Научная статья на тему 'УНИКАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН'

УНИКАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
19
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
IN SITU
Ключевые слова
теплотехника / двигатель / газовые турбины / машины / реактивный двигатель / процессы / thermal engineering / engine / gas turbines / machines / jet engine / processes

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Тойлыев Язберди Акмередович, Мырадов Юсуп Ханмырадович, Сейидова Гулендам Гурбансахедовна, Чолуков Оразмырат Баймырадович

Абсорбционные холодильные машины используются реже, чем парокомпрессорные холодильные машины. Одна из основных ее причин заключается в том, что для производства пара требуется много тепла, а вторая – в том, что большинство этих машин работают на аммиаке (причина, по которой в качестве рабочего тела в охлаждающих машинах используется аммиачно-водяная смесь, заключается в ее термическом физические свойства благоприятны по сравнению с другими смесями). Аммиак, как известно, опасный газ, и его накопление в воздухе грозит взрывом. Ведь аммиак вступает в реакцию с цветными металлами и разъедает их.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Absorption refrigeration machines are used less frequently than steam compressor refrigeration machines. One of the main reasons is that it takes a lot of heat to produce steam, and the second is that most of these machines run on ammonia (the reason why ammonia-water mixture is used as the working fluid in cooling machines is its thermal and physical properties are favorable compared to other mixtures). Ammonia is known to be a dangerous gas, and its accumulation in the air can cause an explosion. After all, ammonia reacts with non-ferrous metals and corrodes them.

Текст научной работы на тему «УНИКАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН»

используются парогенератор, охладитель, испаритель, рабочий клапан, абсорбер и всасыватель.

В парогенераторе подводимое извне тепло (нагрев) приводит к тому, что аммиак в смеси, например водно-аммиачной смеси, испаряется раньше воды и подается в холодильник. Пары аммиака конденсируются в конденсаторе, сжимаются при охлаждении и насыщенный жидкий аммиак подается в дроссельный клапан. Там он охлаждается за счет дросселирующего эффекта. Влажные пары аммиака из клапана затем подаются в испаритель. Влажный пар и жидкость низкого давления и низкой температуры, поступающие в испаритель, поглощают тепло из окружающей среды, что приводит к испарению жидкости. Пропаривание происходит при постоянной температуре. Сегодня уровень сухости в испарителе увеличивается и становится x=1. Сухие пары аммиака из испарителя подаются в абсорбер и поглощаются смесью. В результате процесса поглощения аммиака смесью выделяется тепло и повышается общая температура смеси. Повышение температуры водно-аммиачной смеси замедляет процесс абсорбции. Поэтому его специально охлаждают, чтобы снизить температуру процесса абсорбции. Затем богатая аммиаком водно-аммиачная смесь подается в парогенератор для компенсации испарения аммиака. По мере перекачки смеси давление смеси увеличивается и приближается к давлению смеси в парогенераторе. За счет непрерывного поглощения аммиака в абсорбере концентрация смеси увеличивается. Поэтому для снижения его концентрации в абсорбер через редукционный клапан подается малоаммиачная, преимущественно водная смесь из парогенератора. У рабочего клапана давление смеси снижается, но ее температура остается неизменной. Это связано с тем, что смесь с меньшим количеством аммиака ведет себя как вода. Изменение температуры у него очень незначительное. Аммиак снова испаряется в парогенераторе, и цикл повторяется. Для анализа тепловых характеристик абсорбционных холодильных машин используется коэффициент, называемый коэффициентом использования тепла. Список использованной литературы:

1. Баскаков А.П. Теплотехника. М., 1991.

2. Вукалович Н.П., Новиков И.И. Техническая термодинамика. М., 1972.

3. Криллин В. А., Шейнрлин В.В. Техническая термодинамика. М., 1983.

4. Юраев В.Н. Техническая термодинамика. М., 1988.

5. Теоретические основы теплотехники (справочник). М., 1988.

6. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. 2- е издание. Москва. Энергия. 1977.

7. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Тепло- передача. Учебник, 4-е Изд. М., Энергоиздат. 1981.

© Сапаров Б., Бекмырадов Дж., 2023

Тойлыев Язберди Акмередович, преподаватель. Мырадов Юсуп Ханмырадович, преподаватель. Сейидова Гулендам Гурбансахедовна, студентка. Чолуков Оразмырат Баймырадович, студент. Институт инженерно-технических и транспортных коммуникаций Туркменистана.

Ашхабад, Туркменистан.

УНИКАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН

Аннотация

Абсорбционные холодильные машины используются реже, чем парокомпрессорные

холодильные машины. Одна из основных ее причин заключается в том, что для производства пара требуется много тепла, а вторая - в том, что большинство этих машин работают на аммиаке (причина, по которой в качестве рабочего тела в охлаждающих машинах используется аммиачно-водяная смесь, заключается в ее термическом физические свойства благоприятны по сравнению с другими смесями). Аммиак, как известно, опасный газ, и его накопление в воздухе грозит взрывом. Ведь аммиак вступает в реакцию с цветными металлами и разъедает их.

Ключевые слова:

теплотехника, двигатель, газовые турбины, машины, реактивный двигатель, процессы.

Abstract

Absorption refrigeration machines are used less frequently than steam compressor refrigeration machines. One of the main reasons is that it takes a lot of heat to produce steam, and the second is that most of these machines run on ammonia (the reason why ammonia-water mixture is used as the working fluid in cooling machines is its thermal and physical properties are favorable compared to other mixtures). Ammonia is known to be a dangerous gas, and its accumulation in the air can cause an explosion. After all, ammonia reacts with non-ferrous metals and corrodes them.

Key words:

thermal engineering, engine, gas turbines, machines, jet engine, processes.

Абсорбционные холодильные машины используются реже, чем парокомпрессорные холодильные машины. Одна из основных ее причин заключается в том, что для производства пара требуется много тепла, а вторая - в том, что большинство этих машин работают на аммиаке (причина, по которой в качестве рабочего тела в охлаждающих машинах используется аммиачно-водяная смесь, заключается в ее термическом физические свойства благоприятны по сравнению с другими смесями). Аммиак, как известно, опасный газ, и его накопление в воздухе грозит взрывом. Ведь аммиак вступает в реакцию с цветными металлами и разъедает их. Однако, поскольку абсорбционные машины не имеют компрессора, эти машины безопаснее использовать по сравнению с компрессорными машинами. Если принять во внимание указанные выше недостатки, то абсорбционные машины могут даже превзойти по производительности компрессорные машины. Для этого необходимо снизить количество тепла, используемого для производства пара, и разработать технические решения по использованию фреона или других подходящих рабочих агентов, требующих аммиака. Если тепло, используемое для испарения, получить из воды, воздуха и дыма, отводимого от какого-либо низкопотенциального энергетического оборудования, или использовать солнечную энергию для испарения аммиака, то экономическая и техническая эффективность этого холодильного оборудования повышается. В нашей стране усилиями ученых Института солнечной энергии разработано и испытано абсорбционное охлаждающее устройство, использующее солнечную энергию для охлаждения домов летом.

Другой тип чиллера, в котором в качестве рабочей среды используется влажный пар, называется пароэжекторным чиллером. В парокомпрессорных машинах при сжатии пара в компрессорах, в машинах этого типа пар сжимается через устройство, называемое эжектором. Сначала давайте кратко представим компоненты, известные как эжекторные или поршневые компрессоры, и то, как они работают. Эжектор — устройство, обеспечивающее сжатие и перенос рабочего тела, основанное на передаче энергии от рабочего тела в высокоскоростной среде (жидкости, паре, газе) к другой среде.

Пароэжекторные машины также относятся к числу старейших холодильных машин. Он состоит из парогенератора, эжекторной камеры смешения, охладителя, дроссельного клапана, испарителя и

всасывающего устройства. Принцип работы охлаждающей машины следующий. Водяной пар из парогенератора (котла) расширяется через сопло и с большой скоростью подается в камеру смешения. Пар, расширяющийся из сопла, и пар, втягиваемый в камеру из расположенного ниже испарителя, смешиваются в камере и передаются в холодильник под давлением р. В холодильнике пар отдает тепло и превращается в жидкость. Давление в холодильнике сегодня не изменится. Затем конденсат удаляется из охладителя и часть его с помощью всасывания подается обратно в парогенератор. Большая часть остального уходит в дроссельную заслонку.

За счет расширения насыщенной воды давление водяного пара снижается при его прохождении через дроссельный клапан и передаче в испаритель. Из испарителя водяной пар всасывается в эжектор (смесительную камеру) с высокой степенью сухости за счет тепла, получаемого от охлаждающей среды. Коэффициент термического КПД пароэжекторных чиллеров определяется по приведенной выше формуле для абсорбционных чиллеров. В отличие от компрессорных машин, эжекторные машины используют кинетическую энергию пара, вырабатываемого в парогенераторе, а не внешнюю механическую энергию для сжатия заготовки. Однако часть кинетической энергии потока, выходящего из сопла, теряется в результате неконвертируемого процесса в пароэжекторных охлаждающих машинах. Эти типы холодильных машин экономически уступают парокомпрессорным машинам. Ведь поскольку в качестве рабочего тела в этих машинах используется пар, получить более низкую температуру не представляется возможным. В этих машинах температура охлаждающей среды может поддерживаться в диапазоне около 3-100°С.

