Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 31
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
кДж/(кгК).
Значение основных параметров рабочего агента в характерных точках процесса должны быть сведены в таблицу 1.
Таблица 1- Параметры рабочего агента
2.2 Определение потерь эксергии парожидкостной компрессионной холодильной установки с переохладителем
1. Удельное количество эксергии, подведенной к установке, по измерениям на зажимах электродвигателя компрессора, кДж/кг
=62,65/0,155=404,2
где G – массовый расход хладагента, кг/с;
Nэ – электрическая мощность компрессора, кВт.
2. Электромеханические потери эксергии, кДж/кг
=404,2
3. Удельная эксергия, подводимая к компрессору, кДж/кг
=404,2-40,42=363,78
4. Внутренние потери эксергии в компрессоре (рисунок 3.2 а), кДж/кг
=61,38
= 
=0,8313
Рисунок 3.2 – Потери эксергии в компрессоре и конденсаторе:
а – в компрессоре; б – в конденсаторе.
5. Потери эксергии в конденсаторе (рисунок 3.2
б):
- эксергия, отданная хладагентом, кДж/кг
=375*287,3=87,7
- эксергия, полученная охлаждающей водой, кДж/кг
=1970,75*0,01=19,71
где qк – удельная тепловая нагрузка конденсатора, кДж/кг;
=0,01
6. Потери эксергии вследствие необратимого теплообмена, кДж/кг
=87,7-19,71-67,99
7. КПД конденсатора
=19,71/87,7=0,225
Так как эксергия охлаждающей воды после конденсаторов компрессионных установок обычно не используется, то суммарные потери эксергии в конденсаторе составляет, кДж/кг (
)
=67,99+19,71=87,7
8. Потери эксергии в охладителе (рисунок 3.2 в):
- эксергия, отданная хладагентом, кДж/кг
=287,3-309,5=-22,2
Рисунок 3.2 в – Потери эксергии в охладителе
- эксергия, полученная артезианской водой, кДж/кг
qпо *
=92*0,01=0,92
где qпо – удельная тепловая нагрузка охладителя;
=1-
= -0,045
, 0К=
+273=280,4
где
, 0С;
- 3,6
9. Баланс эксергии в охладителе
10. Потери эксергии в охладителе, кДж/кг
11. Потери эксергии в регулирующем клапане (дросселе, рисунок 3.2.11
а), кДж/кг
=309,5-297=12,5
КПД дросселя:
а)
(на основе абсолютных значений);
б)
(по разности эксэргий).
12. Потери эксэргии в испарителе (рисунок 3.2.11 б):
- эксергия, отданная хладагентом (аммиаком), кДж/кг
=297-72,6=224,4
- эксергия, полученная хладоносителем, кДж/кг
=1290*0,01=12,9
где q0 – удельная нагрузка испарителя, кДж/кг;
, здесь То.с – температура окружающей среды, 0К
Тн.ср – средняя температура рассола, 0К
Рисунок 3.2.11 – Потери эксергии в дросселе и испарителе:
а – в дросселе; б – в испарителе.
13. Потери эксергии вследствие необратимого теплообмена, кДж/кг
=224,4-12,9=211,5
=12,9/224,4=0,06
2.3 Эксергетический баланс установки
Эксергетический баланс установки приведен в таблице 2.
Таблица 2 - Эксергетический баланс установки
Графическое изображение эксергетического баланса парожидкостной установки приведено на рисунке 3.3
1. Коэффициент полезного действия компрессора
=302,4/363,78=0,8
где ηк – внутренние потери эксергии в компрессоре (п. 3.2 – 4.)
2. Коэффициент полезного действия теплообменно-дроссельной части установки («холодного» блока)
=
3. Полный КПД установки ( с учетом эксергии артезианской воды), %
=
4. Коэффициент полезного действия установки (без учета эксергии артезианской воды), %
=
Примечание: расчет считается выполненным правильно, если η׳ ≈ η״
Заключение:
В данном проекте было сделан расчет и проектирование выпарной установки. Для данной цели были проведены расчеты температур и определение параметров рабочего агента , построение т-s диаграммы , определение потерь эксергии парожидкостной компрессионной холодильной установки с переохлодителем. В процессе вычесленния эксергетического баланса установки были найден: коэффициент полезного действия компрессора, коэффициент полезного действия теплообменно-дроссельной части установки («холодного» блока) , Полный КПД установки и коэффициент полезного действия установки (без учета эксергии артезианской воды).После расчета были сравнены η׳ и η״ , оказавшиеся равными , расчет был закончен правильно. Цель поставленная в начале работы достигнута , все задачи выполнены.
Значение основных параметров рабочего агента в характерных точках процесса должны быть сведены в таблицу 1.
Таблица 1- Параметры рабочего агента
| Точка | Давление  ,МПа | Температура, °С | Энтальпия  , кДж/кг | Энтропия  , кДж/(кгК) | Эксергия  ,кДж/кг |
| 1 2 3 4 5 | 0,18 1 2 0,6 0,18 | 0,18 128 -29 9,4 -22 | 1607 1970,75 553 458 460 | 9,03 9,24 4,7 4,3 4,35 | 72,6 375 287,3 309,5 297 |
2.2 Определение потерь эксергии парожидкостной компрессионной холодильной установки с переохладителем
1. Удельное количество эксергии, подведенной к установке, по измерениям на зажимах электродвигателя компрессора, кДж/кг
=62,65/0,155=404,2где G – массовый расход хладагента, кг/с;
Nэ – электрическая мощность компрессора, кВт.
