автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Исследование путей совершенствования воздушных холодильных машин и их сопоставление с парокомпрессионными в практических условиях использования

На правах рукописи

гг;: од

1 3 КЮЯ ¿303

Серова 1!леиа Ннконаепна

ИССЛЕДОВАНИЕ ПУТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВОЗДУШНЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН И ИХ СОПОСТАВЛЕНИЕ С ПАРОКОМПРЕССИОННЫМИ В ПРАКТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Специальность 05.14.05 - Теоретические основы теплотехники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2000

Раоош выполнена на Кафедре низких температур Московскою жсркчическою иис I и та (I счническо! о универси 1С1а).

11ау'шый руководитель - докгор технических наук, профессор.

Заслуженный деятель науки РФ Бродянский В.М.

Официальные оппоненты -

доктор технических наук, профессор. Заслуженный деятель науки РФ Сухомлинов И.Я.,

кандидат технических наук, доцент Калинин Н.В.

Ведущая организация -

ОАО «Турбохолод» (г. Москва)

. Со

Защита диссертации состоится « /о » июня 2000 года в часов на заседании диссертационного совета К 053.16.03 в Московском энергетическом институте (Техническом университете) по адресу: Москва, Красноказарменная улица, дом 17, комната Г-<у(-£.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 111250, Москва, Красноказарменная улица, дом 14, Ученый совет МЭИ.

Автореферат разослан « 15 » мая 2000 года.

Ученый секретарь диссертационного совета К 053.16.03. к.т.н., доцент

Кулешов Н.В.

т-ш,. о

ОКЩЛЯ ХАРАКТМЧКТИКА РА КОТЫ

Актуальность работы. Одна из основных задач, возникающих при использовании холодильной техники, свя ¡ана с выбором оптимального типа холодильной машины для заданных условий. Ведущее положение занимаю! холодильные установки, в которых применяется механический привод парокомпрессионные и воздушные. Специфические области использования других видов холодильных систем определяются как возможностью применения теплового привода (сорбционные. пароэжекторнме). 1ак и небольшой погребной холодопроизводителыюстью (термоэлектрические), которая позволяет примириться с относительно невысоким КПД.

Область целесообразного применения воздушных холодильных машин до сих пор остается предметом дискуссии. Причина этого заключается как в неполноте термодинамического анализа при оптимизации воздушного холодильного цикла (или разомкнутого процесса), проведенного в работах B.C. Мартыновского. М.Г.Дубинского, В.С.Прохорова и других авторов, так и в отсутствии единой для различных случаев использования холода методики объективного сравнения воздушных и парокомпрессионных холодильных машин в сопоставимых условиях.

Недостаточное теоретическое обоснование разграничения областей целесообразного применения двух видов холодильных машин тормозит совершенствование и промышленное освоение воздушных холодильных машин. Существуют также области, в которых в принципе использование воздушных холодильных машин предпочтительно. В этих случаях важны поиски оптимальных условий построения процесса ВХМ.

Еще одна причина, придающая актуальность вопросу объективного сравнения воздушных и парокомпрессионных холодильных машин, заключается в повышении требований к экологичности хладагентов. Воздух в качестве хладагента не требует затрат на его получение и экологически безопасен.

В литературе встречается утверждение о целесообразности использования гелия и водорода вместо воздуха с целью повышения эффективности газовой ХМ. Справедливость этого утверждения, а также вид газа, на который может быть заменен воздух с целью улучшения характеристик газовой ХМ, нуждаются в дополнительном исследовании.

Цель работы состоит в исследовании возможностей повышения эффективности воздушных холодильных машин и их сопоставлении с парокомпрессионными в реальных условиях применения. Для этого необходимо:

1.Найти оптимальные параметры процесса ВХМ и их зависимости как от внешних температурных условий, так и от эффективности основных элементов;

2.Определить возможности усовершенствования ВХМ посредством как выбора оптимальных параметров процесса, так и характеристик оборудования.

3.Установить условия и способы объективного сопоставления эффективности парокомпрессионных и воздушных холодильных машин;

4 Оцепить целесообразность и условия использования н цикле ВХМ других жолш ически безопасных I азов:

> Сопоставить парокомпрессионные и воздушные холодильные машины по (ермодинамическим и технико-экономическим показателям, а также обоснован, обласш их нреимущеа венного применения в современных условиях.

Научная новизна. Разработана общая методика оценки влияния эффективное!и отельных элементов к процессов на КПД системы в целом. На основе этой методики проведен анализ воздушного холодильного процесса дня заданных условий с общих 1ермодинамических позиций и даны рекомендации по способам повышения энергетической эффективности ВХМ.

На основе сопоставления по энергетическим показателям воздушных и парокомпрессионных холодильных машин определено положение температурной границы между областями их преимущественного применения для различных условий получения холода.

Предложено использование двуокиси углерода в цикле газовой ХМ, обоснована целесообразность использования этого газа.

Автор защищает методику оптимизации воздушных ХМ, а также выбора условий сопоставления воздушных и парокомпрессионных холодильных машин, полученные результаты сопоставления и положения, определяющие научную новизну

работы.

Практическая ценность. Результаты, полученные в работе, выявляют основные направления и возможности совершенствования воздушных холодильных машин, а также области их эффективного использования и тенденции изменения границ этих областей. Методика оценки влияния эффективности отдельных элементов или процессов на КПД системы в целом, полученная в диссертации, может быть применена и для других систем преобразования энергии. Компьютерные программы для расчета параметров различных циклов (а также разомкнутых процессов) ВХМ целесообразно использовать при подборе машин и аппаратов с заданными характеристиками. Результаты работы могут быть рекомендованы для использования в учебном процессе.

Апробация работы. Результаты работы доложены в ОАО «Турбохолод», на научном семинаре каф. «Холодильная и криогенная техника» МГУИЭ, на научном семинаре каф. Э-4 МГТУ им. Н.Э.Баумана, на межвузовской научной конференции «Проблемы повышения эффективности и надежности систем теплоэнергоснабжения» 1-3 ноября 1999 г. в Саратове.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 печатные работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 177 страницах, включая 38 рисунков и 18 таблиц. Список литературы содержит 35 наименований.

*

С .'ОДЕРЖАН НЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальное 1ь работы, сформулирована се цель, сделан обзор основных этапов истории создании и совершенствования как воздушных, гак и парокомпрсссионных холодильных машин (ВХМ и ПКХМ).

В первой главе рассмотрены основные процессы ВХМ и способы их практического использования (табл. I). выбраны базовые характеристики для сопоставления ВХМ и ПКХМ. определены к-мпературные условия сопоставления.

