¿Quién puede ayudar con una demostración CARNE del principio de funcionamiento de un refrigerador de absorción de bromuro de litio de efecto simple? Gracias.

Principio del refrigerador de absorción de bromuro de litio

Principio de funcionamiento y circulación

La presión de vapor de la solución es para el estado de equilibrio. Si una solución de bromuro de litio con una presión de vapor de 0,85 kPa entra en contacto con vapor de agua con una presión de 1 kPa (7 °C), el vapor y el líquido no están en equilibrio. En ese momento, la solución tiene la capacidad de absorber agua. vapor hasta que la presión del vapor de agua disminuya ligeramente por encima de 0,85 kPa (por ejemplo: 0,87 kPa).

Figura 1 Principio de la refrigeración por absorción

La diferencia de presión entre 0,87 kPa y 0,85 kPa se utiliza para superar la resistencia al flujo en las tuberías de conexión y la diferencia de presión causada por el proceso que se desvía de el estado de equilibrio, como se muestra en la Figura 1. Cuando el agua se evapora a 5 °C, puede absorber el calor latente de vaporización del medio de temperatura más alta que se va a enfriar, lo que hace que el medio se enfríe.

Para vaporizar agua continuamente a baja presión y absorber continuamente el vapor generado para asegurar el progreso continuo del proceso de absorción, la concentración de la solución para la absorción debe ser mayor que la de la solución después de la absorción. concentración. Por esta razón, además del suministro continuo de agua pura al evaporador, también se debe suministrar continuamente nueva solución concentrada, como se muestra en la Figura 1. Obviamente, esto es antieconómico.

Figura 2 Sistema refrigerador de absorción de bromuro de litio de simple efecto Figura 3 Sistema refrigerador de absorción de bromuro de litio de doble cilindro

1-Condensador 2-Evaporador; 5-Intercambiador de calor; 6-Tubo en forma de U; 7-Anti-transistor; 8-Bomba de evaporador; 11-Bomba generadora; válvula de paso

De hecho, el método de calentar la solución diluida se utiliza para hervirla, obteniendo así agua destilada para evaporación continua, como se muestra en la Figura 2. El sistema consta de generador, condensador, evaporador, válvula de mariposa, bomba e intercambiador de calor de solución. Antes de calentar la solución diluida, utilice una bomba para aumentar la presión para que el vapor generado al hervir pueda condensarse a temperatura ambiente. Por ejemplo, cuando la temperatura del agua de refrigeración es de 35°C, considerando la diferencia de temperatura de transferencia de calor permitida en el intercambiador de calor, la condensación puede ocurrir alrededor de 40°C, por lo que la presión dentro del generador debe ser de 7,37 kPa o superior (teniendo en cuenta la resistencia de la tubería y otros factores).

La diferencia de presión entre el generador y condensador (lado de alta presión) y el evaporador y absorbente (lado de baja presión) se mantiene mediante válvulas de expansión u otros mecanismos de estrangulación instalados en las tuberías correspondientes. En los refrigeradores de absorción de bromuro de litio, esta diferencia de presión es bastante pequeña, generalmente solo 6,5 ~ 8 kPa, por lo que se pueden usar tubos en forma de U, tubos de estrangulación cortos u orificios de estrangulación.

La temperatura de la solución concentrada que sale del generador es relativamente alta, mientras que la temperatura de la solución diluida que sale del absorbente es bastante baja. La solución concentrada no puede absorber vapor de agua antes de que se enfríe a la temperatura correspondiente a la presión del absorbente, y la solución diluida debe calentarse a la temperatura de saturación correspondiente a la presión del generador antes de que comience a hervir, para que pase. un intercambiador de calor de solución, de modo que la solución concentrada y la solución diluida intercambien calor entre sí antes de ingresar al absorbente y al generador respectivamente, de modo que la temperatura de la solución diluida aumente y la temperatura de la solución concentrada disminuya.

Dado que el volumen específico de vapor de agua es muy grande, para evitar una caída excesiva de presión durante el flujo, se requieren tuberías muy gruesas. Para evitar esto, el condensador y el generador a menudo se construyen en un solo contenedor. Coloque el absorbente y el evaporador en otro recipiente, como se muestra en la Figura 3. Estos cuatro dispositivos principales también se pueden colocar en una carcasa, con el lado de alta presión y el lado de baja presión separados por particiones, como se muestra en la Figura 4.

