автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Основы комплексного автоматизированного проектирования абсорбционных термотрансформаторов и резорбционно-компрессионных тепловых насосов

Санкт-Петербургская Государственная академия холода и пищевих технологий

РГ Б ОД

0 -7 -к-п «г - На пРавах рукописи

1 I Ф£И Г ' >д { 621.575

ДОЛОТОВ Анатолий Григорьевич

основы комплексного автомгиз;1Ровлшого лрошировдш абсорбц'/онш термотраисфорыатсров и рёзорщицнно-компрессишш тепловых насосов

Специальность 05.04.03 - Машины и аппараты холодильной и

криогенной техники и систем кондиционирования

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 19У5

Работа выполнена в Санкт-Петербургской Государственной академии холода и пищевых технологий

Научный консультант.- Заслуженный деятель науки и техники : , Российской Федерации, доктор технических' наук, профессор Тимофеевский Д.С.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Новиков И.И.,

- доктор технических наук, профессор Бармен Л. А.,

- доктор технических наук, профессор . Дымов Г. И.

Ведущая организация - ШИИхолодмаш - Холдинг

. Защита диссертации состоится "23" „мС*^ ?&. 1996 г. в 4 Ч ■ часов на заседании специализированного совета ДОоЗ.02.01 при Санкт-Петербургской Государственной академии холода и пищевых технологий.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке акаде'ии.

Автореферат разослан " 9 " 1995 г.

Отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять в специализированный совет академии по адресу: 191002, Санкт-Петербург, улЛомоносова, д. 9, ШГАШГ.

Ученый секретарь доктор технических наук профессор

Л. С.Тимофеевский

ОБЩА/1 ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Существенным резервом экономии топлива и энергии является: применение энергосберегающей технологии и энергетическое совершенство технологических агрегатов и процессов; повышенна к.п.д. энергетических установок как генерирующих, так и потребляющих различные ресурсы; максимальное и наиболее эффективное использование всех внутренних резервов.

Технологические процессы, использующие теплоту и холод, в различных отраслях народного хозяйства чрезвычайно энергоемки. В этой связи не мечоа важной представляется задача совершенствования действительных процессов с целью экономии и рационального использования знерг„и. Одним из направлений использования' источников теплоты для целей хла-до- и теплоснабжения является применение абсорбционных термотрансформаторов (AIT).

AIT наши широкое применение для хладоснабжвния предприятий химической, нефтефимической, нефтеперерабатывающей, резинотехнической, текстильной и других отраслей промышленности. В последние годы в нашей стране и за рубежом все более широко применяют AIT для утилизации низкопотенциальной теплоты различных источников для целей теплоснабжения, а также одновременной выработки холода и теплота.

Среди различных типов АТТ широкое распространение получили водо-еммиаччая и бром::сголитиевая. При этом для реаш'^ации указанных выиа целей насчитывается около 500 вариантов возможных их схемных рэшеняй.

Создание и эксплуатация АТТ связана со значительными затратами. Ноэтгцу снижение их металлов мкости, повышение технико-экономических показателей и энергетической эффективности является важной научно-технической проблемой. Ее решенье возможно на основе комплексных научных исследований и опытно-конструкторских работ, проводимых по следующим направлениям:

- выбор рациональных технологических схем и циклов АТТ в зависимости от параметров внешних источников и их вида;

- интенсификация процессов теплоыассопереноса в основных аппаратах AIT;

- комплексная автоматизация режимов работы АТТ в различных энергосистемах и при различных параметрах внешних источников.

Для решения перечисленных и ряда других подобных задач необходимо располагать подробной научной информацией об особенностях теоретических и действительных термодинамических процессов и процессов тешп-массопереноса в аппаратах AIT, а также о факторах, влияющих на их про-

текание.

При современном уровне теоретических исследований, а также многообразии схемных решений АГТ, решение задачи повшения их эффективное- ; ти возможно только на основе математического моделирования с использованием ЭВМ. Б настоящее время отсутствует комплексный математический ' аппарат и программное обеспечение, которые позволили бы выполнить исследование эффективности АГТ различного схемного решения с альтернативными растворами в широком диапазоне изменения параметров внешних источников.

Таким образом, создание математического аппарата и программного обеспечения в целом определяют актуальность и целесообразность настоя-; щей работы, связанной с планами важнейших задач академии, с государственной научно-технической программой ГКНТ Cii РФ "Экономически чистая энергетика" по теме № 6Г/91 "Разработка и внедрение в народное хозяйство энергосберегающих комплексных промышленных установок на основе утилизации низкопотенциальной теплоты в абсорбционных термотрансформаторах и компрессорных тепловых насосах, использующих альтернативные рабочие вещества".

Цель и задачи исследования. Целью проводимого исследования является разработка основ автоматизированного проектирования АТТ и резорб-ционно-компрессионных тепловых насосов (РКГ) различного схе.-лого решения и целевого назначения в широком диапазоне изменения параметров внешних источников и их реализация на ЭВМ.

Постановка перечисленных исследований необходима для повышения еффективности циклов AIT с учетом необратимых потерь действительных циклов в аппаратах, определения направлений совершенствования схемных решений для снижения металлоемкости и повышения энергетической эффективности при получении холода и теплоты с учетом особенностей различных объектов.

Основными задачами диссертационной работы являются:

- разработка комплексной математической модели расчета на ЭВМ различных схемных решений AIT на основе, их классификации;

- анализ эффективности действительных циклов схемных решений АГТ и РКГ для получения холода и теплоты на базе греощих источников различного температурного потенциала с использованием альтернативных рабочих веществ.

Научная новизна. Настоящая работа посвящена крупной народнохозяйственной задаче, которая может быть сформулирована следующим образом: "Разработка основ комплексного автоматизированного проектирования аб-

сорбционных термотранс<ррматоров и резорбционно-компрессионных тепловых насосов путем совершенствования схемных решений и термодинамических циклов".

Основные положения диссертации, научная новизна которых защищается: классификация абсорбционных термотрансформаторов и резорбционно-компрессионных тепловых насосов; математические модели термодинамических циклов ATI' различных схемных решений; методика расчета термодина -МИЧ8СКИХ и теплофизических свойств рабочих веществ для расчета АТТ и резорбционно-компрессионных тепловых насосов; аналгз влияния различ -ных факторов на эффективность действительных циклов AIT и РКТ; анализ способов повышения эффективности АТТ и PKI путем осуществления ступенчатых процессов в основных аппаратах и применения различных схем соединения отдельных агрегатов АН' в единые энергоблоки.

Практическая ценность и внедрение результатов работы. Разработанная комплексная математическая модель расчета различных схемных решений позволяет осуществить автоматизированное проектирование АТТ и РОТ для конкретных условий и выбирать наиболее эффективные из большого многообразия их схемных -решений. На основании классификации АТГ и комплексной математической модели разработано программное обеспечение оценки эффективности я расчета на ЭВМ AIT и РКТ различного схемного решения. Полученные на базе комплексной математической модели расчетные характеристики ATI' и РКТ позволили установить области существования реальных термодинамических циклов в исследованном диапазоне параметров внешних источников. На основе математического моделирования бромистолитиевой, водоаммиачной и углеводородной абсорбционной холодильной машины (АХМ). повышающих и понижающих бромистолитиевого и во-доаммиачного AIT, водоамыиачного АТТ с бустеркомпресаором и водоамми-ачного РКТ установлено существенное влияние параметров внешних источников на эффективность и технико-экономичес;;ие показатели рассмотренных .схемных решений.