На уровне охлаждения процессы ВХМ могут быть как замкнутыми, так и разомкнутыми (табл.1). В первом случае ВХМ целесообразно использовать для охлаждения потоков газа или жидкости; во втором - для понижения температуры объекта в потоке воздуха. '

Табл. I

Сопоставление ВХМ и ПКХМ представляет многофакторную задачу. Поэтому трудность ее решения носит принципиальный характер и заключается в необходимости учета и объективной оценки влияния многочисленных факторов - как термодинамического и конструктивного, так и экономического, эксплуатационного и

ь

жоло1 имсско! о характера. Для решения этой задачи необходимо обоснованно ранжирован» перечисленные факторы, базируя сопоставление на определяющих не пгншах и корректируя его оценкой второстепенных.

Ьаюй ;\ли сопоставления ПКХМ и ВХМ должны служить энергетические '1Л1р<иы. поскольку при всех условиях они остаются определяющими, а их соотношения не завися! от изменения рыночной конъюнктуры. Однако полное обьекгивное сравнение должно быть проведено с учетом влияния технико-экономических и. в ряде случаев, экологических характеристик. При этом важно в каждом случае правильно определить исходные условия сопоставления двух типов холодильных машин.

Для определения температурных условий сопоставления важно прежде всего объективно выбрать расположение условной контрольной поверхности, разграничивающей анализируемую систему и объекты, определяющие внешние условия теплообмена - как при отводе теплоты на уровне окружающей среды, так и подводе ее на уровне охлаждения. На верхнем уровне такую границу целесообразно провести между хладагентом и теплоприемником, к которому отводится теплота от хладагента. При этом расчетная температура окружающей среды при анализе ХМ определяется наименьшей температурой теплоприемной среды. В случае процесса ВХМ, разомкнутого на уровне окружающей среды, таким теплоприемником служит окружающая атмосфера, теплота к которой может быть передана либо непосредственно, либо через нагреваемый объект. С низкотемпературной стороны, где теплота подводится к хладагенту, контрольная поверхность системы в общем случае может быть проведена по границе между хладагентом (или хладоносителем в случае его использования) и охлаждаемым объектом. Однако важно учитывать, что охлаждение и термостатирование объектов происходит, как правило, путем отвода от них теплоты к потоку воздуха, поэтому цель работы как ВХМ, так и ПКХМ сводится к охлаждению воздуха. При этом разность температур охлаждения воздуха определяется начальной и конечной температурами охлаждаемого объекта, а в случае термостатирования - технологическими условиями (как правило, эта разность температур невелика ДТОХЛ<10 К). Поэтому контрольную поверхность на уровне охлаждения при анализе как ВХМ, так и ПКХМ более целесообразно провести по границе между хладагентом и воздухом (или потоком другого вещества), охлаждаемым посредством холодильных машин. В ВХМ с процессом, разомкнутым на уровне охлаждения, один и тот же поток воздуха циркулирует и в холодильном контуре, и в камере, где находится охлаждаемый объект. При таком использовании хладагента температурные условия сопоставления ХМ сводятся к тому, чтобы температура в испарителе ПКХМ и наименьшая температура хладагента (воздуха) ВХМ были ниже наименьшей температуры среды, охлаждающей объект (воздуха), на величину разности температур 0 при теплообмене; наибольшая температура рабочего вещества ВХМ должна определяться температурными условиями охлаждения объекта. Контрольные поверхности изображены в табл.1 штриховыми линиями. Температурные условия на уровне охлаждения при сопоставлении ВХМ и ПКХМ показаны в табл. 2 в координатах ч-тс (количество теплоты - фактор Карно

Темпера гурныс условия сопос ганлеиия И.\М и ПКХМ.

Табл. 2

Цель работы установки

Нноы ох.и I. м V)(тпц их устройств

пхм

шмкнутыч процесс

ршоикнхтыи процесс

ПКХМ

охпаж-Оение объекта (потока)

Тсн

т =т

1 II 11

охлаждение объекта (потока) от Т*<Т,Х Оо 7'„„

to.li

Те*

^е.охл

Т =Т .Д"4-1 I м I охл ^

Т^Т*-©"4-'

т.=т*

термостатированне объекта при Т <Т

' ОХЯ^1 1К

Тн Т„хл Тн Т^-

» О- I охд* ^ 1 о\л

от Т,к. Оо ТОХЛ

с.и

т =т

1 М 1 О 4.1

В качестве объективной характеристики энергетических затрат целесообразно использовать эксергетический КПД, поскольку эта величина позволяет учитывать посредством обшей единицы любые виды энергетических потоков: как работы, так и теплоты в зависимости от температурного уровня.

Во второй главе проведена оптимизация процесса ВХМ. Обоснован выбор в качестве целевой функции эксергетического КПД. Для оптимизации использованы два метода - аналитический и численный. Разработана методика термодинамического анализа с выявлением коэффициентов влияния энергетической эффективности отдельных элементов на эффективность системы в целом, которая может быть полезна также при анализе более сложных систем преобразования энергии.

Аналитический метод базируется на определении общих закономерностей, определяющих зависимости эффективности процесса ВХМ от его формы и характеристик основных элементов. В результате использования этого метода

получены магматические зависимости, связывающие основные парамефы процесса НХМ с характеристиками элементов.

Получено, что при заданных температурах на концах холодильной камеры 1„Ч1 и

Г..ч,'ЛГ.

минимальное отношение давлений в цикле л —

онрелеляе1Ся

шзнфонным КПД теплообмене в'41:

детандера и разностью п-мперагур при роенерашвном

с-Ь-пП

п,

г

с-{\-п.Г)

7',., + А 7" + 0Р'''

д т„„ + О"' /' . + А/' . + ©р

(I)

С

• К - комплекс, характеризующий термодинамические свойства воздуха.

где с"г - изобарная теплоемкость потока рабочего вещества (воздуха) низкого

давления. к

к - 1

Кроме этого обосновано, что полезность регенерации возрастает как при понижении температур получения холода, так и при уменьшении изэнтропных КПД машин. Температурные условия при внутреннем теплообмене не оказывают определяющего влияния на целесообразность применения регенерации. Регенерация тепла была бы нецелесообразна только при идеальных компрессоре и детандере.

Численный метод заключается в составлении программ и расчете на их основе (с использованием вычислительной техники) параметров процессов ВХМ. Задача оптимизации на основе численного метода состоит в получении количественных зависимостей КПД воздушной ХМ от основных факторов: как внутренних (гидравлических потерь, разности температур при внутреннем теплообмене в'*', эффективности турбомашин г£, т}"), так и внешних (температуры окружающей среды Т1)С, температурных условий, требуемых объекту Тохл, ДТ0*л. температурного напора при внешнем теплообмене 0ОХЛ, в'"). Для этого была проведена оценка функций влияния эффективности основных элементов на КПД воздушной холодильной машины на основе разработанной в главе методики, а также проанализированы графические зависимости КПД воздушной холодильной машины от перечисленных характеристик, рассчитанные с использованием компьютерных программ.