Эти устройства не имеют подвижного узла, насоса и других энергозатратных средств. Однако эти устройства до сих пор не получили широкого применения из-за своей термодинамической неадекватности. В будущем, если термодинамический КПД этих устройств будет увеличен, то они будут все шире использоваться в быту и технике благодаря простоте конструкции и надежности. Такое охлаждающее оборудование может еще больше использоваться в транспортных средствах. Теперь давайте кратко рассмотрим конструкцию, называемую тепловым насосом, которая подходит для обогрева помещений зимой и охлаждения летом. Тепловые насосы передают тепло из среды с низкой температурой в среду с высокой температурой, используя внешнюю энергию, как и обычные холодильные машины. Фактически, тепловые насосы ничем не отличаются от стандартного кондиционера, который вы используете в своем доме. Летний тепловой насос (кондиционер) забирает тепло из воздуха в помещении и передает его во внешнюю среду с более высокой температурой. Если вы разместите испаритель на внутренней стороне кондиционера, обращенной наружу, а холодильник - на сторону дома, он, например, в зимние месяцы будет забирать тепло из более холодной внешней среды и передавать это тепло более теплому воздуху в помещении. Воображаемый цикл теплового насоса аналогичен циклу холодильника. Эффективность тепловых насосов характеризуется коэффициентом нагрева.

Коэффициент нагрева тепловых насосов, используемых в стране, составляет 2,5-3. Чем выше значение этого параметра, тем более термодинамически совершенным считается тепловой насос. Разумеется, размер этого коэффициента может увеличиваться до десятков и сотен значений в зависимости от уровня верхней температуры. Но эффективность теплового насоса очень низкая. Но если в системе теплонасосного отопления используется коэффициент нагрева 3-3,5 и выше, то это очень экономично. Получить 3,5-4 кВт 151 энергии на каждый 1 кВт затраченной энергии очень сложно. Если эти приборы используются для охлаждения, а не для обогрева, их внутренняя ценность еще больше снижается. Такие тепловые насосы производятся зарубежными компаниями и широко используются при отоплении и охлаждении жилых и других зданий.

Список использованной литературы: 1. Баскаков А.П. Теплотехника. М., 1991.

2. Вукалович Н.П., Новиков И.И. Техническая термодинамика. М., 1972.

3. Криллин В. А., Шейнрлин В.В. Техническая термодинамика. М., 1983.

4. Юраев В.Н. Техническая термодинамика. М., 1988.

5. Теоретические основы теплотехники (справочник). М., 1988.

6. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. 2- е издание. Москва. Энергия. 1977.

7. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Тепло- передача. Учебник, 4-е Изд. М., Энергоиздат. 1981.

© Тойлыев Я.А., Мырадов Ю.Х., Сейидова Г.Г., Чолуков О.Б., 2023

Туваков Мирхан, преподаватель.

Аннагелдиев Оразгелди, преподаватель.

Гуланова Бахаргуль, студентка.

Гуванджов Даянч, студент.

Институт инженерно-технических и транспортных коммуникаций Туркменистана.

Ашхабад, Туркменистан.

ЦИКЛЫ РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ

Аннотация

В реактивных двигателях химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию потока газа (рабочего тела). Она является движущей силой реактивного устройства и служит противоположному направлению движения устройства, умножая массу газа (рабочего тела), выброшенного из сопла за интервал времени, на его относительную выходную скорость в устройстве. Эти двигатели в основном используются в самолетах. Они бывают двух типов, первые из которых называются ракетными двигателями. Это жидкий кислород, озон, азотная кислота и др., необходимые для работы двигателей, то есть для сгорания топлива. перевозится самим самолетом.

Ключевые слова:

теплотехника, двигатель, газовые турбины, машины, реактивный двигатель, процессы.

Abstract

In jet engines, the chemical energy of the fuel is converted into the kinetic energy of the gas flow (working fluid). It is the driving force of the jet device and serves in the opposite direction of movement of the device, multiplying the mass of gas (working fluid) ejected from the nozzle over a time interval by its relative exit velocity in the device. These engines are mainly used in aircraft. They come in two types, the first of which are called rocket motors. This is liquid oxygen, ozone, nitric acid, etc., necessary for the operation of engines, that is, for the combustion of fuel. transported by plane itself.

Key words:

thermal engineering, engine, gas turbines, machines, jet engine, processes.

В реактивных двигателях химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию потока газа (рабочего тела). Она является движущей силой реактивного устройства и служит противоположному направлению движения устройства, умножая массу газа (рабочего тела), выброшенного из сопла за интервал времени, на его относительную выходную скорость в устройстве.

Эти двигатели в основном используются в самолетах. Они бывают двух типов, первые из которых

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.