Figura 4 Sistema de refrigerador de absorción de bromuro de litio monocilíndrico

1-Condensador; 3-Evaporador; 4-Absorbedor; Intercambiador de calor; 6, 7, 8 bombas; tubo en forma de 9 U

En resumen, el proceso de trabajo del refrigerador de absorción de bromuro de litio se puede dividir en dos partes:

(1) El vapor de refrigerante generado en el generador se condensa en agua refrigerante en el condensador, ingresa al evaporador a través del tubo en forma de U y se evapora a baja presión, produciendo un efecto de refrigeración.

Estos procesos son exactamente los mismos que los producidos en el condensador, la válvula de mariposa y el evaporador del ciclo de refrigeración por compresión de vapor;

(2) La solución concentrada que fluye fuera del generador ingresa al absorbente después de la descompresión. vapor de refrigerante generado por el evaporador para formar una solución diluida. Utilice una bomba para transportar la solución diluida al generador y recalentarla para formar una solución concentrada. Las funciones de estos procesos son equivalentes a las del compresor en el ciclo de refrigeración por compresión de vapor.

Representación del proceso de trabajo en el diagrama

El proceso de trabajo ideal del refrigerador de absorción de bromuro de litio se puede representar mediante un diagrama, ver Figura 5. El proceso ideal significa que el fluido de trabajo no tiene ninguna pérdida de resistencia durante el proceso de flujo, no hay intercambio de calor entre cada equipo y el aire circundante, y las soluciones que han completado la generación y absorción han alcanzado el equilibrio.

Figura 5 Representación del proceso de trabajo del refrigerador de absorción de bromuro de litio en el diagrama

(1) Proceso de ocurrencia

El punto 2 representa el estado de solución diluida saturada del absorbente, su concentración es, la presión es y la temperatura es. Después de pasar por la bomba del generador, la presión aumenta y luego se envía al intercambiador de calor de solución. En condiciones isobáricas, la temperatura aumenta de a. La concentración permanece sin cambios y luego ingresa al generador, y se calienta el vapor de trabajo en el tubo de transferencia de calor del generador, la temperatura aumenta desde la temperatura de saturación bajo presión y comienza a hervir bajo presión isobárica. continúa evaporándose, la concentración aumenta gradualmente y la temperatura aumenta gradualmente, y el proceso termina Cuando se alcanza la concentración de la solución y se alcanza la temperatura, se representa en el punto 4. 2-7 representa el proceso de calentamiento de la solución diluida en el intercambiador de calor de la solución, 7-5-4 representa el proceso de calentamiento y generación de la solución diluida en el generador, y el estado del vapor de agua generado es el estado cuando comienza. que ocurrirá (punto 4' ) y el estado al final de la ocurrencia (punto 3' El estado promedio punto 3' indica que dado que se genera vapor de agua puro, el estado se ubica en el eje de ordenadas de .

(2) Proceso de condensación

Después de que el vapor de agua (punto 3') generado por el generador ingresa al condensador, es enfriado por el flujo en el tubo del condensador mientras la presión permanece sin cambios. Cuando el agua se enfría, primero se convierte en vapor saturado y luego se condensa en líquido saturado (el punto 3'-3 representa el proceso de enfriamiento y condensación del vapor refrigerante en el condensador).

(3) Proceso de aceleración

El agua refrigerante saturada (punto 3) con una presión de evaporador. Dado que la entalpía y la concentración del agua refrigerante no cambian antes y después de la estrangulación, el punto de estado después de la estrangulación (no marcado en la figura) coincide con el punto 3. Sin embargo, debido a la reducción de presión, parte del agua refrigerante se vaporiza hasta convertirse en vapor refrigerante (punto 1'), y la temperatura de la mayor parte del agua refrigerante que aún no se ha vaporizado desciende hasta la temperatura de saturación correspondiente a la presión de evaporación ( punto 1), y se acumula en el evaporador en la bandeja de agua del recipiente, por lo que el punto 3 antes de la estrangulación representa el estado de agua saturada bajo la presión de condensación, mientras que el punto 3 después de la estrangulación representa el estado de vapor húmedo donde el vapor saturado (punto) y Líquido saturado (punto 1) con una presión de .