Результаты работы внедрены: ВНИИхолодмаш-Холдинг при разработке водоаммиачного резорбционно-компрессионного теплового насоса теплопро-извспительнЬстью х Шт; АО "ЛенНШхиммаш" .новой энергосберегающей системы холодоснабжения для производства этилена; ШПП "Недра" при совместной с СЛГГИ разработке предпроектной документации строящейся опытно-промышленной СГТ в с.Горшиха Ярославской области и проектируемой СГГ в г.Рыбинске и др.; при переиздании справочника "Холодильная техника. Свойства веществ" (Агропромиздаг, 1985, с. 102-129, 154,155).

Материалы диссертации использованы в учебной процессе по курсу

"Холодильные машины", читаемом на кафедре холодильных мшин и низкотемпературной энергетики СП6ГАХ11Е.

Апро'бщия работы. Матер наш исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на научно-технической конференции "Повышение ¡эффективности использования теплообменник аппаратов холодильных машин" (г.Астрахань, 1980 г.), научно-технической конференции "Интенсификация работы холодильных установок" (г.Владивосток, 19Ь5 г.), УШ Всесоюзной конференции "Двухфазный поток" (г.Ленинград, 1990г.), Всегерманском симпозиуме по холодильной технике (г..Дрезден, 1990 г.), Международном научно-техническом семинаре "Проблемы низкопотенциальной энергетики" (г.Вроцлав, 1990 г.), I съезде Ассоциации инженеров Российской Федерации по вентиляции, отоплению и кондиционированию (г.Ленинград, 1991 г.) Акиадународных конференциях по абсорбционным тепловым насосам (г.Токио, 1991 г., г.Новый Орлеан, 1994 г.), Международном совещании по перспективам сотрудничества между СПбГАШГ и Тяньцзынским коммерческим университетом (г.Тяньцзынь, 1993 г.), XXi' Международно« Сибирском теплофиэи-ческоы семинаре (г.Новосибирск, 1994 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 31 печатной работе , на новые схемные реиония, конструкции AIT и рабочие se гцества получено Ь авторских свидетельств СССР на изобретения.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из ^зедения, б глав, заключения и содержит 257 страниц основного текста, 22 таблицы, 131 рисунок. Слисок использованной литературы включает 236 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕВШИЕ РАБОТЫ

I. Современное состояние, перспективы применения и развития абсорбционных терыотрансформаторов и резорбционно-компрессионных тепловых насосов.

Практическое применение АТТ можно осуществить на база двух групп греющих источников - горючих и тепловых..Температурный уровень греющих источников определяет термодинамическую эффективность их использования в ATI. В зависимости от вида используемых внешних источников AIT раэде ллвтся: с паровым, газовым или жидкостным обогревом генераторов, AIT с водяным или воздушным охлаждением конденсаторов и абсорберов (или с комбинацией указанных источников охлаждения аппаратов). На выбор типа AIT основное влияние оказывают требования объекта, особенности технологического процесса, температурный уровень и виды греющего, охлаждаемого источников и источника окружающей среды, стоимостные показатели

на теплоту, охлаждающук воду, рабочие вещества, конструкционные материалы и другие факторы. Принимаемое i .емное решение АТТ•определясьея требованиями технологического объекта, для которого он предназначен, с учетом энергетического баланса, эффективность принятого схемного решения АТТ зависит также от реализуемого термодинамического цикла и параметров внешних источников. В работе рассмотрен'' особенности того или иного типа ATI1 в зависимости от реализуемого термодинамического никла. В ряде случаев по условиям технологического процесса необходимо получение холода на разных температурных уровчях. Более аффектив -ным является использование схемных решений понижающих одноступенчатых All дпух- или трехизотермовых с одним или более греющими источниками. В этом случае в схему дополнительно включаются испарители, абсорберы, насосы циркуляции раствора и регулирующие вентили на какдуа температуру кипения. Осуществление цикла со ступенчатым процессом абссрЗции рабочего вещества позволяет сущоственно, по сравнению с одноступенчатым, повысить потенциал нагреваемой среды и использовать ее, например, для целей отопления и горячего водоснабжения технологического объекта. Последнее позволяет снизить энергозатраты, предназначенные для этих целей. Подобные схемные реизния могут быть реализованы с использованием в качестве рабочих пар аммиак-вода или вода-бромистый литий Применение ступенчатых термодинамических циклов позволяв. в одьой ма-пине получить несколько температурных уровней, снизить на 25...30 % материалоемкость оборудования и на 20 % потребление теплоты и охлаж -дающей воды. Использование ступенчатой генерации раствора ррспн.ряет применение вторичных источников теплоты и дает большой эффект от комбинированного использования теплоты низкой и высокой температуры. /Три низких температурах греющих источников циклы АТТ можно осуществить по более сложным схемам, таким как схема двухступенчатой холодильной машины. При наличии теплоты низкого потенциала (80...100 °С) включение в схему понижающего одноступенчатого АТТ' бустеркомпрессора позволяет обеспечить технологический процесс холодом достаточно низкого потенциала (-15...-20 °С). Такие схемные решения могут быть использованы для целей теплоснабжения'и горячего водоснабжения, ^рстоинствами их является использование в испарителе охлаждаемой среды с низкой температурой (до -20 °С). В качестве рабочих пар в этом случае могут быть использованы B2Z - ДЙЗ ТЗГ, RII4 - ДЙЭ ТЭГ или ашиак - вода. Повышение эффективности АТТ может быть достигнуто за счет внедрения перспективных абсорбционных циклов, например, со ступенчатыми процессами оа счет использования высокопогенциального греющего источника. При наличии дешевых ресурсов низкопотенциальной теплоты, например, термальной

ь

воды или тепловых отходов коммунальных и промышленных предприятий, целесообразно в ряде случаев использование AIT для повышения потенциала теплоты до более высокого уровня. Использование повышающих АТТ позволя ет уменьшить тепловое загрязнение окружающей среды. В стадии исследова ния для получения теплоты находятся РКГ, в которых осуществляется цикл Лоренца с преобразованием теплоты при переменной температуре. Ключевым достоинством этого цикла является получение переменных температур, при которых осуществляются процессы в резорбере и дегазаторе. Поэтому су-, щественно снижается необратимость процессов при условиях широкого диапазона изменения температур нагрева и охлаждения внешних источников. Одним, из главных преимуществ применения PKI является получение более высокого температурного потенциала при прочих равных условиях по сравнению с парокомпрессионкыми, работающими на однокомпонентном рабочем веществе. Использование схемных решений компрессионно-абсорбционного термотрансформатора, который представляет собой комбинацию одноступенчатого холодильного компрессионного цикла и резорбционного, позволяет одновременно получать холод и теплоту.' Применение AIT такого типа по сравнению с вариантом, где холод и теплота вырабатываются раздельно, позволяет сэкономить до 35 % топлива.

Обзор литературных данных по схемным решениям AIT показывает, что в настоящее время достаточно подробно выполнена оценка анергегичр-зкой эффективности только АХМ с одноступенчатой генерацией пара. Оценка энергетической эффективности других типов АТТ выполнена в ограниченном диапазоне изменения параметров внешних источников и конкретных значений разностей температур между средами в аппаратах.

