MODELOWANIE UKŁADU ABSORPCYJNO-DYFUZYJNEGO (część I)

Podobne dokumenty
GAZY DOSKONAŁE I PÓŁDOSKONAŁE

Rys. 1. Temperatura punktu rosy na wykresie p-t dla wody.

Rys. 1. Temperatura punktu rosy na wykresie p-t dla wody.

Naprężenia wywołane ciężarem własnym gruntu (n. geostatyczne)

α i = n i /n β i = V i /V α i = β i γ i = m i /m

gdzie: L( G ++ )- współczynnik złożoności struktury , -i-ty węzeł, = - stopień rozgałęzienia i-tego węzła,

2 PRAKTYCZNA REALIZACJA PRZEMIANY ADIABATYCZNEJ. 2.1 Wprowadzenie

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

ZADANIE 9.5. p p T. Dla dwuatomowego gazu doskonałego wykładnik izentropy = 1,4 (patrz tablica 1). Temperaturę spiętrzenia obliczymy następująco

Wykład Turbina parowa kondensacyjna

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W PILE INSTYTUT POLITECHNICZNY. Zakład Budowy i Eksploatacji Maszyn PRACOWNIA TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ INSTRUKCJA

AiR. Podstawy modelowania i syntezy mechanizmów. Ćwiczenie laboratoryjne nr 3 str. 1. PMiSM-2017

WYBRANE STANY NIEUSTALONE TRANSFORMATORA

Edycja pierwsza 2014/1015. dla kierunku fizyka medyczna, I rok, studia magisterskie

Algebra WYKŁAD 2 ALGEBRA 1

Obiegi rzeczywisty - wykres Bambacha

Zmiana entropii w przemianach odwracalnych

MES W ANALIZIE SPRĘŻYSTEJ UKŁADÓW PRĘTOWYCH

Wykład 8. Silnik Stirlinga (R. Stirling, 1816)

ORGANIZACJA I ZARZĄDZANIE

TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA

Laboratorium wytrzymałości materiałów

Zastosowanie metod grupowania sekwencji czasowych w rozpoznawaniu mowy na podstawie ukrytych modeli Markowa

Transformator Φ M. uzwojenia; siła elektromotoryczna indukowana w i-tym zwoju: dφ. = z1, z2 liczba zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego.

3. WSPÓŁCZYNNIK ŚCINANIA (KOREKCYJNY)

Naprężenia w ośrodku gruntowym

Rurka Pitota Model FLC-APT-E, wersja wyjmowana Model FLC-APT-F, wersja stała

Optymalizacja (w matematyce) termin optymalizacja odnosi się do problemu znalezienia ekstremum (minimum lub maksimum) zadanej funkcji celu.

Informacje uzupełniające: Wyboczenie z płaszczyzny układu w ramach portalowych. Spis treści

SYSTEM KOMPUTEROWY PROJEKTOWANIA PRZEKŁADNI ZĘBATYCH

WZÓR. Raport z Badań. ALNOR systemy wentylacji Sp. z o.o. Ul. Aleja Krakowska Wola Mrokowska

OPTYMALIZACJA SKRZYNI PRZEKŁADNIOWEJ TYPU POWER SHIFT

Podstawy termodynamiki

ZADANIE METEO ANALIZA PARAMETRÓW METEOROLOGICZNYCH

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

ANALITYCZNO EKSPERYMENTALNY SPOSÓB OKREŚLANIA WSPÓŁCZYNNIKA OPORÓW RUCHU PRZY TARCIU TOCZNYM

dr inŝ. Janusz EICHLER dr inŝ. Jacek KASPERSKI Zakład Chłodnictwa i Kriogeniki ITCiMP Politechniki Wrocławskiej

ZASTOSOWANIE GRANICZNYCH ZAGADNIEŃ ODWROTNYCH DO OKREŚLANIA DOPUSZCZALNYCH STĘŻEŃ SUBSTANCJI CHEMICZNYCH NA POWIERZCHNI TERENU

PRZEKŁADNIE FALOWE. 1. Wstęp. (W. Ostapski)

H P1 H L1 A 1 N L A 5 A 6 H P 2 H L 2. Pojedynczy rekord obserwacyjny: Schemat opracowania jednej serii obserwacyjnej:

Termodynamiczne modelowanie procesów spalania, wybuchu i detonacji nieidealnych układów wysokoenergetycznych

Dr inŝ. Janusz Eichler Dr inŝ. Jacek Kasperski. ODSTĘPSTWA RZECZYWISTEGO OBIEGU ABSORPCYJNO-DYFUZYJNEGO OD OBIEGU TEORETYCZNEGO (część I).

