2点:根据pa,?a查LiBr的的h-?图求得 3点:根据tk查饱和水蒸气表或查h??图求得
3'点:t3'?t4?t5由t3'和pk从h-?图上的气液区查得 24点:根据pk及?r查h??图求得 5点:根据pk及?a查h??图求得 6点:根据pa'及?r查h??图求得 7点:由h7?h2?f?1??h?h8?根据h7及?a查h??图求得
8点:由t8?t2?15??25℃根据h7及?r查h??图求得
9'点:算出h9'及?9'根据h9'及?9'查h??图求得
各循环点的参数值
序 号 1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 蒸发器出口处冷剂蒸汽 吸收器出口处稀溶液 冷凝器出口处冷剂水 冷凝器进口处水蒸气 发生器出口处浓溶液 名 称 点号 1' 温度 ℃ 6 28 29 58 62 54 33 44 43 32 压力 kpa 0.935 浓度 焓值 Kj/kg 0 2934.95 266.70 535.91 3018.68 323.22 321.96 270.05 302.12 284.70 271.69 2 3 3' 0.922 0.506 4.007 4.007 0 0 4 4.007 0.55 4.007 0.506 0.922 0.55 \\ \\ \\ 0.506 0.55 0.518 发生器进口处饱和稀溶液 5 吸收器进口处饱和浓溶液 6 热交换器出口处稀溶液a 热交换器出口处浓溶液b 吸收器喷淋溶液c 7 8 9' 2.4.4 设备热负荷计算
(1) 冷剂水流量qmd
8
q0?h1'?h3?2934.95?535.91?2399.04Kj/Kg (2-5)
qmd?Q02 ??0.000834?8.34?10?4Kg/s (2-6)
q02399.04(2) 发生器的热负荷Qg
Q?qmd ???h3'?h4??f?h4?h7??? (2-7)
?8.34?10?4 ???a?1?h4?h3'?ah7??
?8.34?10?4???12.5?1??323.22?3018.68?12.5?302.12?=2.468Kw (3) 冷凝器热负荷Qk
Qk?qmd?h3'?h3? ?8.34?10?4??3018.68?535.91??2.071Kw
(4) 吸收器热负荷Qa
Qa?qmd??a?1?h8?h1'?ah2? ?8.34?10?4???12.5?1??284.70?2934.95?12.5?266.70?=2.398Kw
(5) 溶液热交换器的热负荷Qex
Qex?qmd?a?h7?h2???qmd??a?1??h4?h8?? ?8.34?10?4???12.5?1??323.22?284.70?? =0.37Kw
2.4.5 装置的热平衡及热力系数和热力完善度
(1) 热平衡
吸收热量 Q1?Qg?Q0?2.468?2?4.468Kw 放出热量 Q2?Qk?Qa?2.071?2.398?4.469Kw
Q1与Q2几乎相等,表明上面计算正确。
9
(2-8)
(2-9)
2-10)
(
(2) 热力系数
??Q02 ??0.81 (2-11)
Qg2.468(3) 热力完善度
?max?6.158 ????0.81 ?0.132 (2-12)
?max6.1582.4.6 各类泵的流量计算
(1) 吸收器泵的流量qva
由?0和t9'查课本7-3图可知?0?1.56Kg/l,则
qqmd?a?f?1?va??3?3600 0?10?8.34?10?4?12.5?30?1?1.56?103?3600 =0.0798m3/h (2) 发生器泵的流量qvg
由?a和t2查课本7-3图可知?0?1.52Kg/l,则
qvg?aqmd??103?3600 a?12.5?8.34?10?41.52?103?3600
=0.246m3/h (3) 冷媒水流量qv0
qv0?Q1000?0t?3600 cp为比热容取cp=4.1868 x''?tx'?cp?21000??20?10??4.1868?3600
10
(2-13) (2-14) (2-15)
=0.1720m3/h
(4) 冷却水流量
对于吸收器:qvb1?Qa?3600?tw1?tw?cp1000
(2-16)
?2.398?3600
1000??24?20??4.1868=0.5155m3/h
对于冷凝器:qvb2?Qk?3600 (2-17)
?tw2?tw?cp1000?2.071?3600
1000??24?20??4.1868=0.445m3/h
(5) 蒸发器流量qvd
蒸发器的冷剂水再循环倍率用?表示,取?=10
10?8.34?10?4qvd??3600??3600=0.03m3/h (2-18)
10001000?qmd2.5 换热器设计
溴化锂吸收式制冷实验装置的换热器主要包括冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换
器、发生器等,其具体的设计过程如下:
2.5.1 冷凝器设计
冷凝器是用来冷凝冷剂蒸汽,冷却冷剂水,以保证冷凝压力。冷凝器和发生器的压力相同,通常布置在一个筒体中,有铜管和容器组成,其具体的设计过程如下[1]:
(1) 选材,选用Φ10?1的铜管 (2) 管内传热系数
t?t20?24?22℃ 冷却水的平均温度ts?ww1?224qvb24?1.23?10?4冷却水的流速v? ??2.46m/s (2-19)
?di2??8?10?32??查22℃的水的物性参数
11
??60.28?10?2w/?m?k? ??0.9628?10?6kg/?m?s? pr?6.7
?di2.46?10?3?84??2.044?10则,Re? (2-20) ?6?0.9628?10传热系数?i?0.023?di Re0f.8Prf0.4 (2-21)
60.28?10?24?0.023??2.044?108?10?3????6.7?0.80.4
?10414.20w/m2??c
???d?由螺旋时内部传热系数变大而修正,(R=5cm) (2-22) ??1??i??1.2
R??则?i???i?10414.20?1.2?12497.03w/m2??c
(3) 管外传热系数
冷凝器的冷凝温度为29℃,作为定性温度查29℃水的物性参数[2]
3????61.61?10?2w/?m?k? ??995.86kg/m3 ?'?2432.06?103J/kg ??821.75?10?6kg/?m?s? g?9.8m/s2 d0?0.01m
???由?0?c???td???00?0.25?0.25nm 取c=0.725 nm?1 (2-23)
???gr??????????3214?61.61?10??????23???995.86???9.8?2432.06?10821.75?10?623?4? (2-24) ??1?9056.34w/m2??c
则 ?i?0.725?9056.34??0.01??20764??t0??1414???t0??14
(4) 传热系数k0[1]
传热过程分成两部分:第一部分是热量经过制冷剂的传热过程,其传热温差?t0。第二部分是热量经过管外污垢层,管壁,管内污垢层以及冷却水的传热过程[3]。
34??t0? (2-25)第一部分的热流密度:q1??0?t0?20764
12