ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Глава шестнадцатая Трансформация тепла 16- 1. Коэффициент преобразования тепла из "Техническая термодинамика " Абсорбционные холодильные машины используют энергию в виде тепла. [c.485] Однако сам принцип переноса тепла от температуры более низкой (охлаждаемого тела) до более высокой (окружающей среды) существенно отличает абсорбционные машины от всех рассмотренных ранее. [c.485] В воздушных, парокомпрессионных и пароэжекторных холодильных машинах сжатие холодильного агента, необходимое для переноса тепла на более высокий температурный уровень, осуществляется путем механического компрессирования. [c.485] В абсорбционной холодильной машине повышение давления рабочего тела достигается путем так называемой термохимической компрессии, для чего требуется затрата тепла при температуре более высокой, чем температура окружающей среды. [c.485] Рабочим веществом в абсорбционной машине является раствор двух полностью растворимых друг в друге веществ с резко различными температурами кипения. При этом легкокипящее вещество является холодильным агентом, а вещество с более высокой температурой кипения — абсорбентом. Как известно, температура кипения бинарного раствора при данном давлении зависит от концентрации раствора. [c.485] Фазовая диаграмма состояния бинарного (двойного) раствора приведена на рис. 15-21. Здесь через с обозначена концентрация холодильного агента температуры в точках / и 2 представляют собой температуры кипения соответственно чистого абсорбента и чистого холодильного агента. Пограничная кривая 1а2Ы изображает равновесие состояния системы при наличии обеих — жидкой и газообразной—фаз. Нижняя ветвь 1а2 соответствует состояниям жидкой фазы, а верхняя ветвь 1Ь2 — газообразной фазе (насыщенному пару) при равновесном сосуществовании обеих фаз. Другими словами, кривая 1а2 представляет собой линию кипения раствора при данном давлении, а кривая 1Ь2 — линию конденсации насыщенного пара. [c.485] Пусть состояние кипящей жидкости раствора изображается точкой А на кривой /а2 тогда состояние пара, находящегося с ней в равновесии, характеризуется точкой В на кривой 1Ь2, т. е. при кипении раствора концентрации с образуется пар, имеющий по сравнению с исходным раствором более высокую концентрацию легкокипящего компонента. [c.486] Этот процесс в соответствии со вторым началом термодинамики должен сопровождаться некоторым компенсирующим процессом. В абсорбционной холодильной машине, как это будет ясно из дальнейшего, таким компенсирующим процессом является переход определенного количества тепла от тела с более высокой температурой, чем t2, к телу с более низкой, т. е. передача некоторого количества тепла окружающей среде. [c.486] Основные элементы абсорбционной машины—парогенератор с конденсатором и абсорбером— предназначены для непрерывного воспроизводства жидкости высокой концентрации, поступающей затем в испаритель на парообразование, и жидкости низкой концентрации, служащей для абсорбции (поглощения) концентрированного пара. [c.486] В соответствии со сказанным принципиальная схема абсорбционной машины имеет вид, приведенный на рис. 15-22. [c.486] Пар высокой концентрации образуется за счет кипения жидкости малой концентрации в парогенераторе 1 при давлении р2 более высоком, чем давление в испарителе и абсорбере. Для испарения жидкости к генератору подводится тепло при температуре U, которая должна быть не ниже температуры кипения при данном давлении и данной концентрации и во всяком случае больше 4. [c.486] Пар высокой концентрации поступает в конденсатор 2, где конденсируется, отдавая тепло конденсации охлаждающей воде, имеющей температуру ta окружающей среды. Образовавшаяся жидкость высокой концентрации дросселируется в регулирующем вентиле 3 от давления Р2 до давления pi. При дросселировании температура жидкости понижается до температуры более низкой, чем в охлаждаемом помещении. [c.487] После этого жидкость поступает в находящийся в охлаждаемом помещении испаритель 4. Вследствие того что температура жидкости меньше температуры охлаждаемого помещения, жидкость испаряется, поглощая от последнего тепло Образующийся при этом пар, имеющий температуру ti и давление ри поступает из испарителя в абсорбер 5, где абсорбируется при температуре отдавая тепло абсорбции 72 охлаждающей воде. [c.487] При кипении жидкости в генераторе концентрация холодильного агента в жидкости понижается, а в абсорбере вследствие поглощения концентрированного пара, наоборот, повышается. Для поддержания концентраций в обоих аппаратах неизменными между ними осуществляется циркуляция либо при помощи насоса 6, либо естественным путем за счет разности плотностей растворов разной концентрации. [c.487] По пути из генератора в абсорбер жидкость дросселируется регулирующим вентилем 7. [c.487] Теоретический максимальный коэффициент в этом случае равен е = 4,62. [c.487] Вследствие необратимости процессов в реальной машине действительный коэффициент использования тепла окажется значительно меньшим. [c.487] например, для реальной холодильной машины, использующей в качестве рабочего вещества водоаммиачный раствор и работающей в указанном интервале температур, коэффициент использования тепла составляет от 0,17 до 0,5, а действительный холодильный коэффициент— от 0,47 до 1,41 и коэффициент использования энергии — от 0,1 до 0,34. [c.487] Несмотря на сравнительное несовершенство с точки зрения термодинамики, абсорбционные холодильные машины получили большое распространение вследствие своей простоты и невысокой стоимости. [c.488] например, в холодильных установках для бытовых целей широко применяются как паровые компрессионные, так и абсорбционные машины. [c.488] Вернуться к основной статье