100 29,538 21,223 38,112 29, ,118 24,803 49,392 41,077

Tomasz Grębski. Liczby zespolone

Przemiana izochoryczna. Prawo Charlesa

Ćwiczenia lab. Nr 4,5

Sorpcyjne Systemy Energetyczne

Naprężenia w ośrodku gruntowym

Klimatyzacja & Chłodnictwo (2)

Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia.

TERMODYNAMIKA. przykłady zastosowań. I.Mańkowski I LO w Lęborku

Ćwiczenie 13. Wyznaczanie ruchliwości i koncentracji nośników prądu w półprzewodnikach metodą efektu Halla. Cel ćwiczenia

Wymienniki ciepła. Baza wiedzy Alnor. Baza wiedzy ALNOR Systemy Wentylacji Sp. z o.o. Zasada działania rekuperatora

Badanie zależności temperatury wrzenia wody od ciśnienia

WYBRANE PROBLEMY STEROWANIA WIELOSTOPNIOWEJ WYPARKI DO PRODUKCJI KONCENTRATU SOKU OWOCOWEGO

3. Zapas stabilności układów regulacji 3.1. Wprowadzenie

Politechnika Śląska Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn Specjalność: Chłodnictwo i Klimatyzacja

SPIS TREŚCI TOMU I. Przedmowa 11. Wprowadzenie 15 Znaczenie gospodarcze techniki chłodniczej 18

c = 1 - właściwa praca sprężania izoentropowego [kj/kg], 1 - właściwa praca rozprężania izoentropowego

TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCIACH

Ćwiczenie 10. Wyznaczanie współczynnika rozpraszania zwrotnego promieniowania beta.

UZĘBIENIA CZOŁOWE O ŁUKOWO KOŁOWEJ LINII ZĘBÓW KSZTAŁTOWANE NARZĘDZIEM JEDNOOSTRZOWYM

CHEMAR Rurociągi Sp. z o.o. ul. Olszewskiego Kielce Polska

Wykład 7. Podstawy termodynamiki i kinetyki procesowej - wykład 7. Anna Ptaszek. 21 maja Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

MATEMATYKA POZIOM ROZSZERZONY Kryteria oceniania odpowiedzi. Arkusz A II. Strona 1 z 5

Obiegi gazowe w maszynach cieplnych

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu

ENERGOCHŁONNOŚĆ PRASOWANIA MIESZANEK PASZOWYCH W KOMORZE ZAMKNIĘTEJ

Materiały półprzewodnikowe

Ćwiczenie N 13 ROZKŁAD CIŚNIENIA WZDŁUś ZWĘśKI VENTURIEGO

GAZ DOSKONAŁY. Brak oddziaływań między cząsteczkami z wyjątkiem zderzeń idealnie sprężystych.

ROZPORZĄDZENIE. * 1 ust. 2. pkt. rozporządzenia Prezesa Rady Ministri\\ sprawie szczegótowego zakresu dzialania Ministra :\dininktracji

Wykład FIZYKA I. 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Chłodnictwo i klimatyzacja / Kazimierz M. Gutkowski, Dariusz J. Butrymowicz. wyd. 2-1 dodr. (PWN). Warszawa, cop

Plan zajęć. Sorpcyjne Systemy Energetyczne. Rekuperacja masy. Podstawowy układ z odzyskiem masy. System do pracy ciągłej z odzyskiem masy

PROJEKTOWANIE I BUDOWA

Budowa i zasada działania hermetycznego agregatu chłodniczego Audiffren-Singrőn (A-S), w którym płynem roboczym jest dwutlenek siarki.

