теплотехники»

2. Номер группы: ЭРСО 18-1

3. Форма и дата занятия: лабораторная работа, 08.05.2020

4. ФИО преподавателя: Гумерова Сабарчан Шамсулеймановна  [e-mail],вк: 89526782142, https://vk.com/public194376261

5. Срок выполнения (сдачи) задания:08.05.-10.05.2020г

ТемаХолодильные установки. Лабораторная работа «Устройство, принцип работы и исследование термодинамических параметров абсорбционной холодильной установки» 2ч

             Задание.

1.Прочитать материал по теме.

2. Ответить на вопросы

Теоретический материал

Наряду с паровыми компрессионными холодильными установками в промышленности и в быту нашли широкое применение абсорбционные холодильные установки. Они также работают по обратному циклу, но существенно отличаются от компрессионных холодильных установок.

Цель работы

Изучить устройство и принцип работы промышленных и бытовых абсорбционных холодильных установок, исследовать температурное состояние хладоагента в термодинамическом цикле.

Устройство и принцип работы промышленной абсорбционной холодильной установки

Промышленные абсорбционные холодильные установки не имеют компрессора. Его роль выполняют кипятильник-парогенератор и абсорбер. Абсорбцией называется поглощение газа всем объемом жидкости.

Большей частью в таких установках в качестве рабочего тела применяют раствор из двух жидкостей с разными температурами кипения, полностью растворимыми друг в друге. Обычно такие растворы состоят из воды, которая при атмосферном давлении имеет температуру кипения 1000С, и аммиака NH3, температура кипения которого при том же давлении составляет – 340С. В таком растворе вода является абсорбентом (поглотителем), а аммиак – хладоагентом. Отношение массы аммиака к массе раствора называется массовым отношением аммиака. Когда оба компонента такого раствора находятся в жидком состоянии, т. е. когда температура раствора ниже – 340С, массовое отношение составляет 100%. Если раствор подогреть до – 340С, начнет испаряться аммиак и раствор будет находиться в двух фазах – жидкой и парообразной. По мере дальнейшего подогрева раствора, приближаясь к температуре кипения воды, соответствующей образовавшемуся давлению, весь аммиак выпаривается из раствора и его массовое отношение в растворе станет равным нулю, а пар будет представлять чистый аммиак с незначительной примесью воды, увлеченной частицами паров аммиака, вылетающими в процессе его кипения и испарения. Подогревание раствора не доводится до температуры кипения воды для того, чтобы она оставалась в жидком состоянии.

На этом свойстве раствора основана работа абсорбционных холодильных установок.

Промышленная абсорбционная установка состоит из газогенератора 1, в котором находится раствор аммиака в воде при значительном давлении. При подводе теплоты q1 от внешнего источника к раствору он закипает, из него выделяются пары аммиака и под воздействием образовавшегося давления по трубопроводу поступают в конденсатор 2, который охлаждается водой или воздухом.

При охлаждении паров аммиака отбирается теплота q2 и они конденсируются в жидкость, оставаясь при этом же давлении p1, как и в газогенераторе 1. После выхода из конденсатора 2 конденсат аммиака проходит через дроссельный клапан 3, после которого его давление резко понижается до р2, и он поступает в испаритель 4, находящийся в холодильной камере 5. При понижении давления конденсат закипает и испаряется. На испарение затрачивается его внутренняя энергия и температура паров резко понижается. Холодные пары аммиака через стенки испарителя отбирают теплоту q3 из холодильной камеры 5, нагреваются и поступают в абсорбер 6, где поглощаются обедненным раствором аммиака в воде. Для увеличения поглотительной способности раствора он охлаждается водой с отводом теплоты q4. В результате этого раствор становиться максимально насыщенным аммиаком.

Рис.1 Схема устройства и принцип работы абсорбционной холодильной установки

Охлажденный и обогащенный аммиаком раствор из абсорбера 6 перекачивается насосом 7 в газогенератор 1, восстанавливая в нем насыщение раствора аммиаком. Одновременно обедненный раствор из газогенератора 1 поступает через дроссельный вентиль 8 в абсорбер 6 под воздействием существующей между ними разности давлений. Термодинамический цикл, осуществляемый в абсорбционной установке, удобнее изучать на диаграмме T-s

Рис.2. Термодинамический цикл абсорбционной холодильной установки

Теплота q1, подводимая к раствору в абсорбере 1 при температуре кипения Т1, равная площади диаграммы 1-2-3-4, передается парам аммиака при его испарении.

Теплота q2, отводимая в конденсаторе 2, и теплота q4, отводимая из абсорбера 6, в сумме равны площади диаграммы .

Теплота q3, отводимая из холодильной камеры парами аммиака и идущая на их нагревание, равна площади диаграммы .

Эффективность работы абсорбционной холодильной установки оценивается холодильным коэффициентом

,

где - коэффициент преобразования теплоты ;

- работа привода насоса.

Тепловой баланс абсорбционной холодильной установки будет выражаться следующим образом:

.

Вследствие большой необратимости термодинамических процессов в абсорбционной установке ее эффективность низка. Так, при использовании водоаммиачного раствора при температурах Т1=400 К, Т2=258 К и температуре окружающей среды ТО. С.=298 К получим ., а . Однако благодаря простоте и дешевизне конструкции абсорбционные холодильные установки нашли широкое применение.