На формирование суммарных потерь эксергии в ХМ влияют не только КПД основных процессов (элементов), но и количество эксергии, передаваемой или преобразуемой в них - эксергетические нагрузки элементов е1. Чтобы раскрыть механизм формирования КПД холодильной машины, необходимо проанализировать их зависимость от КПД и эксергетических нагрузок основных элементов.

Эффект, получаемый в результате какого-либо процесса, можно определить по затраченной работе за вычетом потерь в результате необратимости. Это следует из эксергетического баланса ХМ: »■ = Д^"" + и' (2).

с

р

Тогда формула, харакири зуюшая К11Д люоой холодильной машины, может бытI. записана в виде:

/,;" =-------- (.)).

и1

где w - работа, подводимая извне.

= е, (' - >]'. ) ' потери эксергии в элементе к е, - эксергетическая нагрузка ыо )лемента. представляющая количество жсергии, передаваемой или преобразуемой в нем (транзитная эксергия в е, не входит). г/1 - эксергетический КПД элемента ¡; (1-^;)-доля потерь эксергии в элементе I

При использовании энергетического баланса и выражении С; для каждого элемента ХМ через его эксергетический КПД <1 и потери </'. величины, входящие в формулу (3), могут быть приведены к безразмерному виду:

I~яам __кик 1>аом ..«им

ДА/ = _■ Ч__= А- " '/■■__(4)

<г™ ■ пГ у ф; (| - /,:)) 1 - х(л: ,,;) + л- ■

с

где ¿>,' = —— - эксергетический вес элемента, представляющий отношение его ъе1

эксергетической нагрузки к сумме эксергетических нагрузок всех элементов цикла.

Из формулы следует, что элементы ХМ можно условно разделить на два вида, процессы в которых оказывают принципиально различное влияние на энергетическую эффективность ХМ. К первому виду относится холодильная камера - элемент, не принимающий непосредственного участия в процессе получения холода, а служащий лишь для внешней связи с охлаждаемым объектом. Второй вид включает элементы, процессы в которых оказывают определяющее влияние на основные параметры всего холодильного процесса (или цикла).

Для рассмотрения влияния эксергетических КПД элементов и относительных потерь в них (отнесенных к работе цикла) на КПД холодильной машины необходимо преобразовать уравнение (5) и использовать в нем функцию влияния »9;™', характеризующую относительное приращение анализируемой величины 7;"' при заданном относительном изменении аргумента :

' -3» I -а I Л'А/ ' '

¿мл /7, г;/, //, Тогда из (4) можно получить:

ДА/ ком VI

= |Г-*и -^Ч (6)

где —7^ = -—~ - относительное изменение КПД процесса в элементе 1 по

п. п.

сравнению с идеальным.

В частном случае, для ВХМ и для одноступенчатой ПКХМ:

1 - = пГ ■ . М. + 5;»'. М + . + 5-»/. ЬГ) (7)

V ч" и" 1"" """ чГ >

Формула (7) количественно характеризует роль функций влияния основных процессов в формировании КПД системы. Из нее следует, что уменьшение КПД ХМ

пропорционально сумме произведений относительного уменьшения КПД хчемсшов на ич (функции влияния. При этом коэффициент пропорциональное!и представлен >(|)фек1инностыо процесса передачи холода пофсбитслю Чем ниже шсримичсская >ффскитпоси. передачи холода потребителю. тем меньшее суммарное влияние оказывают остальные (внутренние) процессы ХМ на ее КПД.

В результате анализа ВХМ с применением разработанной методики установлено:

I Основное влияние на энергетическую эффективность ВХМ оказывают процесс окатя и. в несколько меньшей степени, процесс расширения. Влияние процесса внутреннею теплообмена мало при умеренных температурах охлаждения и возрастает по мере их понижения, однако преобладающее влияние на эффективность ВХМ процесс регенерации оказывает лишь при низких температурах охлаждения (ниже 145 .130 К) и в условиях получения холода, близких к изотермическим. Поэтому при конструировании ВХМ для получения температур охлаждения выше 143... 163 К важно, чтобы условия работы турбомашин в цикле (и разомкнутом процессе) были оптимальными для выбранных компрессора и детандера; при невозможности соответствия этим требованиям обеих машин предпочтение должно быть отдано компрессору. Может быть полезно также увеличение разности температур при регенерации с целью уменьшения габаритов теплообменного аппарата, особенно в области умеренных температур охлаждения (Тих., > 240 К).

2.Повышение уровня давлений в цикле ВХМ приводит к возрастанию КПД благодаря уменьшению доли гидравлических потерь в общем уровне давлений. Особенно этот эффект заметен при условиях охлаждения, близких к изотермическим (при ЛТОЧл=10 К - в 1,5...2 раза). Поэтому замкнутый процесс целесообразно проводить при повышенном уровне давлений (до 5... 10 атм перед компрессором) Очевидно, что некоторое увеличение плотности газа благоприятно скажется также на эффективности турбомашин и на интенсивности теплопередачи..

Кроме этого при оптимизации по численному методу получены результаты, которые также могут служить базой для практических решений при проектировании ВХМ:

1 .Охлаждение потока газа или жидкости в условиях, близких к изотермическим, целесообразно проводить при наименьшей температуре рабочего более низкой, чем необходимая, заданная условиями теплообмена,. Величина разности температур рабочего вещества на входе и выходе холодильной камеры определяется путем оптимизации и находится в пределах 30...40 К.

2. В ВХМ. используемых для стационарного процесса охлаждения в большом интервале температур потока газа или жидкости, требования к гидравлическому совершенству аппаратов и коммуникаций могут быть менее жесткими, чем в установках для охлаждения потока в условиях, близких к изотермическим.

3.Зависимость энергетической эффективности ВХМ от уровня давлений выражена наиболее сильно в интервале 1...5 атм. Поэтому при конструировании турбомашин для ВХМ, работающих по замкнутому процессу, и выборе уровня давления перед компрессором может быть целесообразна дополнительная оптимизация в связи с противоположным влиянием на энергетическую эффективность ВХМ повышения уровня давлений и связанного с этим уменьшения объемного расхода воздуха через турбомашины.

4.Использование промежуточно! и охлаждения в компрессоре при сжатии рабочего вещества с целью снижения термических потерь эксергин целесообразно лишь при неизотермичных условиях охлаждения (Д'Г,,^, >30...40 К).