Może tak? Definicja robocza. Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków Literatura FIZYKA POWIERZCHNI I NANOSTRUKTURY







Seminarium AUTOMATYKA CHŁODNICZA I KLIMATYZACYJNA

Rynek szkoleniowy w województwie kujawskopomorskim. badań

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW. Ćwiczenie N 2 RÓWNOWAGA WZGLĘDNA W NACZYNIU WIRUJĄCYM WOKÓŁ OSI PIONOWEJ

Wyznaczanie zależności temperatury wrzenia wody od ciśnienia

[ ] D r ( ) ( ) ( ) POLE ELEKTRYCZNE

Polish Hyperbaric Research

Narysować wykresy momentów i sił tnących w belce jak na rysunku. 3ql

DIAGNOSTYKA WYMIENNIKÓW CIEPŁA Z UWIARYGODNIENIEM WYNIKÓW POMIARÓW EKPLOATACYJNYCH

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L3 STEROWANIE INWERTEROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W TRYBIE PD ORAZ PID

Technologia chemiczna. Zajęcia 2

Wybrane stany nieustalone transformatora:

Zadanie 1. Zadanie 2.

Zginanie Proste Równomierne Belki

Pompy ciepła powietrze woda serii T-CAP, czyli stała wydajność grzewcza do temperatury zewnętrznej -15stC.

ZALEŻNOŚĆ CIŚNIENIA PARY NASYCONEJ WODY OD TEM- PERATURY. WYZNACZANIE MOLOWEGO CIEPŁA PARO- WANIA

OSUSZACZE POWIETRZA AQUA-AIR AQUA-AIR DR120, AQUA-AIR DR190, AQUA-AIR DR250, AQUA-AIR DR310, AQUA-AIR DR70

Transkrypt:

Dr nŝ Janus Echler Dr nŝ Jacek Kaspersk 1 Zakład Chłodnctwa Krogenk Instytut Technk Ceplnej echank Płynów Poltechnka Wrocławska ODELOWANIE UKŁADU ABSORPCYJNO-DYFUZYJNEGO (cęść I) etoda dentyfkacj obegu blansowana energetycnego układu absorpcyjnodyfuyjnego, apocątkowana w [ 1 ] dla rotworu robocego o nelotnej pare ropuscalnka (na prykłade R22+E181+N 2 ) a rownęta w nnejsej pracy dla rotworu o lotnej pare ropuscalnka (na prykłade NH 3 +H 2 O+H 2 ) stanow próbę całoścowego opsu procesów jawsk, achodących w układe absorpcyjno-dyfuyjnym etoda ta stanow perwsą cęść koncepcj rowąana adana techncnego, polegającego na teoretycnym amodelowanu, na podstawe dotychcasowej wedy w tej dedne, achowana sę dwóch grup rotworów w teoretycnym urądenu techncnym (układ absorpcyjno-dyfuyjny) Drugą cęścą tej koncepcj jest materalacja modelu teoretycnego w postac konkretnego urądena techncnego arą adekwatnośc modelu będe tu godność parametrów pracy urądena techncnego ałoŝenam wstępnym modelu, słuŝącego a podstawę aprojektowana tego urądena Na rys 1 predstawono, opsywany w [ 2 ], schemat układu absorpcyjnodyfuyjnego, predstawony w forme oddającej stotę konstrukcj geometrycnej, projektowanej do współpracy e statycnym polem grawtacyjnym W układe tym, po lewej strone u góry najdują sę aparaty, odpowadające wysokocśnenowej strone układu chłodncego a po prawej strone w środku gromadone są aparaty, odpowadające strone nskocśnenowej Zwartość konstrukcj, prenaconej do chłodarek chłodarkoamraŝarek domowych, małych pomp cepła klmatyatorów, sugeruje astosowane trójskładnkowego rotworu NH 3 +H 2 O+H 2, jako wysoce efektywnego rotworu robocego W układe, jak na rys 1, konstrukcja aparatów sprawa, Ŝe w warunkach pracy ustalonej, w aparatach strony wysokocśnenowej (DESORBER TEROSYFONE, REKTYFIKATOR, DEFLEGATOR, SKRAPLACZ REKUPERATOR) najduje sę prawe wyłącne dwuskładnkowy rotwór NH 3 +H 2 O, gdy tymcasem w aparatach strony nskocśnenowej (ABSORBER e ZBIORNIKIE, PAROWACZ, WYIENNIK CIEPŁA GAZÓW, DOCHŁADZACZ GAZU) najduje sę trójskładnkowy rotwór NH 3 +H 2 O+H 2, w którym pryjmuje sę, Ŝe ga nertny (H 2 ) spełna rolę składnka dopełnającego cśnene cąstkowe ębnka p o do cśnena całkowtego p c W ten prosty sposób, w układe cśnenowo równowaŝonym (o cśnenu p c ), pobawonym pompy mechancnej elementów dławących (jak to ma mejsce w absorpcyjnych układach premysłowych), moŝna uyskać róŝncę cśneń pomędy stroną wysokocśnenową a nskocśnenową (p k - p o ), powalającą, pry wymaganym rokłade temperatur źródeł cepła, na astosowane wodnego rotworu amonaku Inspracją dla modelowana układu absorpcyjno-dyfuyjnego jest model absorpcyjnego układu premysłowego, pracującego na rotwore dwuskładnkowym NH 3 +H 2 O, predstawony w [ 3, 4, 5, 6 ] Dla potreb modelowana układu absorpcyjnodyfuyjnego aadaptowano [ 6 ] wykres h-ξ (rys 2a) dla dwuskładnkowego rotworu NH 3 +H 2 O, roseronym dla potreb modelowana układu absorpcyjno-dyfuyjnego, akresem cśneń do p=3,0 Pa odelowane procesów, tworących obeg absorpcyjnodyfuyjny wg metody skorelowanych wykresów entalpa-stęŝene, opsanej w [ 1 ], wymagało opracowana wykresu entalpa-stęŝene (h-y) dla dwuskładnkowego rotworu NH 3 +H 2 to

