автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Анализ эффективности абсорбционного бромистолитиевого понижающего термотрансформатора с двухступенчатым генератором

0 1

I 1 Пш

На правах рукописи УДС 621.575

ВАН ЦЗЫШО

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ АБСОРБЦИОННОГО БРОШСТОЛИТИЕВОГО ПСНИШЩЕГО ТЕШОТРАНСФ ОРМАТОРА С ДВУ1СТЛЕНЧАТШ ГЕНЕРАТОРОМ

Специальность 05.04.03 - Машины и аппараты холодильной

и криогенной техники и сютеи кондиционирования

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург, 1998

Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий.

НАУЧНИй РУКОВОДИТЕЛЬ - Заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, профессор ТИМОШВСЮЙ Л.С.

ОКЩИАЛЫШЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук, профессор ДОЛОТОВ А.Г.,

кандидат технических наук Ц1МБАЛИСТ А.О. ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - ОАО СевЗапВНШИэнергопрои

Защита состоится " ЛССрЯ 1993 г. в часов на

заседании диссертационного Совета К 0S3.02.0I при Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий.

С' диссертацией коено "ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан " 3 « ОаЦм^ 1998 г.

Отзые в двух экземплярах, заваренный печатыо учреждения, просим направлять в диссертационный Совет академик, по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул.Ломоносова, д.9, учений Совет СШГАХПТ.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА, кандидат, технических наук

АКУЛОВ Л.А.

Подписано к печати31.03.98.Формат 60x84 1/16. Бум. писчая. Печать офсетная. Печ.лЛГ,0.Тираж 100 экз. Заказ № 71.

ИПЦ Санкт-Петербургской государственной-академии холода и пищевых технологий. 191002, Санкт-Петербург, ул.Ломоносова, 9

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Экономя топливно-энергетических ресурсов и охрана окружающей среда, в частности от теплового воздействия, является одной из главных задач во всех странах мира.

В последние года резервом экономив топлива становятся широко распространенные низкопотенциальные сбросные л нетрадиционные (геотермальные) источники теплоты, имеющие температуру 25-30 °С. Теплота таких источников может быть утилизирована с помощью известных абсорбционных брошстолитиэвых пониаающих термотрансформаторов (АБПТ) с одноступенчатыми генераторами, обогреваемыми горячей водой, паром или газообразными продуктами. Коэффициент трансформации теплоты в них составляет 1,60-1,72, т.е. на 60-72 % достигается экономия первичного топлива. В качестве таких АБИГ используются серийные абсорбционные бромис-толитиевке холодильные машины (АБХМ). ■

В настоящее время в США., Японии, России, Китае и в других странах наши широкое распространение АБХМ о двухступенчатыми генераторами,, обогреваемыми паром повышенного давленая или продуктами сгорания газообразного или вдкого топлива. В термодинамическом отношении такие АБХМ могут, быть использованы в качестве АБПТ, а коэффициент трансформации теплоты в них составит 2,1-2,3.

Несмотря на столь высокие значения экономия первичного топлива, оценка эффективности использования серийных АБХМ с двухступенчатыми генераторами в качестве АБПТ до настоящего времени но проводилась.

Известно, что теплопроизводительность АБПТ существенно зависит от параметров внешних источников теплоты и поэтому определение эффективности АБПТ с двухступенчатым генератором в достаточно широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты, с учетом современных стоимостных показателей на оборудование, строительно-монтаг-ные работы, тарифов на теплоту,.электроэнергию, природный газ и т.п., является актуальной задачей*

В качестве АБПТ к рассмотрению принята китайская АБХМ типа 8X24 ~ /1555 ° двухступенчатым генератором, имеющая номинальную холодопроиэводательность 1,16 МВт и серийно выпускаемая Яньтайскям заводом холодильного машиностроения.

Цель и задачи исследования. Целью является разработка методики расчета действительных характеристик АБПТ и оценка на их базе технико-экономической эффективности использования китайской АБХМ с двухступенчатым генератором в качестве АБПТ, в достаточно широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты,.я реализация расчетов

на ПЭВМ.