(4) Proceso de evaporación

El agua refrigerante acumulada en el recipiente de agua del evaporador (punto 1) se rocía uniformemente sobre la superficie exterior del conjunto de tubos del evaporador a través de la bomba del evaporador y absorbe el calor del agua refrigerante en el tubo y se evapora, de modo que el agua refrigerante cambia del punto 1 al 1' en condiciones isobáricas e isotérmicas 1-1' representa el proceso de vaporización del agua refrigerante en el evaporador.

(5) Proceso de absorción

La solución con concentración, temperatura y presión fluye desde el generador al intercambiador de calor de solución bajo la acción de su propia presión y diferencia de presión. el calor se transfiere a la solución diluida y la temperatura desciende (el punto 4-8 representa el proceso exotérmico de la solución concentrada en el intercambiador de calor de la solución). La solución concentrada en el punto de estado 8 ingresa al absorbente y se mezcla con parte de la solución diluida (punto 2) en el absorbente para formar una solución intermedia (punto 9') con una concentración de y una temperatura de y luego se distribuye uniformemente. rociado en el absorbente por la bomba absorbente La superficie exterior del grupo de tubos. Después de que la solución intermedia ingresa al absorbente, debido a la repentina disminución de la presión, una parte del vapor de agua primero se evapora y la concentración aumenta, representado por el punto 9. Dado que el agua de refrigeración que fluye en el conjunto de tubos absorbentes elimina continuamente el calor de absorción liberado durante el proceso de absorción, la solución intermedia tiene la capacidad de absorber continuamente vapor de agua del evaporador, reduciendo la concentración de la solución a (Punto 2).

8-9' y 2-9' representan el proceso de mezcla y 9-2 representa el proceso de absorción en el absorbente.

Supongamos que el caudal de la solución diluida enviada al generador es , la concentración es , el vapor de agua refrigerante generado es y la solución concentrada restante con caudal y concentración sale del generador. De acuerdo con la relación de balance de masa en el generador, se obtiene la siguiente fórmula:

Sea , entonces (1)

a se llama tasa de ciclo. Representa la cantidad circulante de solución diluida de bromuro de litio necesaria para generar 1 kg de vapor de agua en el generador. ( ) se denomina rango de deflación.

El proceso analizado anteriormente es para situaciones ideales. De hecho, debido a la existencia de resistencia al flujo, la presión del vapor de agua disminuye cuando pasa a través del deflector de agua. Por lo tanto, en el generador, la presión de generación debe ser mayor que la presión de condensación, lo que provocará una disminución en la concentración de la solución. cuando la temperatura de calentamiento permanece sin cambios. Además, debido a la influencia de la columna de solución, la solución en el fondo se genera bajo una presión más alta. Al mismo tiempo, debido al área de contacto y al tiempo de contacto limitados entre la solución y la superficie del tubo de calentamiento, la concentración. de la solución concentrada final es inferior a las condiciones ideales. La concentración (-) se denomina insuficiente; la presión del absorbente debe ser menor que la presión de evaporación. Cuando la temperatura del agua de refrigeración permanece sin cambios, provocará un aumento en la. concentración de la solución diluida. Dado que el tiempo de contacto entre el absorbente y el vapor absorbido es muy corto, el área de contacto es limitada y la presencia de gases no condensables como el aire en el sistema reduce el efecto de absorción de la solución después de la concentración. La absorción es mayor que las condiciones ideales, (-) se llama absorción insuficiente. Una generación insuficiente y una absorción insuficiente provocarán cambios en los parámetros durante el proceso de trabajo, reducirán el rango de deflación y, por tanto, afectarán la economía del ciclo.

Cálculos térmicos y de transferencia de calor de refrigeradores de absorción de bromuro de litio

Los cálculos de refrigeradores de absorción de bromuro de litio deben incluir cálculos térmicos, cálculos de transferencia de calor, cálculos de diseño estructural y cálculos de verificación de resistencia, etc. , aquí solo se explican los métodos y pasos del cálculo térmico y del cálculo de la transferencia de calor.