Методика термодинамическо! о анализа с выявлением коэффициентов влияния энергетической эффективности о (дельных элементов па эффективность системы в целом имеет общий характер и можс! быть полета при анализе других, более сложных систем преобразования >нер| ни.

В третьей главе проведено сопоставление ВХМ и ПКХМ по энергетическим показателям, определено расположение температурной границы областей преимущественного использования ВХМ в зависимости как от внешних температурных условий, так и от особенностей построения процесса ВХМ. Кроме этого с целью прогнозирования возможностей и тенденций изменения полученных результатов по мере совершенствования техники рассмотрено влияние эксергетическнх КПД основных элементов сопоставляемых видов холодильных машин на их КПД.

Расчетные энергетические характеристики двух типов ХМ были получены на основе термодинамического анализа их циклов с характеристиками элементов, взятыми из справочных данных, и с учетом внешней необратимости как при построении циклов (учет 0 теплообмена на уровне окружающей среды и на уровне охлаждения), так и при определении эксергетическнх КПД. (эксергетическая холодопроизводительность определяется как ч„хл*е, где эксергетическая

температурная функция г, = - фактор Карно; в формулу для фактора Карно

входит температура охлаждения объекта).

При построении зависимости эксергетического КПД от температуры охлаждения для ПКХМ рассматривались оптимальные для каждого температурного уровня схемы: одноступенчатые, двухступенчатые и каскадные, - при использовании наиболее характерных хладагентов И.-134а, Я-22 и 11-23.

При расчете энергетической эффективности ВХМ также была принята оптимальная схема процесса - регенеративный цикл с процессом отвода тепла от объекта, расположенного после расширения рабочего вещества (табл.1, столбец 1). Область значений эксергетическнх КПД (рис.1, области 1, 2) лежит между линией, соответствующей ВХМ с давлением перед компрессором, близким к атмосферному, и линией, характеризующей ВХМ с охлаждением рабочего вещества при сжатии и повышенным уровнем давлений (1.0 МПа - перед компрессором). Энергетическая эффективность замкнутого и разомкнутого на уровне охлаждения процессов ВХМ имеет несущественные различия. Поэтому зависимости, характеризующие ВХМ с давлением после детандера около 0.1 МПа, соответствуют как замкнутому, так и разомкнутому на уровне охлаждения процессам ВХМ. Преимущества разомкнутого вакуумного процесса ВХМ (рис.1, столбец 4) заключаются в существенно большей простоте конструкции по сравнению с ПКХМ (отсутствии теплообменников для внешнего теплообмена и нагнетательного устройства для обеспечения циркуляции охлажденной среды в холодильной камере), а также в сокращении энергетических затрат на преодоление гидравлических сопротивлений при охлаждении объекта. Целесообразность использования ВХМ с разомкнутым процессом или ПКХМ в области, относящейся к ПКХМ при сопоставлении двух типов машин с замкнутыми

процессами, определяется результатами технико-экономическою анализа в каждом случае. Отдельное рассмотрение вакуумного процесса с точки зрения энергетических чарактеристик нецелесообразно, поскольку эти характерце шки ч нею ииже, чем у процесса «с давлением» (в случаях, когда тепло может быть поле »но использовано наряду с холодом, КПД процессов «с разрежением» и «с давлением» сближаются).

При расчете эксергетических КПД холодильных машин было принято, что холодопроизводительность находится в пределах наиболее распространенных значении 10... 100 кВт. и в циклах ХМ используются оптимальные типы компрессоров и детандеров (для ПКХМ - поршневые, винтовые и центробежные: для ВХМ -

Рис. 1 Сопоставление энергетической эффективности ВХМ и ПКХМ в зависимости от Тохл.

винтовые и центробежные). При расчете учтено, что изэнтропные КПД компрессоров ПКХМ зависят от степени повышения давления. Эксергетические КПД парокомпрессионных ХМ характеризуют линии «а» на рис.1. Поскольку зависимость изэнтропных КПД турбомашин от степени повышения давлений невелика, при расчете КПД воздушных ХМ были рассмотрены два уровня эффективности турбомашин: относительно низкий, легко реализуемый в технике (^,"=0.68; г),д=0.75) -линии «в» на рис. 1; и достаточно высокий для настоящего времени, но практически достижимый (ги^О.вб^^О^) - линии «б». В общем случае изэнтропные КПД турбомашин зависят не только от степени повышения давления, но и от объемного расхода рабочего вещества, однако при расчете рассматривались их постоянные усредненные величины. Линия «г» характеризует эффективность ВХМ (г|,к=0.85;п,д=0.9; рн=1атм) при использовании наряду с холодом и тепла.

Величина суммарных гидравлических потерь в ВХМ принята на основе характеристик реальных установок в соответствии с материалами ОАО «Турбохолод» как экстраполяционные зависимости гидравлических сопротивлений от условной длины теплообменного аппарата, определяемой через количество передаваемого

тепла. U ПКХМ гидравлическими потерями можно пренебречь, поэтому они в расчет не принимались.

Разность температур при внешнем к'плообмене как для ВХМ. так и для ПКХМ принята равной 10 К на уровне окружающей среды и 4 К на уровне охлаждения. Разность температур между потоками при регенерации в ВХМ принята равной 10 К. При расчете ПКХМ принята степень pei енерании 0.7

Па рис. I показаны резулы.иы сопоставления КПД воздушной и парокомпрессионной ХМ для случая \T„VI >0 К. При уменьшении разности температур охлаждения (в условиях, близких к изотермическим), а также в существенно неизотермичных условиях температурная граница областей преимущественного применения каждого из двух видов ХМ несколько сдвигается в область более низких температур.

В результате сопоставления эксергетических КПД воздушных и парокомпрессионных ХМ получено:

1. ВХМ могут быть конкурентоспособны по отношению к ПКХМ по энергетическим показателям при температурах охлаждения ниже 175...190К при условии использования в них современных эффективных компрессоров и детандеров.

2. При охлаждении объекта в условиях, близких к изотермическим, воздушные ХМ уступают по энергетическим показателям парокомпрессионным в большей части температурного диапазона работы ПКХМ.

3. Использование в ВХМ повышенного уровня давлений (5... 10 атм перед компрессором) и (при большом отношении давлений - 4...8 атм, - и применении достаточно эффективных компрессоров) двухступенчатого сжатия, повышает энергетическую эффективность ВХМ, что дает возможность некоторого расширения температурной области применения этого типа ХМ примерно до 180... 190 К.

