Выбор типа тока
Рассмотрим действительный испаритель (рис.9.5). Весь процесс в действительном испарителе можно разделить на два простых процесса: кипение (процесс 4-4 ") и перегрев пара (процесс 4"1).
Величина в2 имеет минимальное значение, ограниченное условиями теплопередачи. Таким образом при выборе типа тока величина &2 может быть разностью:
• при прямотоке ТТ (рис.9.5а) - между температурой выхода рабочего вещества из испарителя (Ті) и температурой выхода хладоносителя (Твых)\
• при противотоке Ті (рис.9.5б) - между температурой входа рабочего вещества в испаритель (Т4-Т0) и температурой выхода хладоносителя (ТвЬ1Х).
Анализ типа тока в испарителе показывает:
• при O2=const справедливо 0/(ТТ)>07(Т>1). Следовательно при ТТ, величина вт в соответствии с ур. (ур.9.2) возрастает, что влечет за собой увеличение необратимости (увеличение деструкции эксергии) в испарителе;
• для поддержания необходимой температуры в объекте охлаждения, необходимо понизить температуру кипения (Т0), тогда в2 (Ті) увеличится, что также влечет за собой увеличение необратимости (деструкции эксергии) в испарителе.
Естественным является вывод о том, что в действительном испарителе необходимо использовать противоток, позволяющий:
• уменьшить необратимость в процессе теплопередачи при сохранении неизменным заданного температурного уровня в охлаждаемом объекте или охладить хладоноситель до минимально близкой температуры Твых к Т0\
Рис.9.6. Влияние типа тока в действительном испарителе на цикл холодильной машины (а), подключение трубопроводов (б) |
|
Б) |
• обеспечить перегрев пара в испарителе 4"-1 за счет охлаждения поступающего отепленного хладоносителя, т. е. перегрев 4"~1 должен быть полезным.
Обратим внимание, что на практике выбирают прямоток для кожухотрубных испарителей с кипением в межтрубном пространстве. Это необходимо для обеспечения эксплуатационной надежности циркуляции промежуточного хладоносителя с растворенным в нем воздухе. Этот пример демонстрирует влияние условий будущей эксплуатации теплообмениого аппарата на величину необратимостей (деструкции эксергии) в нем.