热力学过程分析及其计算课件.ppt

制冷原理与设备配置 热力学过程分析及其计算 理论单级循环压焓图状态点的查找与分析 单级理论循环的热力学计算 冷库单级循环压焓图状态点的查找与分析 冷库单级循环的热力学计算 理论双级循环压焓图状态点的查找与分析 双级理论循环的热力学计算 冷库双级循环压焓图状态点的查找与分析 冷库双级制冷系统的热力学计算 中央空调溴化锂制冷系统的热力学分析 单效溴化锂吸收式制冷循环的热力计算 热力计算目的与原则； 循环工作参数确定：工作蒸汽参数、冷媒水进出口温度、冷却水进出口温度、冷凝温度、蒸发温度、吸收器内溶液的最低温度、溶液浓度、发生器内溶液最高温度、浓溶液出换热器温度； 溶液循环倍率及热力计算：单位热负荷、设备热负荷、热平衡、热力系数。 溴化锂吸收式制冷机的热力分析 已知参数 （a）制冷量Q0 （b）冷媒水出口温度tx。 对于溴化锂吸收式制冷机组，因为用水作为制冷剂，因此一般tx’大于5℃。 （c）冷却水进口温度tw’根据当地的自然条件决定。 （d）加热热源温度，采用0.1～0.25MPa的饱和蒸汽或75℃以上的热水作为热源比较合理。 设计参数的选定 吸收器出口水温tw1和冷凝器出口水温tw2；总温升一般取7～9℃； 冷凝温度tk和冷凝压力pk 冷凝温度一般较冷却水出口温度高2～5 ℃； 蒸发温度t0及蒸发压力p0 蒸发温度一般较冷媒水出口温度tx’低2～4 ℃ 吸收器内稀溶液的最低温度t2 t2一般比冷却水出口温度3～5℃； 吸收器压力pa 流经挡板时有阻力损失。 稀溶液浓度ξa 根据pa和t2，由溴化锂溶液的h－ξ图确定； 设计参数的选定 浓溶液浓度ξr 为保证循环的经济性和安全运行，希望放气范围(ξr－ξa)在(0.03～0.06)之间。 发生器内溶液的最高温度t4 溶液热交换器出口温度t7与t8 ，为了浓防止结晶，t8应比ξr所对应的结晶温度高10℃以上，因此冷端温差取(15～25) ℃。 忽略溶液与环境的热交换，稀溶液的出口温度t7根据溶液热交换器的热平衡式取定。 强化传热与传质过程 添加能量增强剂;(减小溴化锂溶液的表面张力;降低溴化锂溶液的水蒸汽分压力,强化传质过程;在铜管表面形成液膜,使凝结过程近似为珠状凝结.) 减小冷剂蒸汽的流动阻力; 提高换热器管内工作介质的流速;(冷却水和冷媒水:1.5~3m/s;加热蒸汽:15~30m/s;溶液:0.3m/s) 传热管表面进行脱脂和防腐处理; 改进喷嘴结构,改善喷淋液的雾化情况; 提高冷却水和冷媒水的水质,减少污垢热阻; 采用强化传热管; 合理的调节喷淋密度. 采取适当的防腐措施 溴化锂溶液在有空气存在的情况下,对一般金属有强烈的腐蚀性,因此要及时抽除不凝性气体并严格防止空气的漏入; 采用耐腐蚀的材料; 增加缓蚀剂(0.1%~0.3%铬酸锂和适量的氢氧化锂,使溶液的pH=9.5~10.5). 溴化锂吸收式制冷机冷量的调节及其安全保护措施 冷量的调节 加热蒸汽量调节法 加热蒸汽压力调节法 加热蒸汽凝结水量调节法 冷却水量调节法 溶液循环量调节法 溶液循环量与蒸汽量组合调节法 溶液循环量与加热蒸汽凝结水量组合调节法 溴化锂吸收式制冷机冷量的调节及其安全保护措施 防止溴化锂溶液结晶的措施 设置自动溶晶管; 在发生器出口浓溶液管道上设温度继电器; 在蒸发器中设置液位控制器,使冷剂水旁通到吸收器中; 装设溶液泵和蒸发器泵延时继电器; 加设手动的冷剂水旁通管. 预防蒸发器中冷媒水或冷剂水冻结的措施 在外界负荷突然降低或冷媒水泵发生故障的时候，会使蒸发器中冷剂水或冷媒水温度下降，严重时会冻裂水管。 措施：在冷剂水管道上装设温度继电器，在冷媒水管道上装设压力继电器或压差继电器。 屏蔽泵的保护 预防冷剂水污染的措施 当冷却水温度太低，由于冷凝压力过低，可能使得发生过程剧烈进行，有可能将溴化锂溶液溅入冷凝器中，污染冷剂水。 预防措施：在冷却水进口处装设水量调节阀，用以控制冷却水流量。 溴化锂吸收式制冷机组的性能影响及提高途径 2）图解法 ①根据确定的蒸发压力p0和冷凝压力pk， ②在pm（tm）值的上下，按一定间隔选取若干个中间温度tm值。 ③根据给定的工况和选取的各个中间温度tm分别画出双级缩循环的lgp-h图，确定循环的各状态点的参数，计算出相应的制冷系数?。 ④绘制 ? =f（tm）曲线，找到制冷系数最大值 ? max，由该点对应的中间温度tm 。 双级循环热力学计算 （2）既定压缩机时中间压力的确定 已经选定压缩机好，此时高、低压级的容积比已确定，即?值一定，这时可采用容积比插入法求出中间压力 。 双级循环热力学计算 1、冷凝温度：tk=th+Δtk 2、蒸发温度：to=tl-Δto 3、中间温度：上述分析。 4、低压级吸气温度：R717