4. В случае полезного использования тепла, получаемого наряду с холодом при больших AT„V1 (> 30 К) применение ВХМ целесообразно во всем диапазоне температур охлаждения.

5. При повышенной температуре окружающей среды Т„с=308 К (например, в регионах с жарким климатом или при особых условиях использования ХМ) температурная граница целесообразного использования ВХМ и ПКХМ сдвигается на 5... 10 К в сторону повышения температуры охлаждения.

С целью прогнозирования возможностей и тенденций изменения полученных результатов по мере совершенствования техники важно выявить причины преобладания ПКХМ в большей части диапазона умеренных температур охлаждения. Для этого необходимо сопоставить основные процессы ВХМ и ПКХМ, оценить их эффективность и влияние на КПД холодильных машин обоих типов.

Некоторые результаты анализа посредством разработанной в гл.2 методики сравниваемых типов ХМ представлены в таблицах 3 и 4 в виде безразмерных величин.

Как видно из таблиц, КПД отдельных процессов в ВХМ выше, чем в ПКХМ, однако КПД ВХМ в целом ниже. Этот на первый взгляд парадоксальный факт определяется не только величинами эффективности этих процессов, но в большей степени влиянием неидеалыюсти процессов в основных элементах каждого типа ХМ на КПД двух видов ХМ.

1а6.1 3

Сопоставление энергетических характеристик ВХМ и ПКХМ при Д'1',,^,-10 К.

Ус.шиин Процессы в Характеристики НХМ Характеристики ПКХМ

получения холода элементах ХМ л;"' '' '/ .Vй' '' '1

сжатые 0,80 2,06 0.41 0.55 0,55 0.34

•/;,„ 25ЯК регенерация 0,84 0,35 0,06 0.19 0,01 0,03

расширение 0,90 1.85 0,17 0.88 0,48 0,05

охлажоение объекта 0,81 1 0,19 ОЛЬ 1 0,24

ХМ в целом 0,17 - 0,83 034 - 0,66

сжатие 0,79 1,64 0,38 0.54 0,54 0,38

Ч'иа 223 К регенерация 0,89 0,84 0,09 0,26 0,01 0,02

расширение 0,90 1,47 0,14 0.83 0,45 0,08

охлаждение объекта 0,87 1 0,13 0,83 1 0,17

ХМ в целом 0Д6 - 0,74 035 - 0,65

Табл. 4

Сопоставление энергетических характеристик ВХМ и ПКХМ при ДТОКЛ=30 К.

Условия получения холода Процессы в элементах ХМ Характеристики ВХМ Характеристики ПКХМ

н. 5;ш * 4 * п'. п. * л ^ ч'.

Т^-25НК сжатие 0,77 1,93 0,48 0.55 0,55 0,25

регенерация 0,72 0,034 0,01 0,19 0,01 0,02

расширение 0,91 1,76 0,14 0,88 0,48 0,04

охлаждение объекта 0,83 1 0,17 0,57 1 0,43

ХМ в целом 0,20 - 0,80 0Д6 - 0,74

Тт-223 К сжатие 0,76 1,56 0,44 0,54 0,54 0,32

регенерация 0,86 0,18 0,03 0,26 0,01 0,02

расширение 0,91 1,45 0,12 0,83 0,45 0,06

охлаждение объекта 0,89 1 0,11 0,70 1 0,31

ХМ в целом 030 - 0,70 0Д9 - 0,71

Функции влияния основных элемснюв на КПД системы в целом (.Vй') в ВХМ существенно больше, чем н ПКХМ Полому сумма величин потерь эксергии в

Л;/'

основных элементах, отнесенных к раоо1е цикла Л --'- и""", в ВХМ больше, чем в

Ч '

ПКХМ. Этим объясняется превышение КПД иарокомирессионной ХМ над КПД воздушной ХМ в большей части температурного диапазона работы двух типов ХМ.

Анализ безразмерных энергешческих характеристик ВХМ и ПКХМ показывает также, что при понижении температуры охлаждения влияние процессов преобразования эксергии (сжатия и расширения) и относительные эксергетические потери в них уменьшаются. При этом растут потери, связанные с процессами передачи эксергии (регенерации). Зависимости КПД обоих типов ХМ от температуры охлаждения характеризуют кривые, имеющие максимум. При понижении температуры охлаждения восходящая ветвь зависимости КПД обусловлена преобладанием изменения характеристик процессов преобразования эксергии над изменением характеристик процессов передачи эксергии. Нисходящую ветвь определяет обратное соотношение этих величин. В зависимости КПД от температуры охлаждения у ВХМ максимум расположен несколько ниже температур охлаждения, при которых абсолютная величина |тс| близка к единице, то есть, при условиях, когда эксергетическая ценность холода (передаваемого при регенерации) равна эксергетической ценности работы. В ПКХМ этот максимум сдвинут в область менее низких температур, поскольку на его расположение влияет также существенное повышение отношения давлений в цикле ПКХМ при понижении температуры получения холода.

Работа, затрачиваемая в цикле ВХМ, в отличие от ПКХМ, представляет относительно малую разность двух достаточно больших величин работ компрессора и детандера. Поэтому даже слабое изменение адиабатных КПД машин в ВХМ может вызвать существенное изменение КПД всей установки. Влияние характеристик компрессора на энергетическую эффективность ПКХМ определяется менее выраженной прямой пропорциональной зависимостью.

В результате использования описанной методики при сопоставлении двух типов ХМ по энергетическим показателям можно заключить, что главная причина превышения энергетической эффективности ПКХМ над ВХМ в большей части температурного интервала, характерного для работы как ВХМ, так и ПКХМ, определяется не техническим совершенством элементов ХМ, а принципиальными особенностями циклов двух ХМ. Из этого следует основной вывод, что дальнейшее улучшение технических характеристик отдельных элементов ВХМ не может привести к существенному изменению результатов проведенного сопоставления энергетических характеристик двух типов ХМ.

В четвертой главе на основе результатов предыдущего рассмотрения проанализированы области использования и возможности усовершенствования ВХМ, выпускаемых в настоящее время. Определена целесообразность замены в холодильном процессе воздуха на другой газ. Проведено также сопоставление ВХМ и ПКХМ по технико-экономическим показателям.

Результаты, полученные в главе, позволяют сделать ряд практических выводов:

I. Возможности повышения энергетической эффективности современных ВХМ, заключаются как в применении повышенного уровня давлений в сочетании с

промежуточным охлаждением при сжатии, так и в использовании наряду с холодом [сила Внесение изменений, связанных с реализацией этих возможностей, не приводи I к существенному увеличению материальных затрат.