Cálculo térmico

El cálculo térmico del refrigerador de absorción de bromuro de litio se basa en los requisitos del usuario en cuanto a capacidad de enfriamiento y temperatura del agua refrigerante, así como en las condiciones de la fuente de calor de calefacción y medio de enfriamiento que el usuario puede proporcionar, seleccione razonablemente ciertos parámetros de diseño (diferencia de temperatura de transferencia de calor, rango de ventilación, etc.) y luego calcule el ciclo para proporcionar una base de cálculo y diseño para los cálculos de transferencia de calor, etc.

(1) Parámetros conocidos

① Capacidad de refrigeración Se propone en base al proceso de producción o requerimientos de aire acondicionado, tomando en cuenta factores como pérdida de enfriamiento, condiciones de fabricación y economía de operación. .

②Temperatura de salida del agua refrigerante. Se propone en función del proceso productivo o requisitos de aire acondicionado. Porque está relacionado con la temperatura de evaporación. Si disminuye, los coeficientes térmicos y de enfriamiento de la unidad disminuirán. Por lo tanto, para cumplir con los requisitos del proceso de producción o del aire acondicionado, la temperatura de evaporación debe aumentarse tanto como sea posible. En el caso de los refrigeradores de absorción de bromuro de litio, debido a que se utiliza agua como refrigerante, la temperatura generalmente es superior a 5 ℃.

③La temperatura de entrada del agua de refrigeración se determina según las condiciones naturales locales. Cabe señalar que, aunque reducir la presión de condensación puede reducir la presión de condensación y mejorar el efecto de absorción, considerando el problema especial de la cristalización del bromuro de litio, más bajo no es mejor, pero existe un cierto rango razonable. Cuando la unidad esté funcionando en invierno, se debe evitar que la temperatura del agua de refrigeración sea demasiado baja.

④Temperatura de la fuente de calor de calefacción Teniendo en cuenta la utilización del calor residual, la cristalización y la corrosión, es más razonable utilizar vapor saturado de 0,1 ~ 0,25 Mpa o agua caliente a más de 75 ℃ como fuente de calor. Si se puede proporcionar una presión de vapor más alta, se puede mejorar aún más la eficiencia térmica.

(2) Selección de parámetros de diseño

①Temperatura 1 del agua de refrigeración de salida del absorbente y temperatura 2 del agua de refrigeración de entrada del condensador Dado que el refrigerador de absorción utiliza energía térmica como método de compensación, por lo tanto, el calor El agua absorbida por el agua de refrigeración es mucho mayor que la del refrigerador por compresión de vapor. Para ahorrar consumo de agua de refrigeración, el agua de refrigeración suele fluir a través del absorbente y del condensador en serie. Teniendo en cuenta el efecto de absorción en el absorbente y la alta presión de condensación permitida por el condensador, generalmente se permite que el agua de refrigeración pase primero a través del absorbente y luego ingrese al condensador. El aumento total de temperatura del agua de refrigeración es generalmente de 7 a 9 ℃, dependiendo de la temperatura de entrada del agua de refrigeración. Considerando que la carga térmica del absorbente es mayor que la del condensador, el aumento de temperatura 1 a través del absorbente es mayor que el aumento de temperatura 2 a través del condensador.

El aumento total de temperatura del agua de refrigeración es . Si la fuente de agua es suficiente o la temperatura de calentamiento es demasiado baja, el agua de refrigeración puede fluir a través del absorbente y el condensador en paralelo. En este momento, el aumento de temperatura del agua de refrigeración en el condensador puede ser mayor. Cuando se adopta la conexión en serie,

(2)

(3)

②Temperatura de condensación y presión de condensación La temperatura de condensación es generalmente 2~ mayor que la del agua de refrigeración. temperatura de salida 5 ℃, es decir

(4)

Según la tabla de vapor de agua, es decir

③Temperatura de evaporación y presión de evaporación La temperatura de evaporación es generalmente más alta. que la del agua refrigerante. La temperatura es 2~4 ℃ más baja. Si el requerimiento es menor, la diferencia de temperatura toma un valor menor, en caso contrario toma un valor mayor, es decir

(5)

La presión de evaporación se obtiene según, es decir

④La temperatura mínima de la solución diluida en el absorbente. La temperatura de salida de la solución diluida en el absorbente es generalmente 3~5 ℃ más alta que la temperatura de salida del agua de refrigeración. Un valor menor es beneficioso para la absorción. efecto, pero la reducción en la diferencia de temperatura de transferencia de calor dará como resultado el aumento requerido del área de transferencia de calor y viceversa.