Выполненный обзор литературных данных по современному состоянию, перспективам применения и развития ATI и методам их расчетов позволяет" сделать следующие выводы: в настоящее время известно более тридцати схемных решений АН', эффективность которых зависит от типа и вида используемых внешних источников и реализуемого термодинамического цикла; выполнена оценка эффективности только ЛГТ простого действия; ЛЕТ со ступенчатыми процессами в аппаратах и АТТ со ступенчатой генерацией пара в ограниченном интервале параметров внешних источников без учета ряда необратимых потерь в цикле; анализ показал, что одним из направлений повышения эффективности АТТ является применение в них ступенчатых процессов и регенеративных схем передачи теплоты; существующие математические модели и программы расчетов на ЭВМ имеют ограниченную область применения и их практически невозможно использовать для оценки эффективности AIT различного схемного решения и их автоматизированного проектирования в широком диапазоне изменения параметров внешних источ-

ликов; отсутствует надежное математическое обеспечение по расчету термодинамических и тепле Физических свойств водного раствора бромистого лития, водоаммиачного раствора и углеводородных соединений в широком интервале изменения основных параметров, которое необходимо для реализации расчета и проектирования ЖТ различных целевого назначения и схемного решения; для разработки системы автоматизированного проектирования АТТ различного назначения необходимо создание комплексной математической модели, которая, в свою очередь, должна базироваться на классификации ЙТТ, предложенной в настоящей работе.

2. Основные принципы формирования комплексной математической модели расчета АТТ различного назначения.

Основными принципами поставленной задачи является разработка: классификации ATI различного целевого назначения; структурной схемы трансформации теплоты; структурной схемы комплексной математической модели расчета АН' различного схемного решения; программного обеспечения AIT различного назначения и схемного решения.

Разделение схемных репений PSТ по целевому назначению, их типам, вариантам реализуемых термодинамических циклов с присвоением каждому из них соответствующего кода позволило разработать вариант классификации абсорбционных термотрансформаторов различного целевого назначения (рис. I).

Для решения задачи использования АТТ для получения холода и теплоты был разработан вариант структурной схемы трансформации теплоты в AIT, который представлен на рис. 2. Структурную схему трансформации теплоты в АТТ можно представить как состоящую га нескольких уровней. На первом уровне представлены виды вводимой энергии, потребляемой АТТ. Далее следуют объекты, вырабатывающие энергию, и виды теплоносителей. Теплоносители в зависимости от их вида и параметров разбиты на группы. Затем в схеме представлоны номера кодов схемных решений AIT в соответствии с классификацией (см. рис. I). Следующий уровень структурной схемы после кодов схемных решений предназначен для видов источников окружающей .сроры. На нижнем уровне схекы размещены потребители холода, теплоты или одновременно холода и теплоты.'

Методология выбора схемного решения АТТ в соответствии с требованиями потребителя положена в основу формирования структурной схемы комплексной математической модели расчетов выбора эффективных AIT различного схемного решения (рис. 3).

Расчет АТТ осуществляется в зависимости от его целевого назначения при заданных: параметрах внешних источников теплоты и характере их

абсорбционные термотранс форматоры (штт

холод

ахм

Ьг

I

ощюстутт. одно-и ыпогоизотЕРмовът с однют ют кЕскатъ. ГРЕЮЩИМИ источник.

двухступенч.различного схемного

решения

ОДНОСГУПЕНЧ. одно- И ДВУХИЗОТЕР ЛЮБАЯ С ВУСТЕКОМ-ПРЕССОРОМ

с двухступенч. генерацией пара и раж способом лом ни

елствора р гешт-т

ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ АБСОРБЦИОННО-РЕЗОРБЦИОННАЯ

целевое

НАЗНАЧЕНИЕ

теплота

1юнижающ. атт | | новышающ- атт

односгупенч.,щ11-\ъ о-и тюютагет д] с одним или неск. греющими источ.

ДВУХСТУПЕНЧАТЫ!!

одноизотерлювып сдрттжуточшт

сосудом

ОДНОСТУПЕНЧАТЫМ

одно- цдвупзспе-

шовьт сбустер-кампрЕССОРст

ск

генерацией лаба и различи. способ-поца чирастб. в ген-

и

одноступенчатым:

со ступенчатыми процессмт лбсср.: нгенерациинара

С ДВУХСТУПЕНЧАТОМ АВСОРВЦЩИ

шёнерущивнпш

(шюсгупенчхтш РЕЗОРБЦИаННО - „ компрессионный

а

РЕЗОРРциотю - . ШППРЕС&ПОННЫИ С ОДНон ивал&в ступенямиох&ия

I

ХОЛОД И ТЕПЛОТА

кттбиниров. атт

ОДНОСГУПЕНЧ. ДВУИЗО-

терлюв. с о/шияттляв

СКОЛ. ГРЕЮЩ. ПСГОЧН-МП

одноступенчатый _

трехизотермовыи

односгупенч. с двумя ступенями. абсорбции н генерации пара

ф

одноступенчатый, с бустеркомпрессором

№ СГ

двухступенчатая абсор-бц.-резорбционная холодильнаямшила

повышающий абсо рбцпонно -компрессионный

понижающий сдвугия ступенями абсорбции

Рис. I. Классификация АТТ

вводимая энергия -

пгю>.-дяого ГАЗООБРАЗНОГО мжидк.тхшкв. ИЗ СИСТЕМ ТЕПЛО-снабжения ИЗ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ от источников ВЭР ОТ ГЕОТЕСШ- лрных источятов СОЛНЕЧНАЯ

УСТ ТЭЦ АЭС каг. , & Г Л ТЭЦ АЭС ГЭС

тип ^обьек^л выработки энергии

продукты сжигания топлива

>4Ю"С

технологическ-ПРОИЗВОДСТВА

ТЕПЛОНОСИТЕЛИ И ИХ ПАРАМЕТРЫ

водяи. ПАР ГОРЯЧАЯ ВОДА

р,Ш

0,1^0 ?о-т т-120 т-т

гшягв. ВШ-Л8Р ГОР. ВОДА \пгс Д»

р.МПа

380/220 0,1 а.1-0,2 0,20,4 то-ш-\т'\12о-щ-100\120 \150 [150 \500

пар гор. вода

р,т

0,13 25-6с 60-95

юр.щда 70-100

, холод •

1 1,6-10,6 11,6 1%6-■14,6 21122 ¡23124125 26 7,в 8,39.3 16 12,314,в 19р 27 28

ВОДА

ВОЗДУХ

ГРУНТ

НИЗШЮТЕНЦШЛЪНЫЕ источники ТЕПЛОТЫ (ВЭРИДР.)

холод тштота и холод теплота

<0°С I > 0"С

потребители

Рис. 2. Структурная схема трансформации теплоты в АТТ

Классификация АТТ

Математические модели расчета цик -лов МТ

'Математические модели расчета тер -модинамическкх процессов

Математические модели расчета -технико-экономических показателей

Шструкции для ввода исходных данных

Математическая модель расчета АГГ различных схемных решений

Массивы исходной информации

Математические модели расчета термодинамических свойств рабочих веществ

Математические модели расчета теплофизичес -ких свойств рабочих веществ

Математические модели расчета процессов тепло- и массопереноса

Математические модели расчета теплообменных аппаратов

го

Рис. 3. Структурная схема формирования комплексной

математической модели расчетов АГ1' различного схемного решения

изменения, количестве гровщих источников и источников низкой температуры, а также стоимостных показателей на конструкционные материалы, теплоту, электрическую энергию и ,пр.

