Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 30
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание:
Введение……………………………………………………………….3
1. Исходные данные для расчета……………………………………..4
2. Методика расчета…………………………………………………..4
2.1 Определение параметров рабочего агента.
Построение т-s диаграммы…………………………………………...4
2.2 Определение потерь эксергии парожидкостной
компрессионной холодильной установки с переохладителем........8
2.3 Эксергетический баланс установки……………………………..11
3.Заключение………………………………………………………….13
Введение:
Данная работа направлена на исследование в области Теплоэнергетики, расчета и проектирование выпарной установки. Теплоэнергетика — отрасль теплотехники, занимающаяся преобразованием теплоты в другие виды энергии, главным образом в механическую и через неё в электрическую.. Первооснову современной энергетики составляют тепловые электростанции (ТЭС), применяющие для этого химическую энергию органического сырья. Для приобретения повышенной концентрации вещества, располагающегося в растворе, применяют вакуумно-выпарные аппараты. Вакуумно-выпарные аппараты входят в состав многих технологических линий разных отраслей промышленности. Выпаривание – процесс концентрирования растворов нелетучих веществ путем устранения жидкого летучего растворителя в облике паров. Сущность выпаривания заключается в переводе растворителя в парообразное положение и отводе приобретённого пара от оставшегося сконцентрированного раствора. Выпаривание часто проводится при кипении, т.е. в обстоятельствах, когда давление пара над раствором равно давлению в рабочем объеме аппарата.
Данная тема актуальна, потому что паровые установки характеризуются высокой энергетической результативностью, повышенной компактностью, отличными эксплуатационными показателями, возможностью практической разработки огромных мощностей в одной установке.
Цель работы: расчет и проектирование выпарной установки с представлением данных.
В ходе выполнения проекта необходима решить следующие задачи:
- рассмотреть правила для расчета данных
- изучить основные требования расчетов
- выбрать исходные данные для расчета
- Определение параметров рабочего агента. Построение диаграммы
- Определение потерь эксергии парожидкостной компрессионной холодильной установки с переохладителем
- произвести эксергетический баланс установки
- выполнить расчет правильно
1. ЗАДАНИЕ:
Согласно приложению 1 выбрать исходные данные для расчета:
Холодопроизводительность (
), кВт= -200Температура хладоносителя на входе в испаритель (
), 
= -10Температура хладоносителя на выходе из испарителя (
), = -19Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор (
), = 19Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора (
), = 24Конечная минимальная разность температур в конденсаторе (
), = 5Конечная минимальная разность температур в испарителе (
), = 3Количество артезианской воды (
), кг/с = 0,15Температура артезианской воды (
), = 5,6Минимальная разность температур в охладителе (
), = 3,6Энтальпия рабочего агента на выходе из компрессора при внутреннем адиабатном КПД (ηi), % = 0,8
По параметрам в характерных точках, полученных в результате расчета схемы, составить эксергетический баланс установки, определить потери эксергии в отдельных элементах установки и КПД.
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА
2.1 Определение параметров рабочего агента. Построение т-s диаграммы
1. Расчетная температура испарения аммиака,°С
= -19-3=-22°С2. Расчетная температура конденсации, °С
= 24+5=29°ССогласно рисунку 3.1 необходимо определить параметры в характерных точках
1, 2, 3:
точка 1:
==-22°С; 
=0,18МПа; 
=0,2м3/кг; 
=1607кДж/кг;точка 2:
=20°С; 
=1МПа; 
=1898кДж/кг;точка 3:
=-29°С; 
=1МПа; 
=553кДж/кг.3. Теплота парообразования аммиака при
(°С), кДж/кг
=1607-555=10524. Предварительное определение расхода хладагента, кг/с
=
=0,214где
- коэффициент фазности хладагента, учитывающий долю жидкого хладагента после дросселя при дросселировании.
Рисунок 3.1 – Схема парожидкостной компрессионной холодильной установки с переохладителем и процесс в Т-S диаграмме.
5. Определить характер теплообмена в охладителе.
При
характер теплообмена соответствует графику изменения температур, представленному на рисунке 3.1а, а при 
графику на рисунке 3.1б.
6. Тепловой эквивалент по воде, кДж/(сК)
= 0,15
4,19=0,637. Тепловой эквивалент по хладагенту, кДж/(сК)
=0,214 4,82=1,03где
= 4,82 кДж/(кгК).После определения характера теплообмена соответствующему рисунку 3.1а или 3.1б, необходимо определить значение температуры в точке 4, °С
=5,6+3,6=9,4Параметры в остальных характерных точках схемы:
точка 4:
=9,4°С; 
=0,6МПа; 
=458кДж/кг;точка 5:
=-22°С; 
=0,18МПа; 
=317кДж/кг.8. Удельная нагрузка испарителя, кДж/кг
=1607-317=12909. Массовый расход хладагента, кг/с
= 200/1290=0,15510. Энтальпия рабочего агента на выходе из компрессора при внутреннем адиабатном КПД
, кДж/кг
=1607+
=1970,7511. Удельная внутренняя работа компрессора, кДж/кг
=1970,75-1607=363,7512. Удельная тепловая нагрузка конденсатора, кДж/кг
=1970,75-553=1417,7513. Удельная тепловая нагрузка охладителя, кДж/кг
=553-461=9214. Полная нагрузка охладителя
, кДж/с
=92*0,214-19,715. Проверка решения по 1 закону термодинамики, кДж/кг
=1653,7516. Объемная производительность компрессора, м3/с
=0,155*0,2=0,03117. Тепловая нагрузка конденсатора, кДж/с
=0,155*1417=219,618. Удельная работа, затраченная на компрессор с учетом электро-механического КПД (
), кДж/кг
= 363,75/0,9=404,219. Электрическая мощность компрессора, кВт
=404,2*0,155=62,6520. Холодильный коэффициент
=1290/404,2=3,221. Средняя температура рассола, 0К
= 
+273=258,522. При температуре окружающей среды, равной температуре воды на входе в конденсатор, коэффициент работоспособности по
:
=1-
= -0,13=0,13* Здесь и далее знак «минус» при τq не учитывается.
23. Коэффициент полезного действия установки по затратам электроэнергии на компрессор
=
=0,41524. Значение удельных эксергий аммиака в характерных точках процесса могут быть определены по e-i – диаграмме [1] или по формуле
.где
,
- энтальпия и энтропия аммиака при параметрах окружающей среды 
К и 
МПа; 
кДж/кг; 