Визначення енергетичних характеристик установки

Питоме навантаження на випарник (питома холодопродуктивність):

.

Питома внутрішня робота компресора:

.

Питоме теплове навантаження конденсатора:

.

Питоме теплове навантаження переохолоджувача:

.

Перевірка рішення по I закону термодинаміки:

баланс виконується.

Повне теплове навантаження випарника:

Повне теплове навантаження конденсатора:

Повне теплове навантаження переохолоджувача:

Питома робота, затрачена на компресор з урахуванням електромеханічного ККД:

.

Електрична потужність компресора:

Холодильний коефіцієнт:

.

Визначення ексергетичних втрат і складання ексергетичного балансу установки

Значення питомих ексергій е аміаку в характерных точках процесу можуть бути визначені через е, h-діаграму або по формулі:

,

де , - ентальпія і ентропія аміаку при параметрах оточуючої середи:

.

Тоді

.

Значення питомих ексергій е в характерних точках процесу:

Електродвигун:

Питома кількість ексергії, підведена к установці, по змінам на зажимах електродвигуна компресора:

Питома ексергія, що підводиться до компресору:

Електромеханічні втрати ексергії:

Компресор:

Ексергетичний баланс компресора:

Внутрішні втрати ексергії в компресорі (рис. 5.а):

Ексергетичний ККД компресора:

.

 

ев

е2

е1

dкм

а)

е2

е3

е′К

е′′К

б)

dК

Рис. 5. Втрати ексергії: а) - в компрессоре; б) - в конденсаторе.

 

Конденсатор:

Параметри води на вході в конденсатор:

Параметри води на виході з конденсатора:

Тепловий баланс конденсатора:

.

Визначаєм витрати води в конденсаторі:

Ексергетичний баланс конденсатора:

,

але тепло води на виході з конденсатора нами не використовується і

.

Ексергія, внесена охолоджуючою водою:

де , - ентальпія і ентропія води при параметрах оточуючої середи:

Ексергетичні втрати в конденсаторі:

Ексергетичний ККД конденсатора:

.

Переохолоджувач:

е3

е4

е′ПО

е′′ПО

dПО

Рис. 6. Втрати ексергії в переохолоджувачі.

 

Ексергетичний баланс переохолоджувача:

.

Тепло води на виході з переохолоджувача нами не використовується і . Оскільки вода на вході в переохолоджувач знаходиться в рівновазі з оточуючою середою, то .

Ексергетичні втрати в переохолоджувачі:

.

Ексергетичний ККД переохолоджувача:

.

Регулюючий клапан (дросель):

Ексергетичний баланс дроселя:

.

Ексергетичні втрати в дроселі:

.

Ексергетичний ККД дроселя:

.

 

а)

е5

е1

е′В

е′′В

б)

е4

е5

dВ

dРД

Рис. 7. Втрати ексергії в дроселі (а) і випарнику (б).

 

Випарник:

Ексергетичний баланс випарника:

Оскільки властивості хладоносія нам не відомі, ексергетичну холодопродуктивність (ексергію, отримана хладоносієм) визначаємо з виразу:

де: - коефіцієнт роботоздатності хладоносія; - середня температура рассола.

Ексергетичні втрати в випарнику:

Ексергетичний ККД випарника:

.

Ексергетичний баланс установки:

де - сума ексергетичних втрат установки.

Баланс виконується.

Значення основних параметров робочого агента (а також значення ексергій) в характерних точках циклу, наведені в табл. 2.

Ексергетичний баланс установки приведен в табл. 3.

Графічне зображення ексергетичного баланса наведено на рис. 8.

 

Таблиця 2. Параметри робочого агента.

Точки циклу	Р, кПа	t, ^0С	h, кДж/кг	s, кДж/(кг·К)	e, кДж/кг
	207.563		1642.4406	6.5655	95.7442
	1167.197	169.26	1993.1467	6.7294	400.7146
	1167.197		484.9115	1.9597	223.9460
	1167.197		390.0311	1.6359	219.4329
	207.563	-18	390.0311	1.6675	210.6157
2′	1167.197	140.95	1923.0055	6.5655	-
	207.563	-18	260.7557	-	-
	207.563	-18	1583.5491	-	-

 

 

Таблиця 3. Ексергетичний баланс установки

Ексергія підводу тепла	Ексергія відводу тепла
Параметр	кДж/кг	%	Параметр	кДж/кг	%
	389.6735	79.2		38.9674	7.9
	102.6346	20.8		45.7358	9.3
				279.4032	56.8
				4.5131	0.9
				8.8172	1.8
				43.7522	8.9
				71.1192	14.4
Всьго	492.3081		Всього	492.3081

 

е1

е1

е0

dемМ

dКМ

dПО

dРД

dВ

e′К

dК

Рис. 8. Ексергетичний баланс компресійної установки