Основные задачи исследования:

- разработка на базе известны* уравнений для раочета термодинамических и теплофизических свойств вода, водяного пара и водного раствора бромистого лития в области температур 10-300 °С, уравнений для расчета тепломассоперенооа и тепловых потоков в аппаратах и стоимостных показателей на оборудование и энергоносители математической модели и методики расчета технико-экономической эффективности АБПТ;

- .расчет режимов работы, получение действительных характеристик и оценка эффективности использования китайской АБХМ в качестве АБПТ о двухступенчатым генератором, обогреваемым паром или продуктами сгорания природного газа.

Научная новизна. Разработаны математическая модель, алгоритм и программа расчета на ПЭШ характеристик и основных'технико-экономичос-ких показателей АБПТ, впервые получены характеристики АБПТ и выполнен анализ влияния параметров внешних источников теплоты, стоимостных показателей и других факторов на эффективность АБПТ с двухступенчатым генератором.

Практическая ценность. Применение АБПТ с двухступенчатым генератором в рассмотренном диапазоне изшнения параметров внешних источников теплоты позволяет в 2,15-2,37 раза снизить расход первичного топлива для теплоснабжения и горячего водоснабжения или на 35-40 % повысить эффективность трансформации теплоты по сравнению с АБПТ, имеющим одноступенчатый генератор;

Автор защищает математическую модель, алгоритм и программу расчетов на ПЭШ характеристик и технико-экономических показателей АБПТ; адекватность расчетных и известных опытных данных; результаты расчетов режимов работы, характерютик, технико-экономических показателей АБПТ и их анализ; рекомендации.по использованию АБПТ.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались па научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий (Санкт-Петербург: 1997, 1998 гг.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 2 статьях.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы и содержит 108 страниц основного машинописного текста, 6 таблиц, 28 риоунков. Список использованной литературы включает 65 источников, из них 51 на рус-

оком, 14 на иностранных языках.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Большой вклад в развитие теоретических основ и экспериментальных исследований АБПТ с одноступенчатым генератором внесли Л.М.Розенфельд, М.С.Карнаух, Д.С.Тимофеевский, Н.Г.Шуйлов, А.Г.Долотов, B.C.Черкасский, А.Г.Корольков, А.В.Попов и другие авторы, в результата чего были обобщены термодинамические и теплофязическло свойства растворов, разработаны и осуществлены на практике термодинамические циклы АБПТ, разработаны методики расчета иг характеристик в техннко-эконокическшс показателей.

Рассмотрение возможности использования АБХМ с двухступенчатый генератором в рекимах АБПТ и оценка его эффективности до настоящего времени не проводились. В качестве АБПТ в работа принят термотрансфорыа-тор на основе китайской АБХМ типа SXZ4 ~ 115Z » схема которой и действительный термодинамический цикл в режимах АБПТ представлены на рис.I.а,б. Термотрансфорлатор включает (рис. Г,а): испаритель ИР и ступень ГВ высокого давления генератора, к которым соответственно подводится теплота низкопотенциального и высокопотенциального' грзэдях источников; абсорбер АБ и конденсатор КД, в которых последовательно отводится к нагреваемому источнику теплота абсорбции я конденсации; теплообменники растворов ТН, ТВ соответственно низкого и высокого давлений; ступень И низкого давления генератора, обогреваемая паром рабочего вещества (воды), образующегося в ступени ГВ; насосы HI, Н2 соответственно для циркуляции слабого раствора в цикле л рециркуляции воды через испаритель; дроссельный вентиль ДР, гадрозатворы П, Г2 и вентили запорные BI-B5. С целью повышения высшей температуры абсорбции при работе в режимах АБПТ в схеме холодильной машины SXZ4'7i5Z вентили BI, В2, ВЗ закрывавт, а вентили В4, В5 открывают я исключают тем самым из работы эг.екторы Э1, ЭП; подогреватель ПГ слабого раствора, являющийся вспомогательным аппаратом, из рассмотрения исключается. Таким образом, в ступени высокого давления генератора затрачивается высокопотенциальная теплота Qhg гренцего источника (пара или газов) при температуре , в испарителе утилизируется теплота 00 низкопотенциального греющего источника (воды) с начальной температурой isf и конечной - ij2 , а в абсорбере и конденсаторе отводятся соответственно количества теплоты Qa и QK , используемые для теплоснабзсения или горячего водоснабжения ( QT - Qa + ); нагреваемая вода на входе в абсорбер имеет температуру tWi , а нагретая на выходе из конденсатора - tm* ' Следовательно, темпера-

