Експериментально досліджено дослідну машину з повітряним охолодженням, що використовує як робоче тіло "бромід-літію - воду". Температура довкілля змінюється від 25 до 50 °C, випарювача - від 4 до 16 °C, конденсатора - від 37 до 62 °C. Машина призначена для утилізації збиткової низькотемпературної теплоти, що виділяється генератором. Виконано також теоретичний аналіз на основі другого закону термодинаміки.

Наведено схеми, методи розрахунку та проведен аналіз ресорбційних холодильних машин з механічним і термічним компресорами, призначених для охолодження потоків речовин від температури навколишнього середовища до заданої низької температури. На основі зразкового зворотного циклу Лоренца та принципу рекуперації тепла запропоновано ефективні зразкові цикли охолодження та реальні цикли каскадних і ступінчастих ресорбційних холодильних машин з одним компресором, які дозволяють підвищити енергетичну ефективність циклів охолодження. Визначено способи підвищення експлуатаційної надійності ресорбційної холодильної машини з механічним компресором.

Приведены схемы, методы расчета и анализ ресорбционных холодильных машин с механическим и термическим компрессорами, предназначенных для охлаждения потоков веществ от окружающей среды к заданной низкой температуре. На основе образцового обратного цикла Лоренца и принципа рекуперации тепла предложены эффективные образцовые циклы охлаждения и реальные циклы каскадных и ступенчатых ресорбционных холодильных машин с одним компрессором, позволяющие повысить энергетическую эффективность циклов охлаждения. Определены способы повышения эксплуатационной надежности ресорбционной холодильной машины с механическим компрессором.

Наведено теоретичні та експериментальні методи пошуку оптимальних режимів роботи перекачувальних термосифонів АДХМ, що дозволяє зменшити енергоспоживання побутових абсорбаційних холодильних апаратів на 10 - 16 % за рахунок ізотермічності підйомної ділянки, досягнутої шляхом розподілу підведеного теплового навантаження по всій поверхні термосифону.

Надано опис експериментального обладнання та методики, що використано для одержання даних на абсорбційній холодильній системі за умови різних теплових навантажень. Холодильні характеристики проаналізовано під час номінального теплового навантаження (100 %), а також у разі двох знижених навантажень (60 % і 80 %) і двох підвищених теплових навантажень (120 % і 140 %). Холодильна видатність абсорбційної системи у разі теплового навантаження 120 % підвищувалась на 30 % по відношенню до номінального навантаження та в подальшому понижувалася більш ніж на 50 % у разі підвищеного теплового навантаження в 140 %. Найбільш низьке значення коефіцієнта використання одержано для теплового навантаження 140 % і склало тільки 0,04. Для інших досліджених теплових навантажень цей коефіцієнт знаходився в межах від 0,15 до 0,22 за його номінального значення 0,19.

Предложена методика согласования графиков электрической, тепловой и холодильной нагрузок системы тригенерации на базе когенерационной установки и абсорбционной холодильной машины. Определены допустимые пределы соотношений всех видов нагрузок системы и их зависимость от основных эксплуатационных показателей. Выполнена сравнительная экономическая оценка рассматриваемой системы энергоснабжения и системы с раздельной генерацией.

Розроблено загальну теорію, яка встановлює отримання максимальної енергетичної ефективності з наближенням до оптимального економічного варіанта абсорбційно-дифузійних холодильних машин (АДХМ), а також методологію застосування термодинамічного аналізу дійсних циклів АДХМ шляхом карнотизації за В.С.Мартиновським і Л.З.Мельцером (методом відповідних та еквівалентних циклів), що дозволяє найбільш наочно й у фізично ясній формі виявити джерела необоротних витрат у циклі АДХМ і визначити шляхи їх можливого зниження. Показано, що вплив глайду під час фазових перетворень у двокомпонентних середовищах, ускладнених наявністю індиферентного газу, найбільш повно враховується відношенням тисків до парціального тиску компонента, що легко випарюється. Розроблено методику визначення незворотніх витрат в окремих блоках та елементах АДХМ; показано, що чисельна оцінка впливу цих витрат методом їх послідовного доточування та узагальнення за Гюі-Стодолою забезпечує таку ж точність, що і при оцінці тим же методом звичайних холодильних систем з механічною компресією пари. Розроблено методи математичного моделювання схем АДХМ та їх елементів. Ці методи дозволяють проводити розрахунки параметрів і характеристик схем відомої структури та у сукупності з систематизацією елементів схем відтворити комплексні взаємопов'язані прикладні програми, побудовані за модульним типом. Наведено методологію оцінки енергетичної ефективності системи АДХМ, суттю якої є її декомпозиція на підсистеми "високотемпературний блок" і "низькотемпературний блок". Розроблено метод інтерактивного пошуку оптимального варіанту АДХМ, який дозволяє проводити як

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Внимание уделено совершенствованию систем автоматического управления (САУ) абсорбционных холодильников (АХ) в направлении улучшения условий хранения продуктов и повышения энергетической эффективности. Изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований свойств АХ как объекта управления, представляющие самостоятельный интерес. Экспериментальные исследования проведены в автоматическом режиме с помощью специально разработанного программно-технического комплекса, позволяющего проводить эксперименты продолжительностью в несколько суток. Предложены варианты структур и алгоритмов для САУ АХ, в частности многоконтурную САУ с переменной коммутируемой структурой, где используют дополнительную информацию о температуре на подъемном участке дефлегматора, которая позволяет судить об эффективности ведения процесса. Большинство из них испытаны на реальном объекте и подтвердили свою эффективность.

