разное

Методы повышения эффективности

Одним из методов повышения термодинамической эффектив­ности эжекторных машин является введение процессов регенератив­ного теплообмена в оба контура машины. Схема эжекторной машины с двумя РТО изображена на рис.21.9. Циклом-образцом для анализа эжекторной машины с системой РТО будет цикл обобщенный Карно - обобщенный Карно (рис.20.5б).

Рассмотрим влияние системы РТО на основные показатели эжекторной машины с рабочими веществами HFC - и HCFC-типа.

Частная задача была решена для эжекторной холодильной ма­шины, использующей R-142b в качестве рабочего вещества, с темпе­ратурным уровнем производства холода ТХОД=&°С (режим кондициони­рования воздуха), диапазон изменения температуры конденсации 7^=28...40°С; диапазон изменения температуры генерации 7}=70... 120°С. Анализ предусматривал расчет теоретического цикла машины (идеальный эжектор) на уровне удельных характеристика цикла, поэтому величина полной холодопроизводительности машины Q0 не задавалась. Результаты расчетов представлены в безразмерном виде

Л - и ~иРто „ л _ СОР — СОРРТО

4" и Асор~ СОР '

Где величины без индекса описывает соответствующие характе­ристики простейшей эжекторной машины (рис.21.1), величины с индексом «РТО» - включение РТО-1 и/или РТО-2.

Из анализа приведенных на рис.21.10 зависимостей видно, что при использовании РТО-1 имеет место незначительное увеличение СОР эжекторной холодильной машины, однако коэффициент эжекции и в целом понижается (т. е. возрастает кратность циркуляции а), что будет способствовать повышению скорости потока, направляемого из испарителя. Изменение основных удельных характеристик работы машины в диапазоне 2-6% не может дать однозначного положитель­ного ответа о необходимости применения РТО-1.

Анализ применения РТО-2 на основании величины СОР (вели­чина и остается постоянной) демонстрирует возможность увеличения термодинамической эффективности машины в среднем на 10%, существуют и режимы, в которых наблюдается максимум. Очевидно, что совместное использование РТО-1 и РТО-2 будет способствовать повышению СОР машины.

Критический анализ показывает, что при общем весьма низком значении СОР эжекторной машины, увеличение его на 15...20% не сможет приблизить такую машину по термодинамической эффектив­ности ни к компрессорной теплоиспользующей, ни к абсорбционной. Кроме того, термоэкономический анализ машины явно будет свиде­тельствовать в пользу отказа от применения системы регенеративного теплообмена.

Практика применения пароводяных эжекторных машин дока­зала нецелесообразность системы РТО, поскольку незначительное повышение термодинамической эффективности влечет за собой существенное повышение одновременно капитальных и эксплуата­ционных затрат машины, связанных с необходимостью поддержания вакуума также и в РТО.

Еще одним методом повышения эффективности эжекторной машины является применение сложных эжекторов, в которых осу­ществляется двухступенчатое сжатие. Поток рабочего вещества из испарителя первоначально сжимается от р0 до рпр и далее от рпр до рк, при этом используется поток рабочего вещества pr-const. В этом случае давление кипения и генерации сохраняются неизменными. Схема машины и цикл изображены на рис.21.11.

Идея создания двухступенчатого эжектора для холодильных машин впервые была высказана Р. Фолленом (Франция) в 1928 году, однако дальнейшего развития не получила. Значительный прогресс в разработку теории и практики по созданию эжекторов, способных работать при больших величинах отношения давлений (р//ро) в соста­ве энергетических установок, был внесен Ю. К.Аркадовым в 1980-ых годах. Эти разработки и были положены в основу создания схемы и цикла эжекторной холодильной машины с двухступенчатым эжекто­ром, предложенной Дж. Граццини и А. Рочетти (Италия) в 2002 году. Анализ пароводяной эжекторной холодильной машины был проведен численными методами при вариации исходных характеристик: 7V=120°C (7}<=87.. .110°С); Тср=30°С (Г*=40.. .48°С); ТХОД^ 12°С (2о=5...7°С). Эжектор был принят идеальным. Величина СОР по результатам расчетов изменялась в диапазоне 0,38...0,53, что могло бы свидетельствовать о значительном повышении термодинамичес­кой эффективности, однако разброс данных по результатам расчетов (например, по величине и и другим показателям) был настолько большим, что авторы не смогли сформулировать выводы о рациональ­ности применения этого метода повышения эффективности для дейст­вительных условий эксплуатации. В результате можно утверждать,

Из генератора р

6 конденсатор

Что эффективность последовательного сжатия в одном эжекторе будет очень низкой даже с точки зрения эжекторных холодильных машин.