2.Мри использовании замкнутого процесса габариты и масса ВХМ могут (м.пь уменыпен1.| путем замены регенераторов на компактные и более им кис пласгинча го-ребристые 1сплообменмики. Это приведет также к уменьшению гидравлических потерь благодаря отсутствию клапанного переключения и потерь в клапанах.

3.В цикле ГХМ целесообразна замена воздуха только двуокисью углерода. Возможность такой замены определяется как температурным уровнем получения холода, так и требуемой холодопроизводительностью. Замена воздуха на СО? может быть целесообразна главным образом, когда ограничение максимального давления не позволяет использовать повышенный уровень давлений в цикле. В этом случае большая плотность двуокиси углерода по сравнению с воздухом позволит сократить габариты ХМ в целом, однако меньший коэффициент теплопроводности несколько ухудшит условия теплоотдачи, что повлечет необходимость увеличения теплообменной поверхности как при внутреннем, так и при внешнем теплообмене. В общем случае положительный эффект, получаемый при замене воздуха на СОг в цикле, может быть достигнут (или даже превзойден) путем использования в замкнутом процессе ВХМ повышенного уровня давлений, что потребует дополнительных затрат. Окончательный выбор в каждом случае определяется технико-экономической оценкой.

4. В случаях, когда существует возможность отбора относительно небольшого потока воздуха от компрессоров пневмосети, а также при временном отключении от нее основного потребителя применение ВХМ более целесообразно, чем ПКХМ. Аналогичная ситуация складывается при наличии неиспользуемого перепада давлений природного газа, когда его применение в качестве рабочего вещества ГХМ, как правило, целесообразно независимо от температурного уровня получения холода.

5.Граница областей целесообразного применения каждого из двух типов холодильных машин, определенная на основе сопоставления энергетических характеристик, может несколько переместиться при учете наряду с энергетическими и других затрат, среди которых стоимость оборудования и эксплуатационные расходы представляют две основные составляющие. В настоящее время развернутый технико-экономический анализ в общем случае не может дать достаточно достоверных результатов в связи с отсутствием надежных статистических данных по производству и эксплуатации ВХМ как в отечественной, так и в иностранной литературе, поскольку современные образцы ХМ этого типа выпускаются пока в единичных экземплярах или малыми сериями, как в России, так и за рубежом. В этих условиях для сравнения ВХМ и ПКХМ по экономическим показателям возможен только один путь: сопоставление, наряду с энергетическими и в дополнение к ним, затрат на основные элементы оборудования, а также эксплуатационных расходов для двух типов холодильных машин по принципу «больше-меньше» с последующим анализом результатов и оценкой их влияния на расположение условной границы областей целесообразного применения.

На основе расчетов, проведенных в диссертации, в табл. 5 представлены величины, характеризующие удельную массу основного оборудования на единицу холода, вырабатываемого в ВХМ и в ПКХМ.

Таблица 5

Удельная масса основного оборудования ИХМ и ПКХМ._

7 емпсратурный Удельная масса основного оборудования, кг кВт

пхм ПКХМ

оиапазон. компрес- 1НСШО- компрес- тепло-

К сор/ihix ООМСННЫХ \ сорных ооменпых у

агрегатов аппаратов агрегатов аппаратов

283...243 22.5 7,1 29.6 8 1.4 9.4

243...223 22,5 15,3 37,8 34 1,5 35,5

223... 163 22,5 29,0 51.5 69... 116 1,9 71...118

Таблица 6

Сравнительные неэнергетические характеристики ВХМ и ПКХМ

Сопоставляемые характеристики ВХМ ПКХМ

Хладагент: стоимость + -

заправка ++ -

вредное воздействие на o.e. или человека ++ -

Комплекту wi4tte: компрессор +

расширительное устройство — ■

тепчообменное оборудование = =

КИП: контроль давления всасывания +

контроль давления нагнетания + .....

контроль температуры нагнетания + -

контроль температуры подшипников и давления смазки = =

контроль температуры за расширительным устройством = =

контроль давления перед расширительным устройством и после него = =

контролирование числа оборотов детандера +

контроль температуры на выходе хладагента из холодильной камеры (испарителя) =

контроль уровня жидкости в ресивере • -

Автоматика + -

Затраты на монтаж оборудования + -

Затраты на экепчуатацию установки = =

Увеличение стоимости оборудования по мере понижении ++ -

температуры охлаждения

Пуск, остановка + -

Регулирование холодопроизводительности = =

Масса установки ++ -

Надежность при транспортировке работающей ХМ + -

И! таблицы 5 видно, что в ВХМ удельные массы компрессор-детандерных шрегатов и основных теплообменных аппаратов имеют близкие значения. В ошнчие 1)1 >гок> в ПКХМ основной вклад в массу оборудования внося! компрессорные агрегаты. При сопоставлении суммарных массовых характеристик основного оборудования ВХМ и ПКХМ можно сделать вывод, что в диапазоне умеренных темпера тур охлаждения (283...243 К) ПКХМ существенно легче, чем ВХМ: в среднем диапазоне (243...223 К) удельные массы оборудования двух сопоставляемых видов ХМ ближи; в области низких температур охлаждения (223... 163 К) преимущество по массовым характеристикам имеют ВХМ.

Результаты сопоставления неэнергетических показателей ВХМ и 11КХМ в первом приближении по принципу «больше-меньше» сведены в табл. 6. Обозначения в таблице: «+»-преимущества, «++»-существенные преимущества, «-»-недостатки, «=»-равные варианты. Во всех случаях необходимо учитывать, что воздушные установки по простоте эксплуатации и надежности превосходят парокомпрессионные, что при серийном выпуске ВХМ может расширить область их целесообразного применения.

ВЫВОДЫ

Возвращение ВХМ в технику, связанное с использованием эффективных турбомашин, а также с экологическими преимуществами воздуха как рабочего вещества, делает необходимым анализ возможностей и границ применения этого типа ХМ в холодильной технике.

1. При температурах охлаждения выше 130... 150 К определяющее влияние на энергетическую эффективность ВХМ оказывают характеристики процессов сжатия и, в несколько меньшей степени, расширения. При более низких температурах -процессы теплообмена.

2. Использование повышенного уровня давлений в цикле ВХМ позволяет повысить ее энергетическую эффективность в 1.5 ...2 раза в результате снижения влияния гидравлических сопротивлений. При конструировании ВХМ выбор давления перед компрессором ниже 5...6 бар должен производиться с учетом не только характеристик турбомашин, но также и существенной зависимости энергетической эффективности ВХМ от уровня давлений в этом диапазоне.

3. Оптимальный вид процесса ВХМ существенно зависит от температурных условий охлаждения объекта.