тура нагретой вода имеет промежуточное значение между температурам

^/ш и внешних источников теплоты. На схеме приведены номе-

ра узловых точек действительного цикла /БИТ. Процессы цикла следующие (рис. 1,6): 8-9 - адиабатно-изобарная десорбция; 9-2 - изобарная абсорбция с совмещенным теплоыассопереносом (при ра = р0 ); 2-7н, 2-7в - подогрев одного ( а - / ) и другого ( / ) потоков слабого раствора соответственно в теплообменниках низкого и высокого давлений; 7Н-5Н. 7Ц-5В - подогрев потоков слабого раствора до состояния кипения их соотвотственно в ступенях низкого и высокого давлений генератора;

~ 1ШП01Ше потоков раствора в соответствующих ступенях генератора; 4Н-8Н, 4В~8В - охлаждение потоков крепкого раствора соответственно в теплообменниках низкого и высокого давлений; 8}[-8в - смешение потоков крепкого раствора с образованием состояния 8; З'д-З^ 3 Б-Зв - отвод теплоты перегрева и конденсация пара рабочего вещества в количествах (I -X ) и х соответственно в конденсаторе (при рп = = Р/,и ) и в трубном пространства ступени низкого давления генератора (при рт = р[т ); Зв-Зн - отвод теплоты от потока конденсата в количестве X в конденсатора; 3Н~1Г - кипение рабочего вещества в испарителе (при рд = ра ).

Анализ литературных данных показал, что в настоящее время разработаны математические модели АБХЫ с двухступенчатым генератором, однако в прямом виде они не могут.быть использованы для расчета характеристик АБПТ с двухступенчатым генератором и должны быть доработаны, а их алгоритмы и программы расчетов на ПЭВМ - перестроены.

Для расчета термодинамических и тепловых свойств воды принято уравнение состояния с вириальными коэффициентами, предложенное С.Шуль-цем. Расчет динамической вязкости, удельной теплоемкости и теплопроводности вода в зависимости от ее температуры осуществляется с помощью соответствующих полиномов, полученных на основании аппроксимации известных экспериментальных данных. Для расчета термодинамических свойств водного раствора бромистого лития до 300 °С использованы ап-проксимационные зависимости, полученные А.Г.Долотовым на основании обобщения опытных данных Х.Лёвера, Мак Нелли, В.А.Груздева, Г.Алефель-да и других авторов с использованием результатов эксперимента М.К.Федорова по р ,1, ^ - данным при температурах 150-350 °С. Расчет теплофизических свойств водного раствора бромистого лития осуществляется с помощью аппроксимационных уравнений, предложенных В.Ф.Рожко, А.Г.Долотовым и др., на основе обобщения опытных данных различных авторов.

Действительные термодинамические циклы АБПТ расочитываются по известным методикам с учетом отклонений действительных процессов от теоретических: недонасыцония А раствора в абсорбере, недовыпаривания л£гн и аЪю 0ГО соответственно в ступенях низкого и высокого давлений в генераторе (рис. 1,6). Указанные необратимые потери принимаются по рекомендациям Н.Г.Шмуйлова, Н.А.Швецова, Э.Р.Гроомана и других авторов.