Учитывая требования потребителя и результаты анализа рабочих веществ, выбор наиболее эффективного ATI выполняется по относительным приведенным затратам путем сопоставления между собой величин в результате расчетов методом перебора различных вариантов схемных решений AIT. Так, например, для водоаммиачного АГГ перебор начинается с aro простейшего цикла. При указанных вше исходных данных оценивается величина зоны дегазации л| . При < 4 % осуществляется расчет ■ АТТ, позволяющих ее распирить: AIT с бустеркомпрессором между испарителем и абсорбером или генератором и конденсатором; со ступенчатой абсорбцией пара; двухступенчатой АГГ;' АГТ с материальной регенерацией раствора. При Д | > 10 % выполняется проверка возможности повышения энергетической эффективности ATI путем использования cxe«i с обратной подачей соответствующих растворов через абсорбер или генератор. При дальнейшем увеличении А | рассматривается возможность дополнительного повышения энергетической эффективности путем включения в схему AIT узла превышения температур. При необходимости обеспечения потребителей источниками переменной температуры рассматривается абсорбционное резорбционный АТТ. С целью дальнейшего повышения эффективности АТТ вы-1 полняется расчет AIT с различными системами ректификации пара на выхо-* де из генератора; с включением дефлегматора, охлаждаемого водой или холодным крепким раствором; частью холодного крепкого раствора, подаваемого в генератор помимо теплообменника растворов, я частью жидкого рабочего вещества из конденсатора. При' выбора циклов AIT, предназначенных для получения теплоты, к рассмотрению также принимается цикл без ректификации пара. Далеэ рассматриваются различные циклы и схемы резорбционно-компрессионкой холодильной машины. Любые другие типы во-доаммиачных АТТ, не предусмотренные классификацией, могут быть приняты к рассмотрению путел введения в программу расчетов дополнительного модуля, учитывающего особенности расчете цикла нового АГГ.

3 результата к разработке принимается .AIT, характеризующийся меньшими, по сравнении с другими типами рассмотренных АТТ, относитвлЫ ными приведенными затратами.

Таким образом, для практической реализации проблемы автоматизированного проектирования, научные основы которой заключаются в выборе эффективных АТТ в зависимости от параметров и характера внешних источников, вида энергии'и специфики требований потребителей, необходимо выполнить комплекс разработок, перечень которых приведен выше.

3. Комплексная математическая модель расчетов ЛГТ различного схемного решения.

Дня решения задач, связанных с математическим моделированием на ЭВМ, требуется построение таких модулей расчета термодинамических и теплофизических свойств, которые могли бы обеспечить высокую точность, минимальное время расчета и доступность для широкого круга специалис- ' тов. Ниже на примере водоаммиачного МТ приведена методика расчета термодинамических и теплофизичвских свойств воды и аммиака и их смесей.

В качестве исходного уравнения, описывающего термодинамические и . тепловые свойства рабочей пары аммиак-вода, было принято уравнение состояния с вириальными коэффициентами, предложенное С.Шульцем, которое в* общем виде можно записать в следующей форма:

pv/RT - / 1-В'(Т)р. (I)

Здесь второй вириальный коэффициент

В'(Т) -BJ(RT) -Ao/(RT)3-C/(RT)J.

На основе уравнения (I) зависимости для расчета значений свободной энергии Гиббса для чистых компонентов в паровой и жидкостной фазах в безразмерной форме после соответствующих преобразований могут быть представлены-в следующем виде:'

Гщ - H0nQson +3,(0-0,,) 114&Z-@l) +

-@l) ~ 0B,ln - 0B2 (0-®o) -

- ^ (Ф el)+©in §-o i-A, &(3t-

Гш-íU-eSo* +Ц(&~&0) + Щ-(®z-el) -

• ->-С30(я-хо)+А3(^-©-^-2§в). (3)

Здесь i ш X - вода; i = 2 - аммиак; &a ; Яа ; Hon ; Нож ; Son ;

; Bj ( J « I--.4); Aj, ( J ш I...3); Cj (/ = I...4);

JDj (J - I, 2) - постоянные коэффициенты; 0 - Т/% ~ приведешая температура; Я,-pfps - приведенное давление.

Дифференцирование уравнений (2) и (3) по переменным л и 0 позволило получить эавюимости для определения удельного объема, эн -тальпии и энтропии воды и аммиака в паровой и жидкой фазах.

Фазовое равновесие пара и жидкости определяется из условия равенства изобарно-изотермических потенциалов ju , которые для чистых веществ совпадают со значением свободной энергии Гиббса, т.е.

fsln -/*лж . {4)

Значения JU3a (аммиак) и ^¡¡д (вода) в паровой и жидкой фазах

¡¿san = /я л ; ¡¿sen - Гвп » ^зшк- Гаж > ■ ^вж •

Величины свободной энергии Гиббса для смеси аммиака с водой вы -числялись из следующих зависимостей:

Гсм.п ~>(1~у)Гвп +уГап +©(f-y) Infi-у) +0у1пу ■ (ö)

Гсм* ~(/-х)Гж +хГсок +в(1-х)1п(1-х) i-0xlnxi-[Ft + +F2sn-(F3+Ra)j0 + (F,i-Feit)/02 +(Fi+Fa3t*

(2x~i)\x(i-x) , (?)

где X и у мольная доля аммиака в жидкой и паровой фазах водо-аммиачного раствора.

В результате дифференцирования уравнений (6) и (7) по переменным

0 и л и после последующих преобразований получены выражения для расчета свойств водоаммиачного раствора в паровой и жидкой фазах (удельного объема, энтальпии, энтропии).

Значение динамической вязкости для водоаммиачного раствора в паро-' вой и жидкой фазах рассчитывается по зависимостям, полученным при аппроксимации экспериментальных данных Г.Пиневича. Значение динамической вязкости чистых компонентов смеси вычисляется из выражений, полученных при аппроксимации справочных данных.

Расчет значений удельной теплоемкости' жидких компонентов и смеси выполняется по выражению для:

аммиака сРа " 1 +0,118+0,002081 -

вода Ср.ъ = 5,590560 - 8,83461,379016■ 1Q S72•

смеси Срем"(1~1)Срд 0.118+0,00208t)]} ,

Теплопроводность чистых компонентов в жидкой фазе рассчитывается с помощью полиномов третьей степени, полученных при аппроксимации данных, приведенных в справочниках. Теплопроводность смеси в жидкой фазе находилась по правилу аддитивности.

Мольная доля аммиака в паровой фазе в условиях фазового равновесия при заданных значениях мольной доли аммиака в жидкой фазе вычислялась из условия У^Уг = I п0 следующим зависимостям для: воды

уг схрр* ~Гм I'd -2К(х-х!) j ; (8)

аммиака

у2 = ехр [Гаж ~Гап + @lnX +B(i@X) 'M'**) ] (9)

Здесь В'Ft+F27t + (F3 +F*x)/в + (Fs +Т6я)/@2 t

К* F7+FsX I-(Fs +F10n)/@ .

В работе также подробно изложен математический аппарат для расчета термодинамических и теплофизических свойств водного раствора броыис-/ того лития, базирующийся на литературных данных, опубликованных в работах Г.Левера, Д.Алефельда, В.А.^руздева, О.И.Вербы и,др.

b результате обобщения предложена зависимость, позволяющая согласовать i , f , j: -данные для системы Tï20 ~ZiBr в области изменения температур 0...I80 °С и концентраций 40...75 мае.%■

В качество исходного уравнения при разработке математического аппарата для расчета термодинамических свойств углеводородов и их смесей использована модификация Д.Соава двухпараметрического уравнения, предложенного О.Редлихом и Н.С.Квонгоы. При разработке методики расчета теплофизических свойств углеводородов и их емзеой использованы расчетные уравнения, предложенные И. Œ.Голубевым, Лецу и Стилом, Роем и Тодесом, Сато-Ридвлем и др.

