разное

Смеси как рабочее вещество

При работе компрессорной теплоиспользующей холодильной машины (теплового насоса) на азеотропной смеси весь предыдущий анализ, включая «метод циклов», сохраняет свою актуальность.

Особенность работы машины на неазеотропной смеси состоит в неизотермичности протекания процессов фазовых переходов (гене­рации, конденсации, кипения). Естественно, это должно быть отра­жено даже на начальном этапе проведения термодинамического анализа, т. е. при выборе цикла-образца.

В. Нибергалл в 1959 году рассмотрел два самостоятельных цикла Лоренца (рис.20.5в) для описания теоретической абсорб­ционной холодильной машины (глава 22): так как рабочим веществом этой машины является смесь «агент-абсорбент», то процессы подвода - отвода тепла неизотермичные. Цикл-образец Лоренц-Лоренц[62] (рис. 20.5г) для термодинамического анализа любой теплоиспользующей холодильной машины (теплового насоса) был предложен Т. В. Моро­зюк в 2001 году. Теоретическое значение величины СОР цикла-образ­ца Лоренц-Лоренц запишется как модификация ур.(19.2) в виде

J./W _уЮ г„т

СОР"™' = —--------- —------ ——, (20.10)

Лоренц - грт ппш __*гчп ' v 7

Лоренц *гор 1ср 1ХОД

Где средние значения температур в процессах подвода-отвода тепла Тгор, Тстр и Тхтол определяются по ур.(2.31)-(2.32)-рис. 2.4.

Рассмотрим компрессорную теплоиспользующую машину, работающую на неазеотропной смеси рабочих веществ, например, NH3-H20 (рис.20.6), предложенную Л. И. Морозюк и Т. В.Морозюк в начале 2000-х годов.

Особенностью схемно-циклового решения является специ­фика прохождения двух процессов кипения:

• в генераторе (при давлении рГ). В результате кипения раст­вора с концентрацией Xt (точка <5) выпаривается равновесный пар в состоянии, соответствующем точке 8" (концентрация Х8-), который далее направляется в турбину. Оставшийся в генераторе слабый раствор соответствует равновесному состоянию жидкости (точка 8~ концентрация Х8) дросселируется дорк\

• в испарителе (при давлении р0)■ Процесс аналогичен генера­ции с той лишь разницей, что равновесная жидкость (точка 1'- кон­центрация^) после испарителя сжимается насосом до рк-

Если принять, что через испаритель циркулирует 1 кг рабочего вещества, то расход рабочего вещества через другие элементы машины составит:

• через турбину

Ог=------- (20.21)

'ПшЩ'Пмех^І

• через генератор

=------- Шш--------- . (20.22)

ПкыПгПшзРт**

СОР компрессорной теплоиспользующей холодильной маши­ны при анализе термодинамического цикла определится как

СОР = ^ ■ ЪкмПгЛмех^тЧ. (20.23)

Яг хі™км

Усложняя схему, изображенную на рис.20.6а системой регене­рации тепла (рис.20.7), появляется возможность увеличить СОР ма­шины примерно в 2 раза. Циклом-образцом для термодинамического анализа будет цикл обобщенный Лоренц - обобщенный Лоренц, предложенный Т. В. Морозюк в 2001 году.