(6)

⑤Presión del absorbente La presión del absorbente es menor que la presión de evaporación debido a la pérdida de resistencia cuando el vapor fluye a través del deflector de agua. El tamaño de la caída de presión está relacionado con la estructura del deflector de agua y la velocidad del flujo de aire. Generalmente se toma como

(7)

⑥La concentración de la solución diluida es. determinado por el diagrama de la solución de bromuro de litio según y, es decir,

(8)

⑦Concentración de la solución concentrada Para garantizar la viabilidad económica y segura del ciclo, se espera que el rango de liberación de gas (-) del ciclo esté entre 0,03~0,06, por lo que

(9)

⑧La temperatura máxima de la solución en el generador y la temperatura de la solución concentrada a la salida del generador se puede determinar según

(10)

La relación se determina en el diagrama para la solución de bromuro de litio. Aunque existe resistencia cuando el vapor de refrigerante generado fluye a través del deflector de agua, su valor es muy pequeño en comparación y puede ignorarse. Por lo tanto, se supone que = tiene poco impacto. Generalmente, se desea que sea entre 10 y 40 ℃ más baja que la temperatura de calentamiento. Si excede este rango, los parámetros relevantes deben ajustarse en consecuencia. Cuando es mayor, la diferencia de temperatura toma un valor mayor.

⑨La temperatura de salida del intercambiador de calor de la solución y la temperatura de salida de la solución concentrada están determinadas por la diferencia de temperatura en el extremo frío del intercambiador de calor si la diferencia de temperatura es pequeña, aunque la eficiencia térmica lo es. alto, el área de transferencia de calor requerida será aún mayor. Para evitar la cristalización de soluciones concentradas, debe ser más de 10 °C mayor que la temperatura de cristalización correspondiente a la concentración, por lo que la diferencia de temperatura del extremo frío debe ser de 15 ~ 25 °C, es decir,

(11)

Si se ignora el intercambio de calor entre la solución y el medio ambiental, la temperatura de salida de la solución diluida se puede determinar de acuerdo con la ecuación de balance de calor del intercambio de solución, es decir,

(12)

Entonces se determina por y sobre la figura, donde .

⑩Estado de la solución en aerosol absorbente Para mejorar el proceso de absorción del absorbente, el absorbente generalmente adopta la forma de aerosol. Dado que la cantidad de solución concentrada que ingresa al absorbente es pequeña, para garantizar una cierta densidad de pulverización, a menudo se agrega una cierta cantidad de solución diluida para formar una solución intermedia y luego se pulveriza. Aunque la concentración se reduce, la tasa de absorción aumenta debido. Al aumentar el volumen de pulverización se potencia el efecto.

Supongamos que se agrega una solución diluida a la solución concentrada para formar una solución intermedia en el estado de 9', como se muestra en la Figura 6. Según la ecuación de equilibrio térmico

orden , entonces

(13)

f se llama tasa de recirculación de la solución diluida del absorbente. Su significado es la cantidad de kilogramos de solución diluida necesarios para absorber 1 kg de vapor de agua refrigerante. Generalmente, a veces se utiliza una solución concentrada para la pulverización directa, es decir. De manera similar, la concentración de la solución intermedia se puede obtener a partir de la ecuación de balance de masa de la solución mixta. Es decir,

(14)

Luego determine la temperatura de la solución mezclada a partir de la figura y a través de ella.

(3) Cálculo de la carga térmica del equipo

La carga térmica del equipo se calcula en función de la ecuación de balance térmico del equipo.

①El caudal de agua refrigerante en el refrigerador El caudal de agua refrigerante está determinado por la capacidad de enfriamiento conocida y la carga de calor unitaria en el evaporador.