Методика расчета процессов тепломассопереноса в аппаратах АТТ базируется на зависимостях, рекомендуемых Г.Н.Даниловой, В.Н.Филаткиным, В.Е.Накоряковым, Н.И.Григорьевой, Н.и.Тобилевичем, Е.Т.Х^ицаком, <6.А. Овенко, С.А.Балицким, Г.Н.Цружилиным, В.Н.Раммом, А.Р.Дороховым, J1.С. Тимофеевским и др.

В соответствии с классификацией АТТ в работе представлена методика расчета действительных термодинамических циклов различных схемных решений, в тон числе: бромистолитиевых, водоаымиачных и углеводородных AIT как без, так и с ректификацией пара рабочего вещества.

При расчете циклов бромистолитиевых AIT учитывались потери, связанные с рециркуляцией раствора, вызывающей снижение высшей температуры абсорбции, а также потери от неполноты выпаривания при кипении раст-' вора солей в генераторе и недонасыщения его в абсорбере.

Методикой расчета циклов AIT предусматривается определение параметров раствора в конце процессов адисбагно-изобарной абсорбции и десорбции, дросселирования рабочего вещества и раствора в регулирующих вентилях.

4. Алгоритмы и программное обеспечение расчетов на ЭВМ эффективности абсорбционных термотрансформаторов.

Основные принципы формирования программирования комплексной математической модели, сформулированные в г.»ава 2, а также методики расчетов термодинамических и теплофизических свойств различных рабочих ne -ществ термодинамических циклов, основные закономерности расчета процессов тепломассопереноса в аппаратах и технико-экономических показателе^ приведенные в главе 3, были положены в осн' ty разработки алгоритмов и программного обеспечения расчетов и оценки эффективности АТТ различного целевого назначения и схемного решения. Комплексная математическая модель реализована в виде блочных структур. В соответствии с постановкой задачи моделирования каждый основной вычислительный блок соответствует схемному решению или группе схемных решений ATI. На рис. 4 изображена структурная схема организующей программы расчета АТТ различных схемных решений, использующих различные рабочие вещества. Программа позволяет осуществить расчет многообразия принципиальных схемных решений АТТ в рамках единой математической модели. Организующая программа выявляет программы и вычислительные модули, для которых известны все значения входных параметров, вызывает их, запоминает результаты расчетов выходных параметров соответствующих модулей и передает полученную информацию в следующие вычислительные модули, для которых она является входной. Данная математическая модель является статической, т.е. описание связей между параметрами задано для установившегося (стационарного) режима. Программа расчетов АТТ написана на алгоритмическом языке Фортран-1У и реализована для операционной системы ОС ЕС.

В результате расчета программа позволяет определить: основные параметры термодинамических циклов; удельные тепловые нагрузки и тепловые потоки аппаратов; тепловой или холодильный коэффициенты; коэффициент преобразования теплоты; коэффициенты теплопередачи в аппаратах; теплопередающие поверхности аппаратов, их количество и массогабариткые показатели с учетом конструктивных особенностей параметрического ряда, выпускаемого промышленностью, технико-экономические показатели (кали-

Рис. 4. Структурная схема организующей программы расчета AIT различного схемного решения

тальные затраты, эксплуатационные незнергетическиа и энергетические • расхода, общие и удельные приведенные затраты, отнесенные к I ГДк вырабатываемых холода или теплоты) и др.

5. СЦанка адекватности математической модели.

Получанной математическое описание расчета схемных решений АТТ различного назначения проверено на адекватность экспериментальным данным.

Автором с помощью разработанного математического описания, представленного в главах 3 и 4, были выполнены расчеты термодинамических, тепловых и теплофизических свойств воды, аммиака и их смесей в широком диапазоне изменения параметров. В результате сравнения расчетных пара-, метров с табличными данными других авторов получено хорошее совпадений)

Так, сравнение табличных и расчетных значений давления, удельного объема, энтальпии, энтропии и концентрации в жидкой и паровой фазах дало расхождение, которое колебалось в пределах от 0,1 до 2,6 %.

Полученное математическое описание расчета схемных решений AIT также было проверено на адекватность при исследовании путей повышения эффективности работы водоаммиачной абсорбциоино-диффуэионной холодильной машины (ЛДХМ) за счет интенсификации процессов тепломассообмена, протекающих в абсорбере. При сопоставлении рассчитанных на ЭВМ и экспериментальных значений сопротивления массопередаче и концентрации аммиака в жидкой фазе по длине абсорбера среднеквадратичное отклонение не превышало 12 %. Это подтвердило адекватность математической модели абсорбера АДХМ, разработанного на базе математического описания.

Для оценки адекватности математической модели и программы расчета бромистолитиевых AIT экспериментальным данным использованы результаты испытаний промышленного абсорбционного бромистолитиевого агрегата со ступенчатой генерацией АВХА-2500-2В.

При сопоставлении экспериментальных и расчетных данных получено хорошее совпадение параметров в узловых точках циклов. Как показа! анализ основных показателей абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины с двухступенчатой генерацией пара (АБХВД) при параллельной подаче раствора в ступени генератора наблюдаются некоторые расхождения в значениях тепловых потоков по экспериментальным данным, вычисленным по внешнему и внутреннему тепловому балансу. Так, в конденсаторе тепловой поток по внешнему балансу составил 1827 кВт, а по внутреннему 1749 кВт; т.е. расхождение 5,5 %, что можно объяснить погрешностью измерения тем ператур охлаждающей среды при испытаниях опытного образца АБХА-2оОО-2В. Расхождение суммарного экспериментального и расчетного теплового баланса не превышало I %. В результате проведенного анализа оценки адекватности математической модели и программы расчетов бромистолитиевых AIT на примере АБХДЦ с параллельной подачей раствора в ступени генератора можно сделать вывод о достаточной достоверности полученных результатов и возможности использования ее в инженерной практике, а также при проведении исследований абсорбционных бромистолитиевых термотрансформаторов в широком диапазоне изменения параметров внешних источников.

Для оценки адекватности предлагаемой методики расчета схемных решений углеводородных AIT экспериментальным данным была выбрана установка получения этилена и переработки попутного газа на Пермском газоперерабатывающем заводе.

Сравнение данных расчета фазового равновесия десятикомпонентной смеси углеводородов в присутствии азота по методике и программе, пред-

лагаемым автором, с результатами, полученными с помощью программы, раз1 работишой ВНИПКШТЬю, которая базируется на-методе, предложенном Чао и Сидером, а также на результатах фирмы "Скам-Проджетти" (Италия), показало удовлетворительное согласование. Это позволяет сделать вывод о том, что предлагаемая методика расчета термодинамических и теплофизи -ческих свойств угловодородов может быть использована для расчета схемных решений ATГ, использующих хладоны и их смеси.

Объектами сопоставления были выбраны хладоны как с полностью заме' ¡ценными атомами водорода, так и содержащие водород, а также бронированные хладоном. Максимальное отклонение давления насыщения для чистых хладонов не превышает 2 %, плотности насыщенного пара 3,2 %,■ плотности^ насыщенной жидкости 6,3 %; энтальпии 3,2 % и энтропии 4,7 %.

