разное

Термоэкономическая оптимизация

Термоэкономическая оптимизация абсорбционной машины сводится к определению разности температур (деструкции эксергии) во всех элементах машины, которые соответствовали бы минималь­ным капитальным и эксплуатационным затратам.

Рассмотрим действительное схемное решение (рис.22.23). Пос­кольку схема является известной, то будем считать, что при заданных Тгор, Тср и ТХ0Л величина АХ>6%.

Условия функционирования действительной абсорбционной машины: Т2<Тгор, Тк>Тср; Т4<Тср\ Т0<Тхол. Каждое из этих условий способствует увеличению Тгор от теоретически минимального

7

» min rn theory v rri/тшх nrreal

Гор ~Тгор до некоторого действительного Тгор = Тгор.

Разность температур одновременно показана на действитель­ном цикле и цикле-образце (рис.22.33). Отрезок (рис.22.33а) определяет предельный цикл термохимического компрессора, когда АХ=0 (/=°°). Этот случай соответствует бесконечно большим тепло - передающим поверхностям во всех теплообменных аппаратах и беско­нечно большим расходам трех источников энергии. В предельном

Термоэкономическая оптимизация

Цикле Т™п=Т*ерогу. В действительном цикле Т™>Т*1огу из-за присутствия АТк в процессах подвода-отвода тепла.

Термоэкономическая оптимизация

А)

Рис.22.33. Изображение разности температур к аппаратах абсорбционной

Машины: а) в диаграмме h-X, б) цикл-образец обобщенный Лоренц - обобщенный Карно с необратимостью в процессах подвода-отвода тепла

В общем виде величина 6>2 = {l^ory - Т™п) может быть

Выражена как

(22.39)

Г '

&z=&2+ а{вср + <9,)+ /3{вср + в6)+в,


Где 02 - на горячем конце генератора; &з - на холодном конце регенеративного теплообменника; 04 - на холодном конце абсорбера; 06 - на холодном конце конденсатора; Оср-Тср2 - Тср} - температурный напор охлаждающей среды в конденсаторе (охлаждение абсорбера и конденсатора принято последовательным); а - коэффициент, учиты­вающий влияние рА^Ро\ Р ~ коэффициент, учитывающий влияние Рк^Рг-

При проведении термоэкономической оптимизации теплооб­мениого аппарата в отрыве от системы делают предположение, что величина 0£ безгранична. Такой случай для абсорбционных машин невозможен даже теоретически, так как минимальная температура

Греющего источника имеет ограничение Т™р > Тср.

Существуют два направления в оптимизации абсорбционных машин через определение оптимальных значений Тк.

Направление 1 было разработано в конце 1960-ых годов в ЛТИХП под руководством Л. М.Розенфельда. Данные для анализа:

Qo для режима работы «холодильная машина» или QK для «теплового насоса»;

ТсрЛ и ТсрК, параллельное охлаждение конденсатора и абсорбера;

Термоэкономическая оптимизация

Гор

Ср-

Температуру кипения агента в испарителе Т0 и температуру конденсации Тк определяют из уравнений тепловых балансов этих аппаратов

Термоэкономическая оптимизация

(22.40)

Ґк F 4

М

Qk

(22.41)

Tf{ - Тср2

-1

М.

Ехр

К К

Ехр

А У

^К^К і j

Мп

Где расходы агента через испаритель и конденсатор одинаковые и

Равны для холодильной машины или для

Яо Як

Теплового насоса.

Температура охлаждающей среды Тср2 на выходе из конденсатора определяется из совместного уравнения тепловых балансов конденсатора и абсорбера

Ехр

Fk F Л

КАГА

Температуру Т2 крепкого раствора на выходе из генератора определяют из уравнения теплового баланса генератора с учетом действительной зоны дегазации (АХ>0) и условием невозможности полного выпаривания агента из смеси «агент-абсорбент» (XD^l)

С \

Mi

Ехр

МгоР J

-

/ \

Ехр

KrFг

М

_

\ г°р J

-1

+ c2Qr+c3Qr-c4

Теоретическая максимальная концентрация слабого раствора на выходе из генератора определяется как сложная функция от тем­ператур конденсации Тк и выхода слабого раствора из генератора Т2

XRm^bj~b2TK+b3TK4(b4TK2~b5TK+b6) Т2 . (22.44)

Температуру крепкого раствора на выходе из абсорбера определяют как

J = Ь7 То_Ь8ХТХ (22 45)

4 h Упшх — h '

О9лЕ ою

В ур.(22.43)-(22.45) brbw и Cy-Cj - коэффициенты. Например, для смеси H20-LiBr: с7=1,05; с2=0,0347; с5=0,411; с,=1,82; 0,21, Ь7=597; fo2=0,45; frj=558,4; b4=0,51; b5=0,5; b6=0,95; Ј>7=268,4; ^=0,95; Ј9=0,5; bтогда T4 и 7Ь присутствуют в уравнениях, выраженные в градусах Цельсия.

Описанный метод дает возможность определить минимально возможное значение Тгор, при котором абсорбционная машина будет работоспособной. Если в реальных условиях эксплуатации темпера­тура Тгор окажется ниже, чем определенная в результате расчетов, то простейшее схемное решение уже неработоспособно. Если значение Тгор окажется выше, чем рассчитанное, то реальная зона дегазации будет шире.

