разное

Гибридные машины

Одним из методов расширения зоны дегазации термохимичес­кого компрессора абсорбционных машин является последовательное использование механической и термохимической компрессии. Такие машины получили называние гибридных абсорбционно-компрессор - ных машин.

Существуют два типа абсорбционно-компрессорных машин в зависимости от места установки механического компрессора: • между испарителем и абсорбером (рис.22.21а). Принцип рабо­ты такой машины впервые был описан Л. Геллером и Дж. Фараго в 1955 году. Цель создания машины - понижение уровня производи­мого холода до Тхол - -40 ... -60°С при использовании смеси NH3-H20.

При высоких значениях Тср, пары агента после испарителя сжимаются механическим компрессором до рА, соответствующего

Возможности обеспечения работоспособного значения ЛХ'>ЛХ при заданном значении Тср

• между генератором и конденсатором (рис.22.21б). Принцип действия описан Б. А.Минкусом в 1960-70-ые годы, им же предложено большое число схемно-цикловых решений при использовании смеси NH3-H2O. Цель - использование в абсорбционных машинах охлаж­дающей среды повышенного температурного уровня, например, в режиме работы «тепловой насос».

При низких значениях для обеспечения работоспособной зоны дегазации АХ>АХ необходимо снизить давление в генераторе (Рг <Рк)- Таким образом для поддержания необходимого значения рк пары агента после генератора сжимаются механическим компрес­сором от рг до рк, которое определяется заданным и неизменным значением Тср.

В качестве иллюстрации рассмотрим численный пример. В со­ответствии с исходными данными (Тгор= 90°С; Тср - 30°С; Тхо= -20°С) на создание абсорбционной холодильной машины, использующей смесь NH3-H20 первоначально были получены следующие данные при использовании простейшего схемного решения: 7V=90°C; Т4-30°С; 7V=35°C; /?г=Рл=13,52 бар; -25°С, Ра=Ро= 1,51 бар, следовательно ХД=0,342;ЛЛ=0,471.

На основании расчетов величина зона дегазации АХ-Х^-Ха<О, таким образом, необходимо изменить схемно-цикловое решение абсорбционной машины, чтобы величина АХ приобрела работоспособ­ное значение АХ>Ь%.

Рассмотрим оба типа абсорбционно-компрессорных машин. Поскольку не существует каких-либо аналитических или эмпиричес­ких зависимостей для разделения компрессии на термохимическую и механическую, то зададим эти значения произвольно:

• для механической компрессии на стороне низкого давления Рг~Рк - 13,52 бар, /?о=1,51 бар, тогда множество значений рА составит рА=4, 6, 8, 10 и 12 бар;

• для механической компрессии на стороне низкого давления Рг-Рк-13,52 бар,/?о=1,51 бар, тогда рА=4, 6, 8, 10 и 12 бар.

Основные характеристики циклов приведены в таблице 22.1. Видно, что введение механической компрессии на стороне низкого давления при рА-4 бар и на стороне высокого давления при р/<=6 бар позволяет довести значение кратности циркуляции крепкого раствора /до максимального, соответствующего минимально работоспособной величине зоны дегазации АХs и только дальнейшее понижение значе­ний этих величин будут соответствовать понятию «расширения зоны дегазации».

Анализ данных, приведенных в таблице 22.1, показывает, что с точки зрения термодинамического анализа (по величине СОР) введе­ние механической компрессии на стороне низкого давления предпоч­тительнее. Термоэкономический анализ свидетельствует обратное, так как капитальные затраты любого механического компрессора напря­мую связаны с его размерами. На основании уравнения для опреде­ления полной холодопроизводительности механического компрессора Qo-Vh'^qv, если Qo~const, то величины Я и qv для компрессора, установленного на стороне низкого давления, всегда будут меньше, следовательно, размеры компрессора (Vh) - больше. Кроме того, имеет место непропорциональный рост потребления электрической энергии на привод механического компрессора (эксплуатационные затраты) по сравнению со снижением стоимости тепла, используемого в качестве приводной энергии термохимического компрессора.

Таким образом однозначного вывода о термодинамической и термоэкономической целесообразности использования абсорбционно - компрессорных холодильных машин и тепловых насосов не сущест­вует. Эти машины могут рассматриваться как один из альтернативных вариантов для расширения зоны дегазации термохимического компрессора.