Приведенные результаты показывают, что предложенные методика и программное обеспечение могут быть использованы как для расчета термодинамических свойств углеводородов парафинового, олефинового, ароматического рядов и их галогенопреизводных, так и схемных решений углеводо' родных AIT.

. 6. Оценка эффективности АТТ и ochoi je направления ее повышения.

На основе разработанной комплексной математической модели и программного обеспечения выполнены расчеты действительных циклов АТТ раз -личного схемного решения и целевого назначения.

Ниже приведены результаты расчетов эффективности некоторых схемных решений АТТ, представленных в разработанной классификации. Результаты вариантных расчетов позволили оценить влияние параметров внешних источников на такие показатели как: кратность циркуляции раствора; тепловой коэффициент (коэффициент преобразования теплоты); мощность, пот-| ребляемую насосами, вентиляторами (воздушное охлаждение), компрессорами; удельные энергетические а приведенные затраты; металлоемкость основного оборудования и др.

На рис. 5 приведены результаты сопоставления показателей эффектив-. ности абсорбционных холодильных машин, где в качестве рабочих веществ используются: NHj - HzO ; НгО - LiBr ; и смеси углеводородов парафинового, олефинового и ароматического рядов.

Как видно из рис. 5, АБХМ в области положительных температур кипения в диапазоне температур греющего источника от 75 до 150 °С имеет бо лее высокую эффективность по сравнению с АХМ, использующей другие рабо. чие вещества. Углеводородная АХМ менее эффективна по сравнению с АБХМ и АВлМ в этом диапазоне изменения параметров внешних источников.

При повышении температуры греющего источника при положительных

а, д,с 1,0 -угл& 1 юдородтя /¡ХЛ\ <ят

(ЛЫЩ, прямот.) 3

(ЛЬША

70 90 110 130 150 170 ^, 'С Рис. 5. Зависимость :

/" НгО~ЫВг, Ъ-4°С,Ъ~30°С > 2-Ж3~Н20, Ь0-0°С,1л'30°С; З-ИЩ-ЕгО, Ъ'О'С, 1К'30°С ¡А' гт-С4Ни-бензин, Ю°С, 1н=44,5°е ;4-№3-Н2О,1о°-10аС, 1к-30°0 ;Д- С3Я6~

с7н8,10--ю,з°еэз°с: 5-тгн2о, г0--ю°с,ъ-зо'в-, 6-ин3-н,0, 10'-20°С, гн-ЗО'ОО-СзНе-СбНб, Ъ~22'С, 1К~ЗЪ'С> 7-т3~Н20, и-ЗО'СЯк- ЗО'О; 8и9'НгО~ПВг,

температурах кипения более эффективны схемные решения, использующие двухступенчатую генерацию пара (АБХьЩ).

На рис. 6 и 7 представлены зависимости коэффициента преобразования теплоты М и удельных приведенных затрат АС а по отношению к замыкающим затратам на теплоту для повышающих и понижающих АТТ, где в качестве рабочих смесей используются HzO -LiBr и 2Ш3 -Н20 соответственно. Как видно из рис. б и 7, система Н2О ~ LiBr в исследованном диапазоне температур охлаждаемых сред на входе в генератор twh, и испаритель tw3i , охлаждающей - ivjnt на входе в конденсатор и нагреваемой - lwa2 на выходе из системы более аффективна по сравнению с ШТ3 ~ НгО •

С целью оценки термодинамической и технико-экономической эффективности водоачыиачного резорбционно-компрессионного теплового насоса (РКТ) со ступенчатыми процессами были рассмотрены три варианта схемных решений, отличающиеся числом ступеней сжатия паровой фазы,, образующейся в секциях дегазатора (см. рис. 8).

Как видно из рис. 8,а, коэффициент преобразования теплоты М при увеличении количества ступеней сжатия паровой фазы существенно возрастает. Так, при переходе на двухступенчатое сжатие величинаМ при Ixvа2 - °С увеличивается по сравнению с одноступенчатым процессом с 4,4 до 5,9 или почти в 1,4 раза.

Удельные приведенные затраты ДСп при увеличении числа ступеней сжатия (рис. 6,6) несколько снижается за счет уменьшения энерге -тических затрат по сравнению с РКТ одноступенчатого сжатия. Поскольку удельные относительные затраты лСп 110 существенно отличаются при переходе к трехступенчатому сжатию то, по-видимому, не следует стремиться к увеличению количества ступеней сжатия,больше двух.

Таким образом, полученные результаты позволяют оценить эффективность АТТ различного схемного решения и целевого назначения и наме -тить пути их повышения.

заключений

В результата выполненных теоретических и экспериментальных исследований впервые разработаны основы комплексного автоматизированного проектирования абсорбционных термотрансформаторов и резорбционно-компрессионных тепловых насосов, включающие их классификацию, комплексную математическую модель и программное обеспечение для расчета на ЭВУ АТТ и РКТ различного целевого назначения и схемного решения

лс„,%

X 60 70 SO 90 то laot'D

в

40 50 60 ТО во SO m ïaat,'0

Рие. о. Зависимости M -f(tata/îwx,;tas,¡Iwh) (a) и ЛСл = f(iwa¡ ' twici ' twsi 'iwb,) (б)

mij-HjO

If imlit'C trp&X

1 m 35

2 160

3 m

4 160 45

5 160

6 m

ACn, %

35

n icht'c ГГ'.^г'

1 то

z 160 35

3 iao

4 180

s ibo 45

6 140

Цзи

lwsr35°0

ЯгО-UBr

N i 2 3 4

Ьяк% too tío i'20 130

40

50 60 . Ю BO twa¿C 40 50

60

70 80 taa2,°C

Рис. 7. Зависимости M = f(t&a2;iws!'-in,h¡) (a) и ЛС„ = f( iaa¡ ■> trvst 'twhi) W

Рис. 8. Зависимости Ж - ' <а>

и АС„=/(иа1) (б)

с альтернативными рабочими веществами.

Основные вывода состоят в следующем:

1. На основе анализа литорагурных данных разработана классификация АТТ и РНТ в широком диапазоне условий и параметров их работы, обобщающая около 30 различных схемных решений ATI' и РНТ и позволяющая выполнить проектировочные решения свыше ЬОО их модификаций.

2. На основе классификации, информации о надежных методах расчета термодинамических и теплофизичесних свойств рабочих веществ, представлений о процессах тепломассопереноса впервые разработана и pea -лизована на ЭВМ комплексная математическая модель АТТ' и PKT.. Она позволяет в зависимости от параметров и характера изменения внешних источников, вида энергии, специфики требований потребителей холода и теплоты выбирать эффективные схемы и термодинамические циклы АТТ и РКТ и оцонить их энергетические и технико-экономические показатели.

3. С целью создания комплексной ма!еыатической модели расчета АТТ различных схемных решений впервые разработана методика расчета термодинамических и теллофизических свойств систем аммиак - вода, вода - бромистый литий, углеводороды и их смеси в широком диапазоне изменения р, i, £ - данных.

На базе уравнения состояния, предложенного С.Шульцем, и опубликованных экспериментальных данных получены уравнения и аппроксимаци-онные зависимости для расчета термодинамических и теплофизических свойств вода, аммиака и их смесей в паровсй и жидкой фазах.

