Эксергетический метод для обратного цикла

Работоспособность (максимальная полезная работа, эксергия) системы :

l_max = e₁ =(i₁ – i₀) – T₀(s₁ – s₀)=(545,76-568,2)-293*(4,5644-4,685)=12,896.

Эксергии потоков в узловых точках реального цикла:

e _2д =(i_2д – i₀) – T₀(s_2д – s₀)=(593,6-568,2)-293*(4,583-4,685)=55,286;

e₄ =(i₄ – i₀) – T₀(s₄ – s₀)=(471,4-568,2)-293*(4,228-4,685)=37,101;

e₅ =(i₅ – i₀) – T₀(s₅ – s₀)=(471,4-568,2)-293*(4,2763-4,685)=22,949;

e ₆=(i₆ – i₀) – T₀(s₆ – s₀)=(546,51-568,2)-293*(4,571-4,685)=11,712;

Изменение эксергии холодильного агента в испарителе:

=12,896-22,949=

=545,76-471,4-293*(4,5644-4,2763)= 74,36-293*(4,5644-4,2763)=-10,053.

Изменение эксергии:

=74,36*(1-(293/265))=-7,86.

Необратимость процесса теплообмена в испарителе:

=-10,053+7,86=12,896-22,949+7,86=

=-2,193

Изменение эксергии потока в паропроводе:

=11,712-12,896=-1,184.

Удельное количество подводимой эксергии:

=158,76/3,2=49,61.

Внутренние и внешние потери эксергии в компрессоре:

=-(49,61-42,89)=

=-(593,6-546,51)/0,95-(-(589,4-546,51))=-6,70.

Изменение эксергии холодильного агента в конденсаторе:

=

=37,101-54,602=471,4-589,4-293*(4,228-4,571)=-118-293*(4,228-4,571)=

=-17,501

=118*(1-(293/318))=9,277.

Необратимость процесса теплообмена:

=-17,501-9,277=(37,101-54,602)-9,277=-26,778.

Потери эксергии из-за необратимости при дросселировании, когда :

=22,949-37,101=-293*(4,2763-4,228)=

=-14,152.

Эксергетический КПД холодильной установки, %:

=(-7,86/49,61)*100=-15,84.

Потери эксергии составляют (%):

в компрессоре

=(-6,70/49,61)*100=-13,51;

с водой, охлаждающей конденсатор

=(9,277/49,61)*100=18,7;

от необратимости в конденсаторе

=(-26,778/49,61)*100=-53,98;

от необратимости при дросселировании

=(-14,152/49,61)*100=-28,53;

в испарителе

=(-2,193/49,61)*100=-4,42;

в паропроводе

=(-1,184/49,61)*100=-2,39.

Уравнение эксергетического баланса

;

49,61=-2,193-6,70-1,184+9,277-26,778-14,152-7,86;

49,61=-49,59.

На основании уравнения эксергетического баланса для данной парокомпрессионной установки строим диаграмму распределения потоков эксергии (рис. 4):

Заключение

В данном курсовом проекте был произведён расчёт параметров состояния рабочего тела в характерных точках холодильного цикла, результаты которого сведены в табл. 1. Определили коэффициенты полезного действия холодильной машины, работающей по действительному циклу и теоретическому, соответственно η_ε^д=0,3, η_ε^т=0,35. КПД действительного цикла меньше теоретического, т. к. теплота теоретического цикла больше теплоты действительного. Это объясняется тем, что теплота реального цикла теряется в элементах установки. Составили энергетический и эксергетический балансы установки.

Список используемой литературы

1. Термодинамические свойства воды и холодильных агентов: Справочные материалы к расчету состояния рабочих веществ в курсовых и дипломных проектах для студентов направлений 550800, 550900 и специальности 170500 всех форм обучения / Сост.: И. В. Дворовенко, П. Т. Петрик, А.Р. Богомолов. — Кемерово: КузГТУ, 2006. — ЗО с.

2 Методические указания к курсовым работам по дисциплине «Инженерная термодинамика и энерготехнология химических производств» / Сост.: И. В. Дворовенко, П. Т. Петрик, А. Р. Богомолов. — Кемерово: КузГТУ, 2000. — I6 с.

3. Мазур Л. С. Техническая термодинамика и теплотехника: Учебник. — М.: ГЭОТАР, 2003. – 352 с.

4. Кириллин В. А., Сычев В. В., Шейндлин А. Е. Техническая термодинамика. —4- е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат. 1983.

5. Бродянский В. М. Эксергетический метод термодинамического анализа. М.: Энергия, 1973.

6. Соколов В. Н. Машины и аппараты химических производств: Учебник. – Л.: Машиностроение, 1982. 384 с.

7. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Техническая термодинамика и теплотехника» / Сост.: Ю. О. Афанасьев, П. Т. Петрик, А. Р. Богомолов. — Кемерово: КузГТУ, 2007. — 49 с.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра процессов, машин и аппаратов химических производств

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Техническая термодинамика и теплотехника»

Тема проекта:

«Расчёт холодильной парокомпрессионной машины»

Выполнил: ст-т гр. ХТ – 051

Перепелица С. В.

Проверила:

Тиунова Н.В.

Кемерово 2008

Содержание

Введение 3

Задание 5

1. Расчет значений основных параметров состояния в характерных точках цикла 6

2. Расчет параметров состояния реального цикла парокомпрессионной холодильной машины 8

3. Технические показатели холодильной машины 9

4. Метод коэффициентов полезного действия для обратного

цикла 10

5. Эксергетический метод для обратного цикла 14

Заключение 17

Список используемой литературы 18