Індекс рубрикатора НБУВ: З363.3 + З392.22

Рубрики:

Газові турбіни

Абсорбційні холодильні машини

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Дослідження присвячено розвитку наукових та інженерних основ створення багатофункціональних сонячних систем з використанням методів випарного охолоджування середовища. Розроблено схемні рішення сонячних холодильних і систем кондиціонування повітря на основі газо-рідинних сонячних колекторів-регенераторів. Наголошено, що нове покоління колекторів забезпечує відновлення концентрації абсорбенту та підтримку безперервності циклу на основі сонячної енергії. Виконано математичне моделювання процесів трансформації сонячної енергії, а також експериментальне вивчення процесу відновлення абсорбенту, залежно від наведеної концентрації розчину абсорбенту та температури зовнішнього повітря. Розроблено тепломасообмінну апаратуру для осушувального та охолоджувального контурів на основі апаратів з багатоканальною структурою з капілярно-пористої кераміки. Виконано експериментальне дослідження процесів спільного тепломассопереносу у випарних охолоджувачах і процесу осушення повітряного потоку в абсорбері. Розроблено сонячну систему, що вирішує завдання забезпечення параметрів комфортності, при цьому температура десорбції не перевищує 60 - 70 °С. Розроблена система прямої регенерації справляє істотно меншу шкідливу дію на навколишнє середовище, ніж система з непрямою регенерацією, та призводить до меншого виснаження природних ресурсів, що свідчить про її більшу енергетичну ефективність та менший вплив на глобальну зміну клімату.

Розроблено нові ефективні системи автоматизованого керування (САК) процесом виробництва штучного холоду в абсорбційних холодильних приладах (АХП) для підвищення енергетичної ефективності та поліпшення умов зберігання харчових продуктів за рахунок підтримки стабільних температурних режимів у камерах, що охолоджуються, і скорочення часу перехідних процесів. Обгрунтовано загальну концепцію побудови САК для підвищення ефективності процесу виробництва штучного холоду в АХП шляхом забезпечення в усіх режимах роботи АХП необхідного ступеня очищення пари аміаку від води та мінімізації втрат тепла з поверхні дефлегматора. Запропоновано метод відновлення температури потоку парорідинної суміші в дефлегматорі за температурами, що вимірюються вздовж його зовнішньої поверхні. Досліджено зміни статичних і динамічних властивостей АХП у разі зміни інтенсивності тепловідводу від зовнішньої поверхні дефлегматора в навколишнє середовище та величини теплової потужності, що підводиться до генераторного вузла. Розроблено, програмно реалізовано й експериментально досліджено різні варіанти структур САК АХП. Показано, що застосування таких САК у складі АХП дозволяє досягти поставленої мети.

Проанализирована эффективность охлаждения приточного воздуха машинного отделения когенерационных газовых двигателей тригенерационной установки автономного энергообеспечения. Рассмотрены одно- и двухступенчатое охлаждения воздуха с использованием хладоносителя от абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины и хладоносителя с более низкой температурой, полученного в комбинированной двухступенчатой теплоиспользующей холодильной машине. По результатам анализа предложены способы тепловлажностной обработки приточного воздуха машинного отделения, обеспечивающие его глубокое охлаждение.

Розглянуто варіанти поєднання абсорбційних сонячних холодильників та холодильників, що живляться від фотоелектричних перетворювачів, з льодом, заготовленим взимку на літо. Проведено розрахунки та експериментальні дослідження використання льоду для зменшення надходження теплоти в холодильник, розміщення його в холодильній камері та для охолодження конденсатора.

Приведена идеология развития солнечных холодильных систем и систем кондиционирования воздуха, основанных на использовании теплоиспользующего абсорбционного цикла и солнечной энергии для регенерации (восстановления) раствора абсорбента. Рассмотрены процессы совместного тепломассообмена в испарительных охладителях прямого и непрямого типов с учетом явления ре-конденсации водяных паров при низкотемпературном испарительном охлаждении сред. Выполнен предварительный анализ возможностей солнечных систем применительно к задачам охлаждения сред и кондиционирования воздуха.