В результате анализа опубликованных экспериментальных и расчетных данных по термодинамическим свойствам водного раствора бромистого лития на базе методики, предложенной Д. Алефельдоы, получено уравнен..е, позволяющее уточнить тепловые свойства водного раствора бромистого лития. Обобщение данных различных авторов позволило получить аппроксимационныв зависимости для расчета теплофизических свойств водного раствора бромистого лития в широком диапазоне ~P>t,\ данных.

На базе модификации уравнения состояния Редлиха-Квонга, предложенной ^оавом, разработана методика расчета термодинамических свойств углеводородов и юс смесей парафинового, олефинового и ароматического рядов.

4. Выполненная оценка адекватности математической модели и программ расчета водоаммиачных, бромистолитиевнх и углеводородных АТГ экспериментальным данном позволила сделать вывод о достаточной досто-

верности полученных результатов и возможности использования ее в инженерной практике, е также при проведении исследований абсорбционных термотрансформаторов и реэорбционно-компрессионных тепловых насосов, использующих в качестве рабочих веществ такие системы как аммиак -вода, вода - бромистый литий, углеводороды, их смеси и другие.

&. Полученные расчетные характеристики АТТ и РКТ позволили установить области существования реальных термодинамических циклов в ис -следованном диапазоне параметров внешних источников и оценить техни-ко-экономиче;кие показатели следующих схемных решений:

бромистолитиевой, водоаммиачной и углеводородной абсорбционных холодильных машин;

повышающих бромииголитиевого и водоаммиачного АТТ; понижающих бромистолитиевого и водоаммиачного AIT; понижающего водоаммиачного аТТ с бустеркомпрессором; водоаммиачного резорбционно-компрессионного теплового насоса.

б. В результате анализа расчетов действительных циклов абсорбци-онгпс холодильных машин установлено, что в области положительных i...*-ператур кипения в диапазоне температур греющего источника от 75 до 150 °С бромистолитиевая АШ имеет более ьлсокую эффективность по сравнению с водоаммиачной (тепловые коэффициенты выше в среднем на 25 %). Углеводородная АШ менее эффективна по сравнению с АБ.Ш и ABX/,f в этом же диапазоне изменения параметров внешних источников.

При повышении температур греющего источника выше 150 °С для положительных температур кипения рабочего вещества более эффективны АХМ, использующие двухступенчатую генерацию пара. Так, абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина с двухступенчатой генерацией пара при прямоточном и параллельном движении раствора через ступени генератора имеет существенно более высокие значения теплового коэффициента (в среднем более чем на 70 %).

Установлено, что потенциал температур греющей среды также влияет на эффективность АТТ. Так, с повышением температуры греющего источника тепловой коэффициент для AXiA сначала возрастает до определенного значения температуры греющего источника, а затем снижается, что объясняется снижением степени рекуперации теплоты в рассматриваемом схем -ном решении.

От выбора варианта схемного решения АШ также зависят материальные и энергетические расходы на производство холода.

На примере с воздушным конденсатором показано, что с ростом температуры греющего источника имеет место снижение удельных затрат

на производство холода вследствие снижения капитальных затрат, что обусловлено падением теплового потока теплообменника растворов и повышением перепадов температур между средами в генератора, абсорбере и теплообменнике растворов.

7. Анализ результатов расчетов IIBATT и ПВАГГ показал, что эффективность ПБА'П' выше по сравнении с ГВАТТ. Так, при температурах нагреваемой среды до °С, охлаждаемой 70 °С и охлаждающей среды, подаваемой в конденсатор, 15 °С величины коэффициента преобразования теплоты M для сравниваемых вариантов АТГ соответственно составили 0,43 и 0,49.

Относительные удельные приведенные затраты для ПБАТГ в 2,2 раза ниже, чем у IIBATT.

В. Анализ расчетных характеристик понижающих водоаммиачных (ВАТГ) и бромисголитиевых (BAIT) показал, что в исследованном диапазоне параметров внешних источников эффективность бромистолитиевого АТТ вышё по сравнению с водоаммиачным. коэффициенты преобразования теплоты для понижающего БАТТ изменялись в пределах от 1,Ь8 до 1,76, а для ВАТТ они колебались в диапазоне от 1,61 до 1,49.

В результате анализа технико-экономических показателей установлено, что относительные удельные приведенные затраты на производство теплоты для понижающего ВАТТ существенно выше по сравнению с БАТТ.

9. Анализ расчетных характеристик понижающего водоаымиачного АТТ с бустеркомпрессором позволил оценить влияние температур охлаждаемой и греющей сред, а также степени сжатия рабочего вещества в бустер-компрессоре на эффективность АТГ. Так, в интервале температур греющей среды от 100 до 140 °С, охлаждаемой - от 35 до 45 °С и нагреваемой -от 64 до 75 °С коэффициент преобразования теплоты изменялся в диапазоне от 1,74 до I,5Ь; при этом удельные приведенные затраты на производство теплоты колебались в интервале от 20 до 40 % по отношению к замыкающим затратам на теплоту.

10. Анализ расчетных характеристик водоаммиачного резорбционно-компрессионного теплового насоса показал перспективность применения РКГ по сравнению с парокомпрессионным тепловым насосом. В исследованном диапазоне изменения параметров внешних источников коэффициент преобразования теплоты в PRT изменялся от 2,75 до 7,3. При этом в диапазоне температур нагреваемой среды от 60 до 90 °С и охлаждаемой - от 20 до 60 °С удельные приведенные затраты колебались в диапазоне от

32 до 67 % по отношению к замыкающим затратам на теплоту.

Анализ расчетных характеристик водоаммиачного реэорбционно-комп-рвсоионного тепловог-1 насоса со ступенчатыми процессами показал целесообразность его использования. При этом увеличение количества ступеней сжатия з компрессоре более двух не приводит к существенному еки -Кению технико-экономических показателей.

II. Основные результаты использованы при разработке систем хладо-и теплоснабжения ВНШЫо лодм аш-Хо лдинг, АО ЛенНШхиммаш, ШШ1 "Недра" и др.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. A.c. 438841 (ССОР). Абсорбционная холодильная установка /Е.С.Курылев, В.В.Оносовский, Е.Н.Думовский, Ф.С.Абдуллаева, А.Г.До-дотов. - Опубл. в Б.И., 1974, № 29.

2. Долотов А.Г. Метод определения термодинамических свойств углеводородов для расчета процессов цикла абсорбционной холодильной машины //Холодильные машины и устройства. - Л.: ЛТИХД, 1976.- - С. 116-121.

3. A.c. Ö47Ö07 (СССР). Установка для отвода теплоты полимеризации, выделяющейся при получении стереорегулярных каучунов /К.С.Нуры-лев, А.Г.Дрлотов, И.П.Иванов, В.О.Морозов. - Опубл. в Б.И., 1977,

№ 7.

4. Долотов А.Г. Анализ расчета на ЭВМ циклов углеводородной абсорбционной холодильной машины //Холодильная техника. - I97Ö. - К 5,

- 0. 21-2о.

5. Долотов А.Г., Береэин А.Н., Котельников A.B. Результаты расчетов на ЭЦВМ термодинамических и тепловых свойств рабочих тол, ис -пользуемых в абсорбционных и абсорбционно-диффузионных холодильных установках //Машины и аппараты холодильной, криогенной техники и кондиционирования воздуха. - Л.: ЛГИ им.Ленсовета, 19Ь0. - С. 79-65.