Расчет параметров работы АБПТ при.различных режимах осуществляется на основе известных уравнений тепловых и массовых потоков в его аппаратах:

- испарителе О0 Б = Ср3 (Ьц * коЕ> ®о (I);

- абсорбере 0а=%0 Сра,(~1т) = ПаТа®та С2);

- конденсаторе

Оя " ЧкР сРи> = Кх^с ®тк, (ЪюГ^тиг) <3>'»

- ступени низкого давления генератора

= (4);

- ступени высокого давления генератора (при обогреве ее паром)

.аю.'^'ГаОа'К^в^ (5);

- растворном теплообменнике низкого давления

*г1}о 5а То ^ ф.

- растворном теплообменнике высокого давления,

а4в-и чсР^а

= К7вР730тгв (7).

Температуры Ьда и 1вд соответственно в точках 8Д и 8В (рис. 1,6):

Ъ*+(а-ПЬ2 (еА"-1) 1+(а-/)(еА«-1)

14в+Нг(еАв-1) * г ^ Г 1 1 1

Энтальпия раствора на входа в абсорбер

V'- ЬегШвзЛг), -¡^туу-• (12)

температура 18 = (¿з, Ьг) .

Параметры раствора в точке Э (рис. 1,6) определяются в результате расчета адиабатно-изобарного процесса (8-9) десорбции или абсорбции пара по методике, предлокенной А.Г.Долотовым.

Тепловой баланс АБПТ Цц'+Ц^ =Ца + с1к или @а+Оьв= .

Коэффициент трансформации теплоеМ=(фа+дх)/д&в 'Ох/ф^д где Ог~ (2а+Ок. - теплопроизводительность АБПТ.

Расчет теплоотдачи при конденсации пара осуществляется по Нуссель-ту; при испарении с поверхности стекающей'пленки вода и от стекающей пленки раствора - по А.Р.Дорохову; при кипении раствора в большом объеме - по С.С.Кутателадзе, с использованием относительных значений теплопроводности, плотности, удельной теплоемкости, динамической вязкости и теплоты парообразования раствора и вода при одинаковых давлениях и температурах; при вынужденном движении вода и раствора без изменения их агрегатного состояния - по Нуссельту. Впервые в расчетах АБПТ осуществлена проварка условий массопереноса в абсорбере по методике, предлокенной В.Е.Накоряковым, А.П.Бурдуковым и А.Р.Дороховым, путем определения изменения массовой концентрации раствора

сначала на одной трубе, а затем на известном числе труб Пр в трубном пучке абсорбера по вертикали ( л£,р = Пр ). Полученное значение А&р сопоставляется с ранее вычисленным в расчете АБПТ значением зоны дегазации раствора в цикле (рис.1,6)

и продолжается при новых значениях Оа до тех пор, пока не будет выполнено условие | ОД насс.$.

Технико-окономические показатели 'определяются по методике Института теплофизики СО РАН и предусматривают расчет капиталовложений (стоимостей оборудования, бромистого лития, строительно-ыонтаюшх ра-

(Ю) (И)

бот, здания и монтажа внешних трубопроводов); эксплуатационных расходов (амортизационных отчислений, на содержание оборудования, на заработную плату, общецеховых и прочих расходов, на покупку электроэнергии, греющего пара или природного газа). В результате определяется себестоимость производства вАБПТ1 кДж топлоты, ежегодная прибыль (экономический эффект), чистая прибыль (с учетом налога на прибыль) и срок окупаемости Т АБПТ при различной продолжительности использования его в году.