Разработаны схемные решения для альтернативных холодильных систем, основанных на использовании теплоиспользующего абсорбционного цикла и солнечной энергии для регенерации раствора абсорбента. Использован двухступенчатый принцип построения осушительного и охладительного контуров (ООК) с возрастанием концентрации абсорбента по ступеням каскада. Тепломассообменная аппаратура пленочного типа, входящая в состав ООК унифицирована и выполнена на основе моноблоковых многоканальных композиций из полимерных материалов. На основании экспериментальных данных по эффективности процессов тепломассообмена в аппаратах ООК солнечных систем выполнен сравнительный анализ возможностей разработанных холодильных систем.

Розглянуто основні можливі напрямки вирішення завдання підвищення енергетичної ефективності абсорбційних холодильних приладів, показано перспективність і напрямки вдосконалення систем автоматичного керування ними. Проаналізовано вплив теплової потужності в генераторі на процеси тепломасообміну в елементах абсорбційного холодильного агрегату та енергетичну ефективність абсорбційного холодильного приладу. Виділено п'ять характерних режимів роботи генератора.

Проаналізовано процеси охолодження повітря на вході газотурбінної установки (ГТУ) абсорбційною бромистолітієвою холодильною машиною. Для моделювання процесів охолодження були використані комп'ютерні програми фірм-виробників теплообмінних апаратів. Виявлено резерви холодопродуктивності тепловикористовуючої холодильної машини, що утворюються протягом кожних 3 діб протягом липня місяця і кліматичних умов Миколаївської області при знижених поточних теплових навантаженнях, та досліджено їх використання при підвищених теплових навантаженнях з метою зменшення проектної (встановленої) потужності абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини. В ході аналізу холодопродуктивність, необхідна для охолодження повітря на вході ГТУ, порівнювалася з проектним навантаженням абсорбційної холодильної машини при поточних теплових навантаженнях на протязі липня 2017 р. Запропоновано схему системи охолодження повітря на вході ГТУ з використанням резерву потужності абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини. Досліджувана система забезпечує попереднє охолодження повітря на вході ГТУ в бустерному ступені охолодження за рахунок резерву холодопродуктивності абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини. Для цього застосовується акумулятор холоду, в якому накопичується надлишковий холод абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини, що утворюється при зменшених поточних теплових навантаженнях на повітроохолоджувач на вході ГТУ при знижених тепловологісних параметрах зовнішнього повітря. Результати моделювання процесів охолодження повітря на вході ГТУ з акумулюванням надлишкового холоду упродовж кожних 3 діб протягом липня місяця і кліматичних умов Миколаївської області показують доцільність використання надлишку холодопродуктивності абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини для його попереднього охолодження. Застосування запропонованої системи охолодження повітря на вході ГТУ забезпечує зменшення проектної (встановленої) потужності і, відповідно, вартості абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини приблизно на 30 %.

Індекс рубрикатора НБУВ: З392.22

Рубрики:

Абсорбційні холодильні машини

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розкрито можливості підвищення енергетичної ефективності генераторних вузлів АХП (абсорбційний холодильний прилад). Виконано моделювання процесів тепломасообміну на підйомній ділянці дефлегматора в стаціонарному режимі та в перехідних процесах. Зазначено, що при моделюванні процесів тепломасообміну враховувався процес дифузійного перенесення пари води з потоку до охолоджувальної стінки дефлегматора. Отримано розподіл температурних полів по дефлегматору в різних умовах експлуатації. Виявлено значну розрахункову різницю температур (від 10 до 36 °С) між потоком ВАС (водоаміачна суміш) і стінкою дефлегматора в усіх режимах експлуатації. Зауважено, що цей результат отримано вперше і його слід враховувати при регулюванні теплового навантаження в генераторі-термосифоні по температурі в характерній точці дефлегматора. Розрахунковим шляхом показано, що для зниження втрат при транспортуванні пари аміаку в конденсатор, теплова ізоляція на підйомній ділянці дефлегматора доцільна тільки при низькій температурі повітря навколишнього середовища (10... 17 °С) в діапазоні теплових навантажень генератора-термосифона 70... 150 Вт. Проведено експериментальні дослідження серійної вітчизняної моделі АХП "Київ-410" для отримання реальних режимних параметрів експлуатації та коригування математичних моделей. Вперше показано відсутність впливу води в аміаку, що випаровується, при масовому вмісті її до 4 %. Запропоновано енергоощадний спосіб керування побутовим АХП однокамерного типу з НТО (низькотемпературне відділення) на прикладі моделі вітчизняного виробництва "Київ-410" АШ-160 в широкому діапазоні температур повітря навколишнього середовища від 8 до 35 °С, що дозволяють економити від 18 до 36 % теплової енергії. На підставі використання результатів експериментальних досліджень проведено ідентифікацію АХП як об'єкта керування в зоні знижених температур експлуатації та діапазонах теплових навантажень 0...70 Вт і 0...150 Вт, яка дозволить створити автоматизовані енергоощадні способи керування реальними АХП цього класу.