Файл: Цейтлин Ю.А. Установки для кондиционирования воздуха в шахтах [Текст] 1974. - 166 с.pdf

рециркуляцию раствора (возврат части раствора, выходящёго из аппарата, к форсункам). На схеме (см. рис. 53) рециркуляция в генераторе осуществляется за счет подачи части раствора, нагнетаемого насосом Я2, через регулировочный вентиль об­ ратно в генератор. В абсорбере рециркуляция раствора осу­ ществляется насосом Н3.

В результате рециркуляции раствора в генераторе происхо­ дит смешивание слабого раствора, поступающего из теплообмен­ ника, состояние которого определяется положением точки 3, с возвращающимся в аппарат крепким раствором, состояние •которого определяет точка 5. Точка, определяющая состояние раствора после смешивания, лежит на прямой, соединяющей точки 3 и 5 (на линии смешения), причем положение ее опре­ деляется соотношением масс смешиваемых растворов. Таким образом, при рециркуляции процесс в генераторе изображается линией 3'—4'—5, а не 3—4—5. Соответственно в абсорбер при рециркуляции поступает раствор, состояние которого будет опре­ деляться точкой 7', лежащей на прямой 2—7.

3. Расчет основных показателей работы установки

Исходными данными при расчете показателей работы броми­ столитиевой АХУ обычно являются: температуры греющей среды tT охлаждаемой среды /„.с и воды, охлаждающей абсор­ бер и конденсатор установки, t0. в.

По этим данным принимают температуру воды в конденса­ торе

давления насыщения ра и рк. Затем, по 1 — /-диаграмме находят параметры раствора после абсорбера £с и і% (определив поло­ жение точки 2 на пересечении изобары ри и изотермы h) (см. рис. 53, б) и после генератора | 1{ и і5 (определив положение точки 5 на пересечении изобары рк и изотермы /5 ).

Основными показателями работы установки являются: холо­ дильная мощность (холодопроизводительность), расход грею­ щего тепла в генераторе (тепловая мощность генератора) и1

коэффициент использования тепла, определяющий эффектив­ ность работы установки.

Холодильная мощность установки обычно задается при про­ ектировании.

Необходимая тепловая мощность генератора определяется исходя из уравнения материального и энергетического баланса этого аппарата. При отсутствии рециркуляции раствора урав­ нение материального баланса генератора по хладагенту (воде) имеет вид1

где Мл — массовый расход слабого раствора, поступающего из абсорбера в генератор, кг/сек;

Л4К — массовый расход крепкого раствора, отводимого из генератора, кг/сек;

Л4П — количество пара, образующегося в генераторе за еди­ ницу времени, кг/сек.

Решая совместно эти уравнения, получим кратность цирку­

Величина, стоящая в знаменателе уравнения (І42), представ­ ляет собой так называемую зону дегазации. Для устойчивой работы АХУ необходимо, чтобы зона дегазации была достаточно большой. В бромистолитиевых установках минимальное значе­ ние зоны дегазации равно 0,05.

Уравнение энергетического баланса генератора может быть

Разделив обе части уравнения на расход пара й учитывая (140),

114

где qnr — удельный расход тепла в генераторе (на 1 кг выра­

батываемого пара), кдж/кг; /'б и і5 — соответственно энтальпия пара и крепкого раство­

ра, уходящих из генератора, кдж/кг; і'з — энтальпия слабого раствора, поступающего в гене­

ратор, кдж/кг.

Чтобы определить энтальпию слабого раствора, необходимо рассмотреть удельную тепловую нагрузку теплообменника рас­ творов.

по диаграмме, зная t7 (см. рис. 53,6) и концентрацию крепкого раствора, определяется положение точки 7 и соответствующая энтальпия і7 раствора после ТР.

Тогда удельная тепловая нагрузка теплообменника, опреде­ ляемая совместным решением уравнений материального и энер­ гетического баланса аппарата подобно тому, как это было сде­ лано выше для генератора, равна

где А — энтальпия сухого насыщенного пара при давлении ря, определяемая положением точки 1.

Решая совместно уравнения материального и энергетического баланса абсорбера, получаем величину удельного тепла аб­ сорбции

Правильность расчета тепловых нагрузок аппаратов уста­ новки можно проверить, составив уравнение ее теплового ба­ ланса

Ѵ«5* 1І5

Необходимый расход воды в контуре установки

Расход бромистого лития

(154)

Эффективность работы АХУ определяется отношением холо­ дильной мощности ее к тепловой мощности, подводимой к гене­ ратору, — тепловым коэффициентом

(155)

При наличии рециркуляции раствора в генераторе и абсор­ бере задаются концентрацией раствора на входе в генератор из условия

Отношение удельных подач раствора в генератор при ре­ циркуляции и без нее определяется исходя из материального баланса абсорбента при смешивании крепкого и слабого рас­ творов перед генератором:

^ с Б с + -^р Бк = ( ^ с + М р) Бг-

Отсюда количество крепкого раствора, возвращающегося в генератор, приходящееся на 1 кг пара, получаемого в этом аппарате,

Соответствующее соотношение для абсорбера

( 160)

.116

Так как рециркуляция раствора в генераторе и абсорбере практически не меняет энергетический баланс этих аппаратов, то удельные тепловые нагрузки их могут быть рассчитаны по формулам (145) и (151), остальные величины определяются так же, как и при отсутствии рециркуляции.

наченной для утилизации тепла, отводимого от сжатого воздуха в турбо­

ность установки АБХА-2500 при этих параметрах, согласно характеристике

находим точки 2 и 5 и определяем параметры крепкого и слабого растворов: gl; = 0,622; і'г,= 82,6 ккал/кг=346 кдж/кг; | с = 0,547; 4=58,9 ккал/кг= = 246 кдж/кг.

Для нормальной работы бромистолитиевой установки зона дегазации

Соответствующее соотношение для абсорбера согласно (160)

0,622 — 0,547

=0,610 — 0,547 = 1 ’1Э-

Кратность циркуляции раствора по (142)

0,622

Согласно (146) принимаем температуру крепкого раствора после тепло­ обменника (температура 4=44° С)

/, = 3 0 + 15 = 45° С.