Методики расчетов термодинамических, тепловых и таплофизических свойств рабочих веществ, действительного цикла, аппаратов, а также технико-экономических расчетов, положены в основу разработки программы расчета на ПЭВМ различных показателей известной китайской холодильной машины SKZ4в режимах АБПТ и оценки его эффективности в широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты. Программа состоит из головной программы и 17 подпрограмм, написана на алгоритмическом языке Фортран-ГУ и реализована для операционной системы ОС ЕС. Проверка адекватности расчетных данных, полученных с помощью разработанных математической модели и программы, опытным данным, при одинаковых исходных параметрах- режимов АБПТ, осуществлена на ПЭШ PENTIUM применительно к результатам испытаний в двух характерных режимах промышленного абсорбционного бромистолитиевого холодильного агрегата АБХА-2500-2В (с двухступенчатым генератором) в качестве АБПТ, разработанного ВНШхолодмашем и Институтом технической теплофизики АН Украины. Сопоставление расчетных и опытных данных показало, что расхождение тепловых балансов не превышает 5,7 %, различие суммарных тепловых потоков всех основных аппаратов составляет не более 6,0 %, а величины коэффициента трансформации теплоты отличаются на 0,3-0,5 %. Концентрации, давления и температуры в основных узловых точках циклов существенно не отличаются. В результате проведенной оценки адекватности математической модели и программы расчетов режимов АБПТ можно сделать вывод о достаточной достоверности полученных результатов и возмокности использования математической модели и программы для расчета режимов работы АБПТ о целью получения характеристик и оценки его эффективности в широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты. В качестве основных исходных данных для »* расчета машины SX2j4~ H5Z в режимах АБПТ приняты следующие: тепловой поток Q0 в испарителе - 1,0, 0,9, 0,8 и 0,7 МВт; температура воды iS/ на входе в испаритель и i$2 на выходе из него, соответственно - 25 и 20, 30 и 25 , 35 и 30 °С; температура вода tw/ на входе в абсорбер я tw^ на выходе из конденсатора, соответственно -

40 и 47, 45 и 52, 50 и 57, 52 и 59, 54 и 61, 56 и 63 °С; известные теплопередающие поверхности аппаратов ^ = 133,3, = 69,4, /¿^ = = 72,4, = 52,3, = 180,4, ^ = 86,2, Вта = 41,3 м2; концентрация крепкого раствора в циклах 62,0 и 64,0 %; стоимость агрегата 800 тыс.руб.; количество заправляемого бромистого лития 3,0 т и его стоимость 30 тыс.руб/т; стоимость I м3 машинного зала АБПТ 45,0 руб/м3 и его объем: 430 м; число штатных работников - I и его заработная плата 800 руб/мес; продолжительность использования АБПТ в году 5100 и 8000 часов; стоимость электроэнергии (тариф энергосистемы) 0,12 руб/(кВт-ч); стоимость теплоты 0,024-Ю-3 руб/кДж (тариф на высокопотенциальный теплоноситель - пар); стоимость природного газа 0,3 руб/м3 и др.

В результате вариантных расчетов в каждом из режимов определяются теплопроизводитэльность агрегата АБПТ, расходы 05 охлаждаемой и нагретой вода, температура греющего пара, тепловой поток в ступени высокого давления генератора, расход природного газа при обогреве ступени высокого давления генератора газообразными его продуктами, кратность а- циркуляции раствора в циклах, коэффициент М. трансформации теплоты,', себестоимость получаемой в АБПТ теплоты для теплоснабжения и горячего водоснабжения, экономический эффект, срок X окупаемости АБПТ и другие его показатели. На основании расчетов параметров циклов построены различные характеристики АБПТ (рис. 2,3). Из характеристик, приведенных на рис. 2,а, следует, что при изменении температур охлаждаемой и охлажденной воды в пределах 25-35 °С, греющего пара 180-220 °С, расходов 34,0-50,0 охлаждаемой и 38,0-65,0 кг/с нагреваемой воды с конечной температурой в диапазоне 47,4-63,2 °С теплопроизводительность АБПТ находится в пределах 1,20-1,90 МВт. С увеличением температуры ^^ нагретой вода и теплопроизводительности

при постоянных концентрации крепкого раствора и температу-

рах и Ь$2 охлаждаемой и охлажденной воды увеличивается тре-

буемая температура I^ греющего пара. Сопоставление характеристик 2 и 3 при одинаковых значениях ~ 50/57 °С показывает, что