(15)

Se puede ver en la Figura 7

(16)

②Se puede ver la carga de calor del generador. de la Figura 8

Es decir

(17)

③La carga de calor del condensador se puede ver en la Figura 9

(18 )

④Absorción La carga de calor del dispositivo se puede ver en la Figura 10

(19)

⑤La carga de calor del intercambio de calor de la solución se puede ver en la Figura 11

(20)

(4) Fórmula del equilibrio térmico, coeficiente térmico y perfección térmica del dispositivo

Si el calor aportado al sistema por la bomba Si se ignoran el consumo de energía y el calor intercambiado entre el sistema y el entorno, la fórmula del equilibrio térmico de todo el dispositivo debe ser

p>

(21)

La temperatura El coeficiente se expresa en (22)

El valor del refrigerador de absorción de bromuro de litio de efecto simple es generalmente de 0,65 a 0,75, y el valor del refrigerador de absorción de bromuro de litio de doble efecto suele ser superior a 1,0.

La perfección térmica es la relación entre el coeficiente térmico y el coeficiente térmico más alto a la misma temperatura de la fuente de calor. Suponiendo que la temperatura de la fuente de calor es, la temperatura ambiente es y la temperatura de la fuente de frío es, entonces el coeficiente térmico máximo es

(23)

La perfección térmica se puede expresar como

( 24)

Refleja el grado de irreversibilidad del ciclo frigorífico.

(5) Cálculo del consumo de vapor de calefacción y caudal de varias bombas

①Consumo de vapor de calefacción

(25)

En el fórmula, A----- considera el coeficiente adicional de pérdida de calor, A=1,05~1,10;

―― ----- Valor de entalpía del vapor de calentamiento, kJ/kg;

―― ----- Valor de entalpía del agua de condensación del vapor calentado, kJ/kg.

②Caudal de la bomba absorbente

(26)

En la fórmula ----- Volumen de solución de pulverización absorbente, kg/s;

p>

―――---- La densidad de la solución de pulverización, kg/l, se puede encontrar en la imagen.

③Caudal de la bomba del generador

(27)

Donde ----- La densidad de la solución diluida, kg/l, se puede encontrar en la figura .

④Caudal de la bomba de agua refrigerante

(28)

En la fórmula ----- capacidad calorífica específica del agua refrigerante, ;

― ― ----- La temperatura de entrada del agua refrigerante, ℃;

―― ----- La temperatura de salida del agua refrigerante, ℃.

⑤Caudal de la bomba de agua de refrigeración Si el agua de refrigeración fluye a través del absorbente y el condensador en serie, su caudal debe determinarse desde dos aspectos.

Para el absorbente

(29)

Para el condensador

(30)

Los resultados del cálculo debería ser Si la diferencia entre los dos es grande, significa que la distribución del aumento de temperatura total del agua de refrigeración previamente asumido es incorrecta y es necesario volver a asumirlo hasta que los dos sean iguales.

⑥ Caudal de la bomba del evaporador Dado que la presión dentro del evaporador es muy baja y la presión hidrostática del refrigerante tiene un mayor impacto en el proceso de evaporación y ebullición, el evaporador está hecho de tipo rociador. Para garantizar una cierta densidad de pulverización y hacer que el agua refrigerante moje uniformemente la superficie exterior del grupo de tubos capilares, el volumen de pulverización de la bomba del evaporador debe ser mayor que el volumen de evaporación del evaporador. La relación entre los dos se llama evaporador. agua refrigerante. La tasa de reciclaje está representada por a, a = 10 ~ 20.

El caudal de la bomba de evaporación es

(31)

Cálculo de la transferencia de calor

(1) Fórmula de cálculo de la transferencia de calor

Simplificado Refrigeración tipo absorción de bromuro de litio, la fórmula de cálculo de transferencia de calor de la máquina es la siguiente,

(32)

donde ----- área de transferencia de calor, ;

―― - ---- Transferencia de calor, w;

―― ----- La diferencia de temperatura máxima en el intercambiador de calor, es decir, la diferencia de temperatura entre la entrada del fluido caliente. y la entrada de fluido frío, ℃;

――a, b ----- constantes, que están relacionadas con la forma en que el fluido fluye en el intercambiador de calor. Los datos específicos se muestran en la Tabla 1;

――----- El fluido a está cambiando Cambio de temperatura durante el proceso térmico, ℃;

——------ Cambio de temperatura del fluido b durante el calor proceso de intercambio, ℃.