Таким образом, с точки зрения термоэкономики, величина Z на первом этапе проектирования должна быть определена, исходя из информации, имеющейся у инженера-проектировщика о значениях fc* и Fk, а также возможности рынка холодильного оборудования предложить соответствующие типы теплообменных поверхностей.

Направление 2 было разработано в начале 1960-ых годов в ОТИПХП под руководством Б. А. Минкуса.

Данные для анализа: Qo или QK\

ТСр, а и ТсрК, параллельное охлаждение конденсатора и абсорбера; Т •

■L ХОЛ,

H И Fk; Мгор и Мср.

Следовательно, 0% известно также.

Данные для анализа по этому направлению создают большие ограничений в работе инженера-проектировщика.

Построение действительного цикла осуществляется по итогам определения 0к (ур.(22.39)). Рассмотрим методику определения опти­мальных значений температурных напоров в аппаратах, с точки зре­
ния определения минимальных затрат на функционирование абсорб­ционной машины

{ \

7 Е +7 Е^Ек їгор^Г + Zcp ф

Z2=(ZЈt)z+r

(22.46)

Ср

Величина Zk представляет составляющую стоимости каждого аппарата, которая зависит от величины теплопередающей поверх­ности Fk

- Zk^k '

(22.47)

(22.48)

Тогда для абсорбционной машины в целом

Qk

К{вг, вА,...,вк) = ^к

Подставим ур.(22.48) в ур.(22.47) и исследуем функцию по незави­симым переменным Ок. Приравнивая производные нулю, получим систему уравнений

DFr дв,

(22.49)

= 0

+ T

DF

Z*

До,

\ к /V ґ

DQr Zcp dQcp Z'°P двк ссрвсрдвк

DlnQk zk Qk dQk д&к kk в2к двк


Корни которой определят значения соответствующие Z^min.

Описанная задача оптимизации температурных напоров в аппаратах абсорбционной машины была решена уже в 2000-ые годы Т. В.Морозюк путем использования теоретико-графового метода представления математической модели. Для этой задачи был использован граф точек сочленения температурных напоров. Оптимальные температурные напоры определялись одновременно для всех аппаратов.

Предлагаемый метод оптимизации температурных напоров в абсорбционной машине в совокупности с выбранным методом математического моделирования позволил реализовать системный подход в решении задачи оптимизации.

Термоэкономическая оптимизация

Термоэкономическая оптимизация

Б)

Г)

А)

В)

Д)

Е)

Рис.22.34. Этапы оптимизации температурного напора в аппа­ратах абсорбционной машины. Первый этап: а) 6^=4; б) 6%=6; в) 6Ь=8; г) 6*>=10; д) &2= 12;

Е) ft=14; второй этап:

Термоэкономическая оптимизация

Ж) Z=-J{&2) при <93=5 и 6^=6

В связи с тем, что рассматриваемая задача решалась впервые, для уменьшения размерности задачи было сделано допущение - оптимизации подвергнут только термохимический компрессор, т. е. 06-0 и &СР-0. Значения температурных напоров были назначены эвристически:

{Х,= 4; Х2=6; Хз=8; ^4=10; Х5=12; Х6=14};

{Х7=2; Х8=3; Х9=4; XJO=5};

{Хи-2\ Xi2-3\ Х]3= 4; Х]4=5; Х/5=6}.

Оптимизация проведена для действительной абсорбционной холодильной машины (2о= ЮкВт, Гхол= -10°С. Теплоноситель - дымовые газы, Т2=12(РС. Охлаждение конденсатора и абсорбера водя­ное (параллельное) с постоянной температурой охлаждающей воды на входе Тср=29°С и дискретным изменением температурного напора в аппаратах термохимического компрессора, охлаждение дефлегматора - холодным крепким раствором. Функция оптимизации - расчетные затраты за 10 лет эксплуатации, приведенные к одному году эксплуатации.

Поэтапные результаты оптимизационных расчетов приведены на рис.22.34. Анализ показывает, что Z=7f03, 04) - монотонно восхо­дящие поверхности с минимальным значением функции оптимизации, совпадающим с Zmin=/(0зпшх, 04тах). Оптимальное значение 02 опреде­лялось при условии 02=var и 03=5 и 04=6. Оптимальное значение 02 соответствует &pt2=6, т. е. Zopt = Zmln = 6183 Евро/год (12366 DM/год).

разное

Дизайнерские радиаторы из чугуна от radimaxua.com

Интернет-магазин radimaxua.com предлагает широкий ассортимент дизайнерских радиаторов из чугуна, выпускаемых под брендом RETROstyle. Изготовлением декоративных радиаторов занимаются европейские заводы.

Солнечные коллекторы для отопления

Домашние отопительные системы обычно работают за счет энергии электричества, природного газа или масел, за которые необходимо платить. К тому эти способы отопления вредят окружающей среде. Альтернативой им является солнечная батарея или коллектор.

Как раскрутить свой Instagram с помощью сервиса Like Social ?

Популярность социальных сетей сделала возможной организацию бизнеса в Интернете. Чтобы убедиться в том, что интернет-дело может быть прибыльным, достаточно обратить внимание на количество пользователей популярной сети «Инстаграм», которое на сегодняшний …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.