повышение / от 30/25 Д° 35/30 43, т.е. на 5 К, приводит к повышению Цт в среднем на 14 и наоборот. В рассмотренном диапазоне изменения С)т расход @3 воды изменяется в среднем в 1,35, а расход Оф - в 1,6 раза. Из характеристик, приведенных на рис. 2,6, следует, что во всем рассмотренном диапазоне изменения , <2 ,

и ¿го/ /БЗЛИЧИНа М изменяется в пределах 2,15-2,37, т.е. в среднем на 10 ее значение на 35-40 % выше, чем в АБПТ с одноступенчатым генератором, для работы которого, однако, тре-

буется более низкая (на 80-100 К) температура ¿Л греющего пара. Как видно из характеристик, приведенных на рио. 3, повышение 1и>4 на 4 К приводит к снижении От в среднем на 30 %, а повышение на такуи же величину - к повышению От на 20 %. Таким образом, на изменение От наибольшее влияние оказывает изменение . затем - и,

наконец - ^ . Расхода , и температура должны из-

меняться в соответствии с изменением режима работы АБПТ, как это показано на ряс. 2,а. Анализ параметров циклов АБПТ, на основе которых получены характеристики на рис. 2,3, показал, что со снижением при постоянных значениях §г , , ^ , н ¿щ снижаются раз-

ности температур и коэффициенты теплопередачи в аппаратах, расширяется зона дегазации раствора в цикле, уменьшается кратность циркуляции раствора, увеличивается коэффициент трансформации, и наоборот. Увеличение §г от 62,0 до 64,0 % приводит к повышению примерно на 4 К/Перечисленные взаимосвязи параметров циклов с параметрами внешних источников теплоты соответствуют термодинамическим основам абсорбционных машин и основам тепломассопереноса в их аппаратах с известным конструктивным исполнением.

Технико-экономические расчеты китайского АБПТ, выполненные с использованием деноминированных российских цен 1997 г., позволили определить себестоимость получаемой в АБПТ теплоты, экономический эффект от его использования, а такяе срок Т окупаемости АБПТ в пределах изменения его характеристик. Так, например, при паровом обогреве АБПТ, ого использовании в течение ¿г = 5100 ч/год я изменении (2Т от 1,2 до 1,9 МВт величина Т соответственно снижается от 3,8 до 2,3 лет (кривая I на рис, 4); увеличение })г до 8000 ч/год, при тех же условиях, приводит к изменению величины Т соответственно от 2,3 до 1,5 лот (кривая П на рис. 4). Перевод АБПТ на обогрев природным газом при Ът = 8000 ч/год приводит к соответственному изменению Т от 1,3 до 0,9 лет (кривая Ш на рис. .4) и является наиболее эффективным.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основании анализа известных литературных источников установлено, что вопрос о возможности использования абсорбционной бромис-толитиевой холодильной машины с двухступенчатым генератором в качестве АБПТ до настоящего времени не рассматривался и оценка эффективности его применения в широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты не проводилась.

2. Серийно выпускаемая в Китае холодильная машина

с двухступенчатым генератором может быть использована в качестве

АБПТ с улучшением ее схемы путем исключения рециркуляции слабого раствора в абсорбере.

3. В результате обобщения известных теоретических и экспериментальных исследований впервые разработана математическая модель АБПТ с двухступенчатым генератором, включающая головную программу и 17 подпрограмм, позволяющих рассчитать действительные циклы и характеристики АБПТ в широком диапазоне изменения параметров внешних источников теплоты. Проверка адекватности расчетных я опытных параметров работы известного агрегата АБХА-2500-2В, выполненная с использованием разработанных математической модели, алгоритма и программ расчетов АБПТ на ЭВМ, показала удовлетворительную их сходимость. Поэтому разработанный математический аппарат может быть вполне использован для расчета характеристик и оценки эффективности АБПТ.

