串联型双效溴化锂吸收式制冷机设计计算-张津

已知参数制冷量Q=1000000kcal/h=1163kW；0冷凝温度t=40℃；k冷水出口温度12=7℃,冷水进口温度t1=12℃；冷却水出口温度t=38℃,冷却水进口温度t=32℃；w2 w1工作蒸汽压力p=0.7MPa,工作蒸汽饱和温度t=169.607℃hh选取参数序号项目符号单位来源结果备注1吸收器出口冷却水温度tw1'℃t+Atw1 w135.362冷凝器出口冷却水温度tw2℃t+Atw1' w238给定3冷凝温度tk℃t+Atw2 k41At=3℃k4冷凝压力PkmmHgf(t)k58.3查表5蒸发温度tk℃t-At2 05At=2℃06蒸发压力P0mmHgf(t)06.54查表7吸收压力PammHgP-AP0 a6.1△P0=0.448高压发生器压力PkmmHg700选取9稀溶液浓度自a%f(P,t)a258.410中间溶液浓度自0%61.4选取11浓溶液浓度自r%63.4选取

3.各状态点的参数值序号项 目状态占八、、温度(℃)压 力(mmHg)浓度(%)焓(Kcal/Kg)备注1蒸发器中冷剂水156.540105.022吸收器中稀溶液2406.358.465.93冷凝器中冷剂水34158.30140.994低压发生器出口浓溶液49258.363.489.4435低压发生器中开始沸腾溶液58858.361.487.4646蒸发器中冷剂蒸汽1,56.540699.77冷凝器中冷剂蒸汽3,58.30715.38低压发生器中加热蒸汽凝水3”97.658.30197.69高压发生器中冷剂蒸汽3H700073810高压发生器中开始沸腾溶液1114870058.4116.7Q11高压发生器出口中间溶液12155.870061.4118.1Q12低温热交换器出口浓溶液8506371.14Q13低温热交换器出口稀溶液75881.9Q14高温热交换器出口中间溶液136187.5915高温热交换器出口稀溶液1013658111Q16吸收器中喷淋溶液944.3959.867.829Q高压发生器中开始沸腾溶液状态(点11)的求法：h11由&a=58.4%,Pr=700mmHg,得tn=148℃,由下式求得。h11=h70℃+c148℃•(148-70)=116.7kcal/Kg58% p58%@高压发生器出口中间溶液状态的确定h12由占0=61%,Pr=700mmHgft12=155.8℃,公式同上，求得h12=h70℃+c1558c•(155.8-70)=118.1kcal/kg61% p61%Q低温热交换器出口浓溶液状态取浓溶液温度t8=t2+^t8=40+10=50℃,由&r=63%,t8=50℃,查h-自图，得h8=71.14kcal/kg '。点7的状态：根据溶液热交换器得热平衡公式，可求得h=h+a-1(h-h)=65.9+1216^1(88.5—71,14)=81.9kcal/kg7 2a4 8 12.6

0点13的状态：t13=t5=88℃,由温度和浓度查的，h13=87.5kcal/kg06点10的状态：根据溶液热交换器的热平衡公式，求得：h10a—1h10a—1//+t (ha111—h)=81.9+1420.3—120.3(118.1—87.5)=111kcal/kg式中，a1为高压发生器中的循环倍率，5a= 5a= 0—1530a6161—58=20.3t10根据下列方法求得：设：口=140℃，查比焓图，得C140℃=0.472；由&=58%，t=70℃，查h-自图，10 ap58%得h70℃=79.819kcal/kg。58%变换公式h=h70℃+Cx℃C—70)，得10 58%p58%10h—h70℃t=叱58%+70=136.1℃与设定的温度140℃相差较大，则应重新设定10C140℃p58%设：t10=136℃,查比焓图，得C136℃=0.472；p58%h—h70℃t10二2廿+70=136」℃，可见与设定的温度136℃相近。p58%07点9的状态：h(a—1)+fh=67.82kcal/kgh=―8 a-2=67.82kcal/kg9a+f—1a=59.8%f5+(a—1上=59.8%—a_a ra+f—1a式中，f为吸收器的循环倍数，取f=20。aa由h，己，查h—匕图，得t=44.39℃99 9各设备的的热负荷蒸发器Q=Dq=1000000大卡/时