Cuando se utiliza la fórmula (32), se requiere lt;

Si hay un cambio colectivo en el proceso de intercambio de calor de un fluido, como por ejemplo el proceso de condensación en un condensador, dado que la temperatura del fluido no cambia en este momento, la fórmula (32) puede ser simplificado a

(33)

(2) Cálculo del área de transferencia de calor de varios equipos de intercambio de calor

①El área de transferencia de calor de La solución diluida que ingresa al generador está en estado frío (punto 7), debe calentarse al estado saturado (punto 5) antes de hervir, ya que el calor requerido para que la temperatura aumente es muy pequeño en comparación con. Para calcular el calor requerido durante el proceso de ebullición, se utiliza la temperatura de saturación. Además, si el medio de calentamiento es vapor sobrecalentado, el calor liberado en la zona sobrecalentada es mucho menor que el calor latente y el cálculo también se basa en la temperatura de saturación. Dado que el cambio de fase ocurre durante el proceso de intercambio de calor del vapor de calentamiento, el área de transferencia de calor correspondiente del generador es

(34)

donde ----- Transferencia de calor del generador coeficiente,.

②El área de transferencia de calor del condensador. El vapor de agua refrigerante que ingresa al condensador es vapor sobrecalentado porque el calor liberado cuando se enfría hasta obtener vapor saturado es mucho menor que el calor liberado durante el proceso de condensación. , todavía se calcula como temperatura de saturación. Dado que el vapor de agua refrigerante sufre un cambio de fase durante el proceso de intercambio de calor, es decir,

(35)

donde ----- coeficiente de transferencia de calor del condensador.

③El área de transferencia de calor del absorbente. Si el agua de refrigeración en el absorbente se mezcla y el líquido de pulverización no se mezcla, entonces

(36)

④El agua refrigerante sufre un cambio de fase durante el proceso de evaporación del área de transferencia de calor del evaporador, luego

(37)

Dónde --- -- Coeficiente de transferencia de calor del evaporador.

⑤El área de transferencia de calor del intercambiador de calor de solución Debido al gran caudal de la solución diluida, el equivalente de agua es grande, que debería ser el cambio de temperatura de la solución diluida en el intercambiador de calor. . El patrón de flujo de las dos soluciones durante el proceso de intercambio de calor a menudo adopta la forma contracorriente, entonces

(38)

Donde ----- coeficiente de transferencia de calor del intercambio de calor de la solución ,.

(3) Coeficiente de transferencia de calor

En la fórmula de cálculo del área de transferencia de calor de cada equipo anterior, excepto el número de transferencia de calor, los demás parámetros se han determinado en el cálculo térmico. Por lo tanto, el problema esencial en el cálculo de la transferencia de calor es cómo determinar el coeficiente de transferencia de calor K. Dado que hay muchos factores que afectan el valor K, los datos de prueba del mismo tipo de máquina a menudo se utilizan como base para seleccionar el valor K durante los cálculos de diseño. La Tabla 2 enumera los coeficientes de transferencia de calor de algunos productos nacionales y extranjeros como referencia durante el diseño.

Como se puede observar en la Tabla 2, los coeficientes de transferencia de calor de cada equipo varían mucho. De hecho, factores como la densidad del flujo de calor, el caudal, la densidad de pulverización, el material, la disposición de las tuberías, la calidad del agua, la cantidad de gas no condensable y la suciedad afectarán el valor del coeficiente de transferencia de calor. En la actualidad, se han tomado algunas medidas de mejora en el país y en el extranjero para las unidades de refrigeración por absorción de bromuro de litio, como el tratamiento adecuado de los tubos de transferencia de calor, el aumento de la velocidad del agua, la mejora de la estructura de las boquillas, etc., que han mejorado considerablemente el coeficiente de transferencia de calor. Durante el proceso de diseño, es necesario considerar exhaustivamente varios factores antes de determinar el valor K.