4. Анализ действительных расчетных характеристик китайской машины SXZ4 ~Ü5Z при работе ее в качестве АБПТ, полученных при: температурах 25-35 °С - охлаждаемой вода, 180-220 °С - грещего пара, 47,4-63,2 °С - нагретой воды; расходах 34,0-50,0 кг/с - охлавдаемой и 38,0-65,0 кг/с - нагреваемой вода, показал, что теплопроизводитель-ность АБПТ изменяется-, при этом в пределах 1,2-1,9 МВт, а коэффициент трансформации теплоты - 2,15-2,37. Наибольшее влияние на характеристики оказывает температура нагретой воды - в среднем на 30 % при изменении ее на 4 К, а затем температура грещего пара и охлавдаемой воды. Установлено также, что при одинаковых условиях для работы АБПТ с двухступенчатым генератором требуемая температура греющего пара доляна быть на 80-ГОО К вше, чем температура пара в АБПТ с одноступенчатым генератором. Однако величина коэффициента трансформации теплоты в последнем на 35,0-40,0 % ниже. Увеличение концентрации крепкого раствора в-цикле от 62,0 до 64,0 % приводит, при прочих равных условиях, к повышению температуры нагретой воды на 4 К.

5. Технико-экономические расчеты,, выполненные с использованием действующих российских цен на оборудование, бромистый литий, строительно-монтажные работы, тарифов на теплоту, природный газ,•электроэнергия и других стоимостных показателей, позволили установить, что при паровом обогреве агрегата SXZ4 в режимах АБПТ в течение 5100 ч в году срок его окупаемости, в пределах изменения теплопро-изводительности от 1,2 до 1,9 МВт, соответственно изменяется от 3,8 до 2,3 лат; увеличение продолжительности работы АБПТ до 8000 ч в году изменит срок его окупаемости соответственно от 2,3 до 1,5 лет. Перевод АБПТ на обогрев природным газом при использовании в течение

8000 ч в году приводит к соответствующему изменению срока его окупав-

мости от 1,3 до 0,9 лет и является наиболее эффективным.

6. Полученные расчетные характеристики и технико-экономические показатели АБЛТ свидетельствуют о высокой его эффективности и позволяют сделать закляченке о целесообразности использования АБХМ о двухступенчатыми генераторами в качестве АБПТ для целей теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Основное содержание диссертации опубликовано в.следующих работах:

1. Ван Цзыбяо, Тимофеевский Л.С. Оценка возможности использования китайской абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины в качество понижающего термотрансформатора //Эффективность холодильных машин и тепловых насосов. - Санкт-Петербург: СПбГАХПТ, 1997. - С. 117-122.

2. Тимофеевский Я.С., Бан Цзыбяо. Структурная схема математической модели абсорбционного бромиотолятиевого термотронсфорыатора с двухступенчатым генератором //Эффективность холодильных машин и тепловых насосов. - Санкт-Петербург: СПбГАХПТ, 1997. - С. 123-132.

Ц - удельный тепловой поток в аппарате, кДж/кг; 2) - массовый расход рабочего вещества (воды), кг/о; Н -.коэффициент теплопередачи в аппарате, Вт/(м2-К); 0т - среднелогарифмичесаий перепад температур между средами в аппарате, К; I - энтальпия, кДж/кг;

Ср - удельная изобарная теплоемкость, кДж/(кг-К); Гп - теплота парообразования воды, кДлс/кг; (2 - массовый расход греющего пара, кг/с.

Некоторые условные обозначения

Рис. I. Схема (а) и действительный цикл (б) китайской машины 8X24-1152: в качестве АБПТ с двухступенчатым генератором

\х» 1 2 3 4 5 6 Ф От, МВт

ч 30/25 Л/30

ы. Щ2\50/57 Щ? аМ я/б!5 6/бЪ / /

лЧ А

\\ ! \ 1 , 1 4 1 7[ 1 1 1 -А Р1 1 1 Д.

210

200

40 50 60 в, кг/с

1$ 1,6 1,4 1,2 6 в Ю 12 И 16 а, кг/кг

Рис. 2. Зависимости Ог от (7$ . <7® , 1н ^ и М от я , 'ф (о) при различных значениях

Ряс. 3. Зависимость QT от при различных th

Рис. 4. Зависимость Т от От при различных и виде высокопотенциального тепло-т носителя