ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Моделирование водоаммиачной абсорбционной холодильной машины АВХА из "Холодильные станции и установки" Промоделировав работу АХМ в различных- эксплуатационных ситуациях, необходимо было определить ее рабочие характеристики, предельные режимы, узкие места и выдать рекомендации о внесении соответствующих корректив в технологическую схему, а также в конструкцию отдельных аппаратов. Уникальные размеры и производительность новых машин сделали особенно важными и необходимыми тщательное их исследование до начала серийного производства. [c.209] На рис. 72 изображена принципиальная схема агрегата АВХА-6300/5. Перенастройка модели велась на основании схемы тепловых потоков (рис. 73). Здесь, как и в базовом варианте, два основных рецикла, однако каждый из них включает большее число блоков. Более сложной оказывается связь между рядом внутренних выходных и входных параметров. Отсутствие данных о потребителях холода ограничило исследуемую систему выходным жидкостным и входным паровым штуцерами теплообменника VI. [c.209] Общее число блоков в системе оставалось прежним (см. рис, 74 и 75), так как блок испарителя заменен блоком переохладителя жидкого аммиака, охлаждаемого водой. Таким образом, в рассматриваемом варианте холодильного цикла три теплообменных аппарата, в которых отсутствует изменение агрегатного состояния. Для их расчета иoпoльзfyeт я один и тот же расчетный модуль, в котором определяются потери давления в трубном и межтрубном пространствах и необходима теплопередающая поверхность. [c.211] Воспроизведение теплового расчета, выполненного ВНИИхолодмаш, преследовало две цели во-первых, необходимо было установить, что порядок величин, получаемых при реализации новой модели, соответствует порядку величин, рассчитанных при разработке технического проекта во-вторых, выяснить возможность реализации номинального режима при условиях теплопередачи, принятых разработчиками техничеокого проекта. [c.211] Коэффициенты теплопередачи условно принимались постоянными и равными соответственно /С1 = 450, /С2 = 700, /Сз = 725, /(4=140, /С5=31, /Гб = 706 и /Сг=334, а поверхности теплопередачи, согласно первому варианту технического проекта / 1 = 2894, / 2=1094, Рз= ==1144, / 4=763, / 5 = 5650, 6=46 и 7=46. Уже на этом этапе были обнаружены некоторые конструктивные недостатки исследуемого агрегата. Прежде всего чрезмерно завышена поверхность дефлегматора, из-за чего равновесие в дефлепматоре может установиться только при температуре флегмы, величина которой з на-чительно ниже условий конденсации, хладоагента. Для того чтобы в конденсатор поступало необходимое количество хладоагента, пришлось бы увеличить подачу греющего пара в кипятильник генератора. Снизить интенсивность охлаждения флегмы при фиксированных поверхности дефлегматора и температуре входящего в межтрубное пространство крепкого раствора можно уменьшением его подачи. Следовательно, в схеме установки должна быть предусмотрена байпасная линия у дефлегматора. [c.211] До определенного момента такое ухудшение компенсируется более интенсивной работой теплообменника. При этом из-за повышенного расхода электроэнергии несколько возрастает стоимость холода (при том же значении т1). Однако при дальнейшем снижении К реализация холодильного цикла возможна лишь за счет повышения тЕмиературы греющего пара. [c.213] Недостатки системы, выявленные при воспроизведении расчетного режима, подтверждены и анализом параметрической чувствительности. Отмечено, что режим 8 = —5°С, 5 = 48°С и Л1 = 120 °С-при данной конструкции агрегата имеет тенденцию сдвигаться в сторону нестабильного равновесия. Поэтому анализ чувствительности проводился как при 8= —5°С, так и при более устойчивой температуре ts= —15°С. [c.213] Вводя дополнительную проверку tз — /см В (О —заданная минимальная разность температур на холодном конце теплообменника), можно подобрать такое значение 0з, при котором тепловой коэффициент принимает максимальное при прочих равных условиях значение. [c.214] Наличие оптимума связано с тем, что, с одной стороны, при увеличении 0 растет тепловой поток через теплообменник, повышая эффективность всей системы, а с другой, — возрастает нагрузка на дефлегматор, вызывая увеличение расхода пара на испарение ф.