а) При условиях охлаждения объекта, близким к изотермическим, это -регенеративный цикл с повышенным уровнем давлений (6... 10 бар перед компрессором). С увеличением неизотермичности получения холода целесообразность использования повышенного уровня давлений в цикле ВХМ уменьшается.

б) При неизотермичных условиях охлаждения объекта может быть полезно применение разомкнутого процесса с целью сокращения как энергозатрат на преодоление гидравлических сопротивлений при передаче холода воздуху, циркулирующему в холодильной камере, так и потерь холода на компенсацию тепловыделений вентилятора.

4. Г раница температурных облаоеи преимущее i немного использования каждого из двух видов машин по энергетическим пока кнелям зависит от температурных условий получения холода. При условиях получения холода, близких к изотермическим, граница между областями применения двух видов ХМ находится в области температур 170... 173 К. При неизогермичных условиях получения холода эта граница расположена выше - в районе 180 . 11)0 К Наибольшие преимущества ВХМ имеют при неизотермичности получения холода AT,1V,=30...35 К.

5. При температуре окружающей среды 290...295 К граница, разделяющая области применения ПКХМ и существующих в настоящее время ВХМ, расположена ниже 165К. Следовательно утверждение о том. что использование ВХМ более целесообразно по энергетическим показателям, чем ПКХМ при температурах охлаждения ниже 203... 193К (-70...-80 °С), ошибочно.

6. При неизотермичных условиях получения холода использование наряду с холодом высокотемпературного тепла повышает энергетическую эффективность ВХМ. При этом температурная граница областей целесообразного использования ВХМ и ПКХМ сдвигается в область существенно более высоких температур 260...270К.

7. Методика термодинамического анализа с выявлением коэффициентов влияния энергетической эффективности отдельных элементов на эффективность системы в целом, разработанная в диссертации, может быть полезна при анализе более сложных систем преобразования энергии.

8. Анализ результатов сопоставления ВХМ и ПКХМ с использованием разработанной методики показывает, что соотношение энергетической эффективности ВХМ и ПКХМ определяется в первую очередь принципиальными особенностями их циклов. Поэтому дальнейшее улучшение технических характеристик отдельных элементов ВХМ может привести только к сравнительно небольшому изменению приведенных выше результатов сопоставления энергетических характеристик двух типов ХМ.

9. При технико-экономическом сопоставлении ВХМ и ПКХМ определяющее значение имеют энергетические характеристики (они составляют большую часть суммарных затрат при использовании ХМ); влияние других факторов (капитальных, эксплуатационных и экологических затрат) играет второстепенную роль. Результаты сопоставления по неэнергетическим видам затрат указывают на очевидные преимущества ВХМ перед ПКХМ. Учет этих преимуществ может переместить условную температурную границу областей использования ВХМ и ПКХМ по суммарным экономическим показателям в направлении более высоких температур.

10. Замена воздуха в цикле ГХМ целесообразна только на двуокись углерода. Такая замена даст несущественное изменение КПД газовой ХМ, однако большая, чем у воздуха, плотность COj позволит сократить размеры машин и теплообменного оборудования при сопоставимых условиях ориентировочно в 1.4 раза.

Основное содержание изложено в работах:

1. Е.Н.Серова, В.М.Бродянский. Об эффективности использования струйных аппаратов в парокомпрессионных холодильных установках.//Холодильная техника. -1998. - №4. - С. 12-13.

2 И М.Вродянский, Е.Н.Серова. Перспективы снижения удельных расходов >иерпш при получении холода посредством использования воздушных холодильных машин// Межвузовская научная конференция «Проблемы повышения эффективности и надежности систем теплоэнергоснабжения»: Материалы конференции - Саратов. 1999 - С.52-56.

.4. В.М.Бродянский, И.М.Калнинь, Е.Н.Серова. Сопоставление эффективности воздушных и парокомпрессиомных холодильных машин.// Холодильная техника. -1999 - №11. - С.22-25. продолжение №12. - С.26-28.

Печ. л. / >С f

Заказ !l С С'

Тираж [СС

Типография МЭИ, Красноказарменная, 1.4

Выводы

Возвращение ВХМ в технику, связанное с использованием эффективных турбомашин, а также с экологическими преимуществами воздуха как рабочего вещества, делает необходимым анализ возможностей и границ применения этого типа ХМ в холодильной технике.

1. При температурах охлаждения выше 130. 150 К определяющее влияние на энергетическую эффективность ВХМ оказывают характеристики процессов сжатия и, в несколько меньшей степени, расширения. При более низких температурах - процессы теплообмена.

2. Использование повышенного уровня давлений в цикле ВХМ позволяет повысить ее энергетическую эффективность в 1.5 .2 раза в результате снижения влияния гидравлических сопротивлений. При конструировании ВХМ выбор давления перед компрессором ниже 5.6 бар должен производиться с учетом не только характеристик турбомашин, но также и существенной зависимости энергетической эффективности ВХМ от уровня давлений в этом диапазоне.

3. Оптимальный вид процесса ВХМ существенно зависит от температурных условий охлаждения объекта. а) При условиях охлаждения объекта, близким к изотермическим, это -регенеративный цикл с повышенным уровнем давлений (6. 10 бар перед компрессором). С увеличением неизотермичности получения холода целесообразность использования повышенного уровня давлений в цикле ВХМ уменьшается. б) При неизотермичных условиях охлаждения объекта может быть полезно применение разомкнутого процесса с целью сокращения как энергозатрат на преодоление гидравлических сопротивлений при передаче холода воздуху, циркулирующему в холодильной камере, так и потерь холода на компенсацию тепловыделений вентилятора.

4. Граница температурных областей преимущественного использования каждого из двух видов машин по энергетическим показателям зависит от температурных условий получения холода. При условиях получения холода, близких к изотермическим, граница между областями применения двух видов ХМ находится в области температур 170. 173 К. При неизотермичных условиях получения холода эта граница расположена выше - в районе 180.190 К. Наибольшие преимущества ВХМ имеют при неизотермичности получения холода ДТо„=30.35 К.

5. При температуре окружающей среды 290.295 К граница, разделяющая области применения ПКХМ и существующих в настоящее время ВХМ, расположена ниже 165К. Следовательно утверждение о том, что использование ВХМ более целесообразно по энергетическим показателям, чем ПКХМ при температурах охлаждения ниже 203.193К (-70.-80 °С), ошибочно.

6. При неизотермичных условиях получения холода использование наряду с холодом высокотемпературного тепла повышает энергетическую эффективность ВХМ. При этом температурная граница областей целесообразного использования ВХМ и ПКХМ сдвигается в область существенно более высоких температур 260.270К.