2 w tak sposób, który powalałby na spręgnęce go juŝ stnejącym wykresem h-ξ dla rotworu NH 3 +H 2 O W tym celu, wykorystując sugeste [ 7 ], opracowano wykres h-y-lgp dla rotworu NH 3 +H 2 w forme dostosowanej do potreb modelowych Na rys 3 predstawono prestrenną postać tego wykresu, anacenem fa, wykorystywanych pry dentyfkacj procesów obegu gau nertnego Praktycną postać wykresu, dostosowaną do potreb oblceń nŝynerskch predstawono na rys 2b Na rys 3 lewa strona wykresu odworowuje lnę entalp właścwej dla cystego NH 3 (y=1,0), pry cym punkt odnesena (h=0) jest toŝsamy analogcnym punktem na wykrese h-ξ Entalpę właścwą h(y) dwuskładnkowego rotworu o składe y oblca sę e woru ogólnego: h ( y) = (1 y) h + y h + qt ( 1 ) gde: y - udał wagowy NH 3 w rotwore NH 3 +H 2, h - właścwa entalpa cystego gau nertnego, określona w oparcu o wartośc tablcowe, h - właścwa entalpa cystego ębnka, określona w oparcu o wartośc tablcowe, q t - właścwe cepło mesana, PonewaŜ rotwór NH 3 +H 2 w obsare pary pregranej moŝna traktować jako ga doskonały, stąd q t =0 Powala to na prekstałcene woru ( 1 ) do postac: h ( y) = (1 y) h + y ( 2 ) h Równane ( 2 ) powala na wynacene prebegu oterm na wykrese h-y (rys2b), jako ln prostych Dla potreb oblceń projektowych korystna jest moŝlwość wynacana wąku pomędy prognoowanym rokładem temperatur w procese ębena a cśnenem cąstkowym ębnka w rotwore gaem nertnym wynkającym tego, udałem wagowym y Pryjmując model gau doskonałego, moŝna pryjąć dla rotworu NH 3 +H 2 następujący wąek: gde: n m = = ( 3 ) n mr p ( t) p - udał molowy NH 3 w rotwore NH 3 +H 2, n - lość mol NH 3 w rotwore NH 3 +H 2, m n - lość mol rotworu NH 3 +H 2, mr c p (t) - cśnene cąstkowe ębnka w funkcj temperatury t, p c - cśnene całkowte rotworu W praktyce nŝynerskej wygodnej jest posługwać sę udałem wagowym y, pry cym stneje ogólny wąek: y = ( 4 ) + (1 )