Ejemplos de cálculo térmico y cálculo de transferencia de calor para refrigerador de absorción de bromuro de litio de simple efecto

(1) Cálculo térmico

①Condiciones conocidas:

1) Capacidad de refrigeración

2) Temperatura de entrada de agua refrigerante ℃

3) Temperatura de entrada de agua refrigerante ℃

4) Temperatura de entrada de agua de refrigeración ℃ p>

5) Presión de vapor de trabajo de calefacción, relativa a la temperatura del vapor ℃

②Selección de parámetros de diseño

1) Temperatura del agua de refrigeración de salida del absorbente 1 y agua de refrigeración de salida del condensador temperatura 2 Para ahorrar consumo de agua de refrigeración, se adopta una conexión en serie. Supongamos que el aumento total de temperatura del agua de refrigeración = 8 ℃, tome 1 ℃ y 2 ℃, luego

2) La temperatura de condensación y la presión de condensación son ℃, luego

3) Temperatura de evaporación y evaporación Si la presión es ℃, entonces

4) La temperatura más baja de la solución diluida en el absorbente es ℃, entonces

5) Se supone la presión del absorbente, entonces

6) La concentración de la solución diluida se obtiene consultando la gráfica de

7) Se toma la concentración de la solución concentrada, luego

8 ) La temperatura máxima de la solución concentrada en el generador se obtiene consultando el gráfico ℃

9) La temperatura de la solución concentrada cuando sale del intercambiador de calor se toma como la diferencia de temperatura del extremo frío °C , entonces

℃

10) La entalpía de la solución concentrada cuando sale del intercambiador de calor está dada por y Encuéntrela en la imagen

11) El La temperatura de la solución diluida que sale del intercambiador de calor se obtiene de la ecuación (1) y la ecuación (12).

Luego verifique la temperatura en la imagen de acuerdo con y para encontrar ℃

12) La entalpía y la concentración de la solución de pulverización se obtienen mediante la ecuación (13) y la ecuación (14) respectivamente. Al calcular, tome

y busque el gráfico para obtener ℃

Basado en. Con los datos anteriores, determine los parámetros de cada punto. Sus valores se enumeran en la Tabla 3. Considerando el orden de magnitud de la presión, la unidad de presión en la tabla es kPa.

③Cálculo de la carga térmica del equipo

1) El caudal de agua refrigerante se obtiene de la ecuación (15) y la ecuación (16)

2) La carga térmica del generador se obtiene mediante la ecuación (17)

3) La carga térmica del condensador se conoce a partir de la ecuación (18)

4) La carga térmica del absorbente se conoce a partir de la ecuación (19)

5) La carga térmica del intercambiador de calor de solución se obtiene de la ecuación (20)

④Balance térmico, coeficiente térmico y perfección térmica del dispositivo

1) Balance térmico

Calor absorbido:

Calor liberado:

está muy cerca de , lo que indica que el cálculo anterior es correcto.

2) El coeficiente térmico se obtiene de la Ecuación (22)

3) La temperatura promedio del agua de refrigeración y la temperatura de equilibrio del agua refrigerante son respectivamente

por la ecuación (23)

Calculado a partir de la fórmula (24)

⑤El consumo de vapor de calefacción y el caudal de varias bombas

1) El consumo de vapor de calefacción se calcula mediante la fórmula (25)

2) El caudal de la bomba absorbente viene dado por la fórmula (26)

En la fórmula, puede ser obtenido de y buscando la figura

3) Bomba generadora El caudal está dado por la fórmula (27)

En la fórmula, se puede obtener de y buscando la figura figura

4) El caudal de la bomba de agua refrigerante viene dado por la fórmula (28)

5) Bomba de agua de refrigeración El caudal es básicamente el mismo que el de la ecuación (29) y la ecuación (30), que muestra que la distribución del aumento total de temperatura del agua de refrigeración supuesta al principio es adecuada, y se toma.

6) El caudal de la bomba del evaporador se calcula mediante la ecuación (31), y tomando a=10, obtenemos

(2) Cálculo de la transferencia de calor

①Área del generador De la fórmula (34), tome, entonces

②El área de transferencia de calor del condensador es de la fórmula (35), luego,

③El área de transferencia de calor de el absorbente es de fórmula (36), Toma, luego

④El área de transferencia de calor del evaporador está dada por la fórmula (37), luego

⑤El área de transferencia de calor de ​​el intercambiador de calor de solución se toma por la fórmula (38), entonces /p>