7. Методика термодинамического анализа с выявлением коэффициентов влияния энергетической эффективности отдельных элементов на эффективность системы в целом, разработанная в диссертации, может быть полезна при анализе более сложных систем преобразования энергии.

8. Анализ результатов сопоставления ВХМ и ПКХМ с использованием разработанной методики показывает, что соотношение энергетической эффективности ВХМ и ПКХМ определяется в первую очередь принципиальными особенностями их циклов. Поэтому дальнейшее улучшение технических характеристик отдельных элементов ВХМ может привести только к сравнительно небольшому изменению приведенных выше результатов сопоставления энергетических характеристик двух типов ХМ.

9. При технико-экономическом сопоставлении ВХМ и ПКХМ определяющее значение имеют энергетические характеристики (они составляют большую часть суммарных затрат при использовании ХМ); влияние других факторов (капитальных, эксплуатационных и экологических затрат) играет второстепенную роль. Результаты сопоставления по неэнергетическим видам затрат указывают на очевидные преимущества ВХМ перед ПКХМ. Учет этих преимуществ может переместить условную температурную границу областей использования ВХМ и ПКХМ по суммарным экономическим показателям в направлении более высоких температур.

10. Замена воздуха в цикле ГХМ целесообразна только на двуокись углерода. Такая замена даст несущественное изменение КПД газовой ХМ, однако большая, чем у воздуха, плотность С02 позволит сократить размеры машин и теплообменного оборудования при сопоставимых условиях ориентировочно в 1.4 раза.

1. Алтунин В.В. 'Геплофизические свойства двуокиси углерода.// М., Издательство стандартов 1975.

2. Боярский М.Ю., Лунин А.И., Могорычный В.И. Характеристики криогенных систем при работе на смесях.// М., МЭИ 1990.

3. Бродянский В.М. От твердой воды до жидкого гелия. История холода.// М., «Энергоатомиздат»- 1995.

4. Бродянский В.М., Ишкин И.П. Термодинамический аиализ необратимых процессов в холодильных установках.// Известия АН СССР 1958 - № 5.

5. Бродянский В.М., Семенов A.M. Термодинамические основы криогенной техники.// М„ «Энергия» 1980.

6. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения.//М., «Энергоатомиздат» 1988.

7. Быков A.B., Калнинь И.М., Крузе A.C. Холодильные машины и тепловые насосы. Повышение эффективности.// М., «Агропромиздат» 1988.

8. Вайнштейн В.Д., Канторович В.И. Низкотемпературные холодильные установки.// М., «Пищевая промышленность» 1972.

9. Воронин Г. И. Системы кондиционирования воздуха на летательных аппаратах.// М., «Машиностроение» 1973.

10. Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники. //М., «Энергоиздат» 1982.

11. И. Давыдов А.Б., Удут В.Н., Шерстюк А.Н. Воздушные холодильные машины могут быть перспективными. // Холодильная техника 1999 - № 1 - с. 20-21.

12. Дубинский М.Г. Воздушные и газовые турбохолодильные машины.// М., «Знание» 1968.

13. Дубинский М.Г., Мартыновский B.C. Воздушные турбохолодильные машины с дополнительным охлаждением в регенераторе. // Холодильная техника 1964 - №6 -с. 16-18.

14. Дубинский М.Г., Мартыновский B.C., Уманский Ю.М. Анализ циклов воздушных холодильных машин с дополнительным теплообменом в регенераторе.//Известия ВУЗов. Энергетика 1966 - № 2 - с. 49-56.

15. Железный В.П., Жидков В.В. Эколого-энергетические аспекты внедрения альтернативных хладагентов в холодильной технике.// «Донбасс» 1996.

16. Калнинь И.М., Сухомлинов И.Я., Цирлин Б.Л., Чистяков Ф.М. К вопросу сравнения холодильных машин. // Холодильная техника 1976 - № 3 - с. 11.

17. Калнинь И.М., Сухомлинов И.Я., Цирлин Б.Л., Чистяков Ф.М. Анализ эффективности воздушных и парокомпрессионных холодильных машин при положительных температурах охлаждения.// Холодильная техника 1976 - № 4 -с.21-26.

18. Кулаков В.М., Верещагин М.П., Кулаков В.В., Верещагин М.М. Воздушные турбохолодильные машины (ТХМ).// Холодильное дело 1999 - № 12 - с.4-5.

19. Мартыновский B.C. Анализ действительных термодинамических циклов.// М., «Энергия» 1972.

20. Мартыновский B.C. Циклы, схемы и характеристики термотранстформаторов.// под ред. В.М.Бродянского. М., «Энергия» - 1979.

21. Мартыновский B.C., Мельцер Л.З. Термодинамический анализ обратных циклов.// Исследования по термодинамике М., «Наука» - 1976 - с.176-189.

22. Машина воздушная турбохолодильная МТХМ-25Р. Техническое описание. // Материалы СКБ «Турбохолод».

23. Никитин A.A. Хакимов Э.А. Расчет воздушных холодильных машин. // Казанский ХТИ 1980.

24. Пат. № 2123647 (Россия), «Турбохолодильные машины. Варианты.»

25. Прохоров В.И. Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами.// М., «Сгройиздат» 1980.

26. Сычев В.В., Вассерман A.A., Козлов А.Д. и др. Термодинамические свойства воздуха.// М., Издательство стандартов 1978.

27. Технологические установки с воздушными турбохолодильными машинами.// СКБ «Турбохолод» 1991.

28. Ужанский B.C. Автоматизация холодильных машин и установок.// М., «Легкая и пищевая промышленность» 1982.

29. Холодильные компрессоры. Справочник под ред. А.В.Быкова. // М., «Колос» -1992.

30. Холодильные машины. Справочник под ред. А.В.Быкова. // М., «Легкая и пищевая промышленность» 1982.

31. Brodyansky V.M., Sorin M.V., Le GoffP. The Efficiency of IndustrialProcesses Exergy Analysis and Optimization.// ELSEVIER 1994.

32. Engelking S„ Kruse H.// Proc. 1996 Int. Refrig. Conf., Purdue Univ., USA, 1996.07.2326, pp.349-356.164

33. Fleming A.K.// IRHACE J. 1996. 01-02, vol. 8, N1, pp. 14-19.

34. S. Forbes Pearson. Natural Selection the Struggle for Survival in Completitive World of Refrigeration Equipment. 20th International Congress of Refrigeration.// IIR/IIF, Sydney - 1999.

35. Kruse H., Sicars S. Technical potential for Refrigeration, Air condition and Heat Pump Application of Air Cycle System. // New application of Natural Working Fluids in Refrigeration and Air Conditioning IIR, Comission B - Hanover - pp. 179-193.