Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 [ 259 ] 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

ГАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ

40 °С1 15бар

Вода при 35 °С

источник ГОРЯЧИЙ

liiiiiiiu

ЖИДКОЕ СОСТОЯНИЕ

Вода при 30 °С

Конденсатор ЧАСТЬ ВЫСОКбгО ДАВЛЕНИЯ

{40 °С 156ар

2°С Збар

--V--

2°С Збар

ИСТОЧНИК ХОЛОДНЫЙ

Принцип теплового насоса.

Давление (бар)

КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА

Побочное охлаждение

(~10°С:

ГАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ

Перегрев

(-5°С)

Энтальпия (Вт • ч)

Рабочий цикл теплового насоса.

m, р2. V2

m, р1, V1

W + Q = Нг + Н, + (Wcin)2 • (Wcin), + тд(1г - Z,)

Если силы тяжести и кинетическая энергия незначителы1ые:

Нг-Н, =W + Q

СОР»

Выражение первого начала термодинаиики для открытой системы.

8.5.6.3. Графическое представление цикла теплового насоса

Представление цикла теплового насоса наиболее часто производится на диаграмме давление (абсолютное) - энтальпия, где нужные величины W, Ос и Q, можно определить непосредственно.

Напомним, что энтальпия - это функция, служащая для выражения первого начета термодинамики в открытом цикле.

8.5.6.4. Основные соотношения

Исходя из:

Ос-тепло, подаваемое горячему источнику;

О,-тепло, отобранное в холодном источнике;

W - потребление механической энергии, определяют с целью выражения энергетического совершенства теплового насоса следующие отношения СОР (коэффициент совершенства):

СОРтвп = . если это тепло выделено испольэу-W

емым конденсатором. Машина называется тепловым насосом.

О, W

, если это тепло забрано используе-

мым испарителем. Машина называется холодильником.

Ос+0,

COP(w,.xon) = -уу-. если используются два

источника. Машина называется теплохолодиль-ным насосом.

Коэффициент СОРт», иногда называется СОА (коэффициент усиления). Эти величины имеют максимальную теоретическую величину, которая зависит от абсолютной температуры Т и Т, горячего и холодного источников.

Например, максимальная теоретическая величина СОР имеет индекс tff - теоретическая и ff - практическая.

(СОР,

Тс-т,-

На практике величина (СОРр) меньше (СОР»,). Определен коэффициент К:

(СОРр) = K(COPft) Величина К изменяется обычно от 0,4 до 0,7.

8.5.6.5. Производство энергии сжатия

Сжатие флюида в ходе первого этапа цикла может быть реализовано:

- механически (тепловой насос сжатия),

- химически (тепловой абсорбционный насос).

8.5.6.6. Компрессионные тепловые насосы

8.5.6.6.1. Флюиды

Флюидами, используемыми в компрессорном тепловом насосе, являются хлористые соединения фтора (фреон - это марка).

Характеристика тепловых насосов а зависимости от выбранного флюида.

Термические и геометрические размеры теплового насоса зависят от выбранного флюида.

Например, флюид R12 по сравнению с R22 позволяет получить более высокую температуру в конденсаторе, но машина будет при равной мощности больше по размеру, т.к теплота конденсации и испарения R12 меньше, чем у R22.

8.5.6.6.2. Состав компрессионного теплового насоса

Поршневой или винтовой компрессор, приводимый в действие газовым двигателем с рекуперацией:

- тепла, отбираемого испарителем;

- тепла системы охлаждения двигателя;

- тепла отходящих дымовых газов.

Температура горячей жидкости выше температуры на уровне конденсатора, что позволяет, например, подавать горячую санитарную воду без использования котла, т.к. этот тип теплового насоса его полностью заменяет.

Энергетический бгтанс компрессионного теплового насоса часто представляется в форме диаграммы "SanKey", (с. 810) на котором представлен пример насоса автомобильного двигателя, работающего на газе.

СОР более высокий может быть получен с промышленным газовым двигателем, степень сжатия

Рекуперация тепла продуктов сгорания

Рекуперация тепла воды системы охлаждения

Излучатель

Редуктор

Испаритель

СМЕСЬ ВОДЫ С ГЛИКОЛЕМ

воздушные вь1бросы

Холодильная батарея

Пример установки теплового насоса на газовой двигатале.

Разнообразные приемлемые источники.