2. Электромеханические потери эксергии, кДж/кг
=404,23. Удельная эксергия, подводимая к компрессору, кДж/кг
=404,2-40,42=363,784. Внутренние потери эксергии в компрессоре (рисунок 3.2 а), кДж/кг
=61,38 = =0,8313 Рисунок 3.2 – Потери эксергии в компрессоре и конденсаторе:
а – в компрессоре; б – в конденсаторе.
5. Потери эксергии в конденсаторе (рисунок 3.2
б):
- эксергия, отданная хладагентом, кДж/кг
=375*287,3=87,7- эксергия, полученная охлаждающей водой, кДж/кг
=1970,75*0,01=19,71где qк – удельная тепловая нагрузка конденсатора, кДж/кг;
=0,016. Потери эксергии вследствие необратимого теплообмена, кДж/кг
=87,7-19,71-67,997. КПД конденсатора
=19,71/87,7=0,225Так как эксергия охлаждающей воды после конденсаторов компрессионных установок обычно не используется, то суммарные потери эксергии в конденсаторе составляет, кДж/кг (
) =67,99+19,71=87,78. Потери эксергии в охладителе (рисунок 3.2 в):
- эксергия, отданная хладагентом, кДж/кг
=287,3-309,5=-22,2 Рисунок 3.2 в – Потери эксергии в охладителе
- эксергия, полученная артезианской водой, кДж/кг
qпо * =92*0,01=0,92где qпо – удельная тепловая нагрузка охладителя;
=1- = -0,045 , 0К= +273=280,4где
, 0С; - 3,69. Баланс эксергии в охладителе
10. Потери эксергии в охладителе, кДж/кг
11. Потери эксергии в регулирующем клапане (дросселе, рисунок 3.2.11
а), кДж/кг
=309,5-297=12,5КПД дросселя:
а)
(на основе абсолютных значений);б)
(по разности эксэргий).12. Потери эксэргии в испарителе (рисунок 3.2.11 б):
- эксергия, отданная хладагентом (аммиаком), кДж/кг
=297-72,6=224,4- эксергия, полученная хладоносителем, кДж/кг
=1290*0,01=12,9где q0 – удельная нагрузка испарителя, кДж/кг;
, здесь То.с – температура окружающей среды, 0КТн.ср – средняя температура рассола, 0К
Рисунок 3.2.11 – Потери эксергии в дросселе и испарителе:
а – в дросселе; б – в испарителе.
13. Потери эксергии вследствие необратимого теплообмена, кДж/кг
=224,4-12,9=211,5 =12,9/224,4=0,062.3 Эксергетический баланс установки
Эксергетический баланс установки приведен в таблице 2.
Таблица 2 - Эксергетический баланс установки
| Подвод эксергии Отвод эксергии | ||||||
| Параметр | кДж/кг | % | Параметр | кДж/кг | % | % по отношению к электрической энергии |
| Электроэнергия на компрессор  Артезианская вода  | 404,2 0,92 | 99,87 0,23 | Электромеханические потери в компрессоре  Внутренние потери в компрессоре  Потери эксергии в конденсаторе  Потери эксергии в охладителе  Потери эксергии в дросселе  Потери в испарителе  Эксергетическая холодопроизводительность   | | 10 15,2 21,7 -5,3 3,1 52,35 3,2 | 10 15,18 21,7 -5,265 3,09 52,32 3,19 |
| Всего | 405,12 | | | 405,12 | 100 | 100 |
Графическое изображение эксергетического баланса парожидкостной установки приведено на рисунке 3.3
1. Коэффициент полезного действия компрессора
=302,4/363,78=0,8где ηк – внутренние потери эксергии в компрессоре (п. 3.2 – 4.)
2. Коэффициент полезного действия теплообменно-дроссельной части установки («холодного» блока)
= 3. Полный КПД установки ( с учетом эксергии артезианской воды), %
= 4. Коэффициент полезного действия установки (без учета эксергии артезианской воды), %
= Примечание: расчет считается выполненным правильно, если η׳ ≈ η״
Заключение:
В данном проекте было сделан расчет и проектирование выпарной установки. Для данной цели были проведены расчеты температур и определение параметров рабочего агента , построение т-s диаграммы , определение потерь эксергии парожидкостной компрессионной холодильной установки с переохлодителем. В процессе вычесленния эксергетического баланса установки были найден: коэффициент полезного действия компрессора, коэффициент полезного действия теплообменно-дроссельной части установки («холодного» блока) , Полный КПД установки и коэффициент полезного действия установки (без учета эксергии артезианской воды).После расчета были сравнены η׳ и η״ , оказавшиеся равными , расчет был закончен правильно. Цель поставленная в начале работы достигнута , все задачи выполнены.