чегмы. Реализация описанного блока основана на том, что коэффициент теплоотдачи от стенки к раствору намного больше коэффициента теплоотдачи от конденсирующихся водоаммиачных паров к стенке. Поэтому значительное уменьшение расхода раствора, проходящего через дефлегматор, существенно не влияет на Ка, а следовательно, и на сбалансированную работу дефлегматора. [c.214] После окончательной подстройки модели было проведено моделирование, во время которого определены границы использования проектируемых агрегатов и блоки, лимитирующие работу всей системы, и намечены мероприятия, которые должны повысить эффективность создаваемого агрегата. [c.214] То обстоятельство, что абсорбер и конденсатор охлаждаются средами с резко отличающимися температурами (на пример, в зимнее время /в1 = 15°С, а /в= —10°С), вызвало необходимость проверки условия При его нарушении автоматически отключался блок, моделирующий переохладитель жидкого аммиака V//. Аналогичная операция осуществлялась при чрезмерном возрастании сопротивления парового пространства парожидкостного аммиачного переохладителя VI. Например, моДелируя работу агрегата с увеличенной до 10 ГВт нагрузкой, установили целесообразность полного отключения аппарата У.1. Небольшой выигрыш за счет переохлаждения жидкого аммиака не мог компенсировать потерь, вызываемых работой абсорбера в условиях более глубокого вакуума. [c.214] Одной из основных целей исследования было определение влияния возможного снижения значения коэффициента К2 на работу агрегата. [c.215] Существовало опасение, что слишком длинные трубки кипятильника будут в нижней части затоплены и это существенно снизит интенсивность кипения раствора. Для проверки расчетное значение Ка уменьшалось в 1,25 1,50 1,75 и 2,0 раза. Затем строились графики Т1 = /(Ч 2)- Было установлено, что даже при 4 2=1,75 тепловой коэфдищиент уменьшается не более, чем на 30—35% (см. рис. 74). [c.215] Дело в том, что на ухудшение условий теплопередачи в генераторе система реагирует сложным и противоречивым образом. Понижение К2 приводит к онижению /2, сужению зоны дегазации, увеличению кратности циркуляции раствора и, следовательно, к увеличению нагрузки на генератор Q2. С другой стороны, благодаря увеличению расхода pai Teopa повышается эффективность теплообменника, возраста ет значение ii и зона дегазации расширяется. [c.215] Кроме того, Ki зависит от удельной нагрузки на кипятильник с ростом Q2 Кз также растет. Эти обстоятельства определяют состояние системы, в которое она приходит через некоторое время после внесения указанного возмущения, и смягчают его влияние. Поэтому допустимо вместо проведения точных и сложных исследований зав1исимости а раствора от внешних факторов и состояния смеси ограничиться оценкой этой величины по существующим критериальным уравнениям. [c.215] В рассматриваемом примере работа системы проверялась при изменении К2 от 2500 до 4600 кДж/(м2-ч-К). Более точного определения потребовали значения коэффициентов теплоотдачи в аб- qp6epe и теплообменнике раствора. [c.215] Как указано выше, отличительная особенность исследуемого цикла — большая разница между температурами 4 и /5 и их независимость. Поэтому для определения условий переключения агрегата с пара на горячую воду была составлена табличная зависимость ihmta=f t8, tsi) для температуры испарения аммиака —5°С. С помощью TaiKon зависимости, зная общий расход и температуру возвращаемых на ТЭЦ конденсата и воды, можно определить расход горячей воды, обеспечивающий требуемую холодопроизводительность, и примерный расход раствора, направляемого по байпасу в теплообменник. [c.215] Вернуться к основной статье