gde: - masa molowa gau nertnego, - masa molowa ębnka W prypadku rotworu NH 3 +H 2, wór ( 4 ) pryjme postać: 3 y = 0,1183488 + 0,8816511 ( 5 ) PowyŜse aleŝnośc powolły na opracowane wykresu pomocncego t y p (rys 2c), pry pomocy którego skonstruowano lne nasycena dla danych wartośc cśnena całkowtego p na wykrese h y (rys 2b) Powala on takŝe na łatwe określene udałów c wagowych y b y u w procese konstruowana obegu gau nertnego Predstawone na rys 2 wykresy entalpa-stęŝene dla rotworu NH 3 +H 2 O+H 2, powalają na modelowane procesów obegu absorpcyjno-dyfuyjnego w tak sposób, Ŝe na wykrese h ξ (rys2a) dentyfkowane są procesy desorpcj, absorpcj, skraplana, deflegmacj rekuperacj cepła a na wykrese h y (rys 2b) dentyfkowane są poostałe procesy, realowane w obegu gau nertnego Scegółowe omówene problemu dentyfkacj blansowana energetycnego układu ostane predstawone w cęśc II Lteratura: [ 1 ] Echler J, Kaspersk J etoda skorelowanych wykresów entalpa-stęŝene w astosowanu do modelowana obegu w klmatyatore absorpcyjno-dyfuyjnym Chłodnctwo, 1997, nr 7 [ 2 ] Echler J, Kaspersk J Odstępstwa recywstego obegu absorpcyjno-dyfuyjnego od obegu teoretycnego (cęść I) Chłodnctwo, 1998, nr 9 [ 3 ] acek K Oblcane blansu energetycnego egergetycnego premysłowej ębark absorpcyjnej na rotwór amonak-woda Buletyn Informacyjny Chłodnctwo, 1966, nr 2 [ 4 ] ] acek K odelowane matematycne w optymalacj urądeń ceplnych sorpcyjnych onografa Poltechnka Krakowska, Kraków 1984 [ 5 ] Warwasyńsk Z Wpływ rektyfkacj w ębarce absorpcyjnej na jej parametry procesowe konstrukcyjne Praca doktorska Raport PWr ser PREPRINTY 54/81 [ 6 ] Warwasyńsk Z, Cechrak-Suchanecka E, Kaspersk J Symulacja komputerowa absorpcyjnego systemu ębncego akumulacją wydajnośc Raport PWr ser I-20/SPR - 55/90 [ 7 ] Backstrom The theory of the evaporator workng wth dffuson Kylteknsk Tdskrft, 1954, nr 2

4 5" 6 14 8 9 10 14 7 Q df Q k SKRAPLACZ DEFLEGATOR Q o PAROWACZ RURKA WYRÓWNAWCZA 11 5 13 DOZIĘBIACZ Q dch WYIENNIK CIEPŁA GAZÓW REKTYFIKATOR ABSORBER DOCHŁADZACZ GAZU Q d TEROSYFON Q a ZBIORNIK 12 4 2 DESORBER ELEENT GRZEJNY 11 3 REKUPERATOR 1 4 Rys 1 Schemat modelowy układu absorpcyjno-dyfuyjnego

5 Rys2a

6 Rys 2b 2c

7 Rys 3 Wykres h-y-lgp dla rotworu Artykuł 2 Podpsy pod rysunkam: Rys 1 Schemat modelowy układu absorpcyjno-dyfuyjnego Rys 2 Skorelowane wykresy entalpa-stęŝene: a/ wykres h ξ dla dwuskładnkowego rotworu NH 3 +H 2 O, b/ wykres h y dla dwuskładnkowego rotworu NH 3 +H 2, t c/ wykres pomocncy y p Rys 3 Wykres h y lg p dla rotworu NH 3 +H 2