00q=h—h=699.7—140.99=558.71kcal/kg0 1' 3由此得出制冷剂总循环量二1789.8Zg二1789.8Zg/h一于—558.710吸收器TOC\o"1-5"\h\zq=(a-1)h+h—ah=(12.6—1)*71.14+699.7—12.6义65.9=694.584kcal/kga 8 1' 2Q=Dq=1789.8义694.584=1243166.443kcal/haa高压发生器a-& 3 ,,D=D--=1789.8x_=1073.88kg/h1a-a5占raq=(a-1)h-ah+h=(20.3-1)x118.1-20.3x111+738=764kcal/kgg1 1 12 110 3HQ=qD=764x1073.88=820444.32kcal/hg1g1 1式中D1——高压发生器中产生的冷剂量，kg/h低压发生器a-a 2D=Dara0=1789.8x_=715.92kg/h2a-a 5占ra式中，D2——低压发生器中产生的制冷剂量q;(a-1)h-ah+h=(31.5-1)x89.443-31.5x87.5+715.3=687.1kcal/kgg2 2 4 213 3'Q=Dq=715.92x687.1=491881.1kcal/hg2 2g2检查放汽范围的假定是否合适。高压发生器产生的制冷剂蒸汽潜热，Q=D(h-h)=1073.88x(738-197.6)=580324.752kcal/hr13H 3''AQ=Q-Q=580324.752-491881.1=88443.652kcal/hrg2由此可见，放汽范围的假定基本是合理的。冷凝器冷凝器的热负荷由两部分组成：由高压发生器产生的制冷剂蒸汽加热低压发生TOC\o"1-5"\h\z器后的余热Q和由低压发生器的制冷剂蒸汽凝成冷剂水所放出的热量 Q。k1 k2Q=D(h-h)-Q=1073.88x(738-140.99)-491881.1=149236kcal/hk1 13H 3 g2Q=D(h-h)=715.92x(715.3-140.99)=411160kcal/hk2 23' 3

Q=Q+Q=149236+411160=560396kcal/hk k1 k2热平衡加入机组的总热量为Q+Q；带出机组的总热量为Q+Q。因此制冷机的热0 g1 ak平衡为Q+Q=Q+Q

0g1akQ+Q=1000000+820444.32=1820444.32kcal/h0g1Q+Q=1243166.443+560396=1803562.443kcal/hak(Q+Q)—(Q+Q)=1803562.443—1820444.32=—16881.877kcal/hak 0g1(Q+Q)—(Q+Q) 16881.877八〜力ako=穴0.91%Q+Q 1851695712ak高温热交换器总热负荷G=Da=1789.8义12.6=22551.48kg/ha式中G——稀溶液循环量kg/haQ=G(h—h)=22551.48义(111—81.9)=656248.068kcal/ht1 a10 7低温热交换器总热负荷Q=G(h—h)=22551.48义(81.9—65.9)=360823.68kcal/ht2a7 2热力系数g11000000g11000000820444.32=1.22三、例题在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg，经干燥后物料的含水量由40%减至5%（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度H1为0.009kg水・kg-i绝干气，离开干燥器时湿度H2为0.039kg水・kg-i绝干气，假定干燥过程中无物料损失，试求：（1）水分蒸发是qm,W（kg水・h』）；（2）空气消耗qm,L（kg绝干气・h-i）；原湿空气消耗量qm,L,（kg原空气-h-i）；（3）干燥产品量qm,G2（kg・h-i）。解：qmGi=i000kg/h,wi=40℃,w2=5%Hi=0.009,H2=0.039qmGC=qmGi(i-wi)=i000(i-0.4)=600kg/hxi=0.4/0.6=0.67, x2=5/95=0.05