6. Дрлотов А.Г., Березин А.Н., Альтшуль А.Е. О возможности повышения эффективности работы абсорбционно-диффузионной холодильной машины //Повышение эффективности холодильных машин. - Л.: ЛГИ им, Ленсовета. - 19Ъ0. - С. 3э-37.

7. Долотов А.Г., Береэин А,Н. йтнсификация процесса абсорбции в абсорбционно-диффузионной холодильной машине //Холодильная техника.

- 19Ь0. - № 10. - С. ¿.^40.

Ь. Дрлстов А.Г., Береэин А.Н. Исследование возможностей интен-

сификации тепломассообмена при абсорбции в абсорбционно-диффузионной холодильной малине //Повышение эффективности использования теплообменных аппаратов холодильных машин: Тез. докл. - Астрахань, 1У80. - С. 7.

9. Ленинградский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганда. Шформ.листск * Ыв-ЬО. (УДК 621.570.003.13). Повышение эффективности работы абсорбционно-диффузионной холодильной машины (Внедрено в мае 1980 г.). Составители: А.Н.Бврезин, А.Г.Долотов.

10. A.c. Ы7422 (СССР). Генератор абсорбционно-диффузионного агрегата / А.Г.Долотов, A.b.Котельников, Э.А.Казаков, И.Ш.Иольш, Л.И.Алпатов. - Опубл. в Б.И., 1981, № 12.

11. A.c. 859773 (СССР). Абсорбер диффузионного холодильного агрегата /А.Н.Березин, А.Г.Дрлотов, A.B.Котельников, Э.А.Казаков.

- Опубл. в Б.И., 1981, № 32.

12. A.c. 602347 (СССР). Газ заполнения абсорбционных диффузионных холодильных агрегатов /А.В.Котельн шов, А.Г.Долотов, А.Н.Березин. - Опубл. в Б.И., 1981, № 6.

13. Долотов А.Г., Верезин А.Н. Влияние конструктивных особенностей абсорбера на эффективность работы абсорбционно-диффузионной холодильной машины //Машины и аппараты холодильной, криогенной техники и кондиционирования воздуха. - Л.: ЛГИ им.Ленсовета. - 1981.

- С. 29-32.

14. Долотов А.Г., Яятко B.U. Результаты разработки программы расчета одноступенчатой АВХМ для автоматизированного проектирована систем хладоснабжения. - ЩТИхимнефгемаш, 1983. - Деп. № 935.

- с. 103.

15. Дрлотов А.Г., Иятко В.)и. Моделирование на ЭЦВМ абсорбционной водоаммиачной холодильной машины с бустеркомпрессором. - ДНТИ-химнефтемаш, 1985. - Деп. „> 1262. - С. 157.

16. Долотов А.Г., Иятко В.А/. Методика расчета термодинамических и теплофизических свойств водного раствора бромистого лития на ЭЦВМ //Холодильные машины и термотрансформаторы. - Л.: ЖИ им.Ленсовета, 1985. - С. 60-66.

. 17. Терещенко В.И., Долотов А.Г., Пятко B.W. Оценка энергети-

ческой эффективности транспортной установки кондиционирования воздуха с АВХМ //Тез.дпкл. Всесоюзк. науч.-практ. конф. Интенсификация производства и применение искусственного холода. - Л.: ЛТИХ11, 19И6. - С. Зо-Зб.

1Ь. Дрлотов А.Г., Синегуб В.А. Применение уравнения Редяиха-Квонга-Соаве для расчета на ЭВМ термодинамических и тепловых свойств хладонов и их смесей. - ЩТИхимнефтемаш, 19Ш. - Деп. » 1Ь26. -С. 164.

19. Долотов А.Г., Пятко В.и. Оценка энергетических, технико-вкономических показателей водоаммиачных абсорбционных тврмотранс-форматоров //Исследование и совершенствование конструкций хо. здпль-ных машин. - Л.: ЛТИлЛ, 1990. - С. 129-137.

20. Дрлотов А.Г., Тимофеввский Л.С., Пятко В.и. Тврмодинами -ческив процессы и эффективность водоаммиачного абсорбционно-резсрб-ц!:онного теплового насоса с турбокомпрессором //Тез. докл. УШ Вса-союэн. конф. Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах. - л.: ЛГИАП, 1990. - С. 2э6-2э7.

21. Дрлотов А. Г. Оценка эффективное"« применения абсорбционных водоаммиачных термотрансформаторов //Холодильная техника. - 1991. -»5.-С. 14-16.

22. Дрлотов А.Г. Эффективность трансформации теплоты о помощью абсорбционных машин //Всесоозн. науч.-техн. конф. Холод - народному хозяйству: Тез. докл. - Л.: ЛТИХН, 1991. - 0. 127-12«.

23. Рожко В.Ф., Дрлотов А.Г., Тимофеввский Л.С. Аппроксимацион-ныв зависимости для определения термодинамических и теплофизических свойств водного раствора бромистого лития в области высоких температур //Процессы холодильных машин и установок низкопотеициальной энергетики /¡¡од ред. Л.О.Тимофеевского. - Л.: ЛТИХЛ, 1991. - 0. 9-19.

24. Долотоа А.Г., 11ятко В.1>., Тимофеввский Л.С. Особенности математических моделей действительных циклов абсорбционных термо-трансфорыаторов //Всесоозн. науч.-техн. конф. Холод - народному хозяйству: Тез. докл. - Л.: ЛИхП, 1991. - С. 102-103.

2а. Тимофеввский Л.С., Дрлотов А.Г. Математические модели и оценка эффективности различных типов абсорбционных бромистолитиевых машин с двухступенчатой генерацией пара //Международная конф. по абсорбционным тепловым насосам. - Новый Орлеан, 1УУЗ.

¡¿о. Богуславский З.И., Тимофеевский JI.U., флотов А.Г. Перспективы освоения низкотемпературных геотермальных ресурсов //Геотер -, мальный бюллетень. - 1У93. - № 7-b. - G. 42-44.

27. Долотов А.Г., Тимофеевский Л.С. Сменка эффективности абсорбционных броыистолитиевых холодильных машин с двухступенчатой генерацией пара //Холодильная техника. - 1990. - № I.

2d. Долотов А.Г., Тимофеевский Л.С., Пятко B.U. Методика расчета термодинамических свойств водного раствора бромистого лития //Холодильная техника. - 1.9У4. - № 3. - 37-39.

29. Дрлотов А.Г., Тимофеевский Л.С., Пятко Б.Ю. Оценка эффективности получения холода в абсорбционных бромистолитиевых термо -трансформаторах //Повышение эффективности холодильных машин и установок ниэкопотенциальной энергетики. - С.-Пб.: СПбТИлП, 1993. -

С. 3-12.

30. Долотов а.г., Тимофеевский Л.с., Пятко B.W. Сценка эффективности получения холода в абсорбционных бромистолитиевых термотрансформаторах //Известия СО РАН. Теплофизика и аэромеханика. -Новосибирск. - Т. I. - 1994. - № 3. - С. 233-243.

31. Тимофеевский JE. С., Дрлогов А.Г. Обобщенная математическая < модель для расчета основных показателей абсорбционных термотрансфор-' маторов // Journal of Engineering Thermophysics • - Новосибирск, 1994. - № 3.

Подписано к печати 31.01.95. Формат 60x84 I/I6. Бта. газетная. Печать офсетная. Печ.л. 2,0. Тираж ICO экз. Заказ & 51.

Малое предприятие "ТеплоКон" Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий. 191Ш2, Санкт-Петербург, ул.Ломоносова, 9