КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Аборбционная холодильная установкаВоздушная холодильная установка Для более глубокого охлаждения тел (получения более глубокого холода) используется воздушная холодильная установка (рис. 41). Принцип действия воздушной холодильной установки основан на расширении предварительно сжатого и охлажденного воздуха. Воздух из холодильной камеры (4) под давлением p1 поступает в компрессор (1), где адиабатно сжимается (1–2) до давления p2 и температуре T2. Сжатый воздух подается в теплообменник (2), где охлаждается проточной водой до температуры T3 (2–3), и подается в турбодетандер (3), где адиабатно расширяется (3–4) до давления p1, при этом температура рабочего тела понижается до значения T4. Охлажденный воздух поступает в холодильную камеру, где нагревается до температуры T1 (4–1).
Рис. 41. Схема, p-v и T-s диаграммы воздушной холодильной установки
Удельное количество теплоты, переданное охлаждающей воде, может быть определено по соотношению
,
удельное количество теплоты, отведенное от воздуха в холодильной камере, по формуле
, (1) а удельная работа цикла при условии постоянства теплоемкости рабочего тела () может быть рассчитана из выражения
или, поскольку для адиабатных процессов (1–2) и (3–4) справедливы следующие соотношения температур:
;, определена по формуле . (2)
При использовании соотношений (1), (2) холодильный коэффициент воздушной холодильной может быть определен из формулы
. Вопрос №47 Холодильные установки предназначены для охлаждения тел до температуры ниже температуры окружающей среды. Чтобы осуществить такой процесс, необходимо от тела отвести теплоту и передать ее в окружающую среду за счет работы, подводимой извне.
Цикл Карно: - работа цикла. ; ; Холодильные машины бывают следующих видов: 9. Парокомпрессионные холодильные машины, в которых рабочим телом является пар, а рабочий процесс протекает в компрессоре. 10. Воздушные холодильные машины, в которых рабочим телом является воздух. 11. Абсорбционные холодильные машины, в которых идёт поглощение паров водными растворами. 12. Пароструйные холодильные машины, имеющие инжекторы в качестве исполнительного механизма. Иногда для осуществления цикла холодильной машины целесообразнее расходовать не механическую работу, как это было в рассмотренных типах холодильных машин, а теплоту, отбираемую, к примеру, от уходящих продуктов сгорания газотурбинных установок. Холодильные машины, в которых для понижения температуры тел до температуры ниже температуры окружающей среды используется теплота отработавших продуктов сгорания, называются абсорбционными холодильными установками (рис. 42). Абсорбционные холодильные установки используют в качестве рабочего тела хладоагенты и их растворы. В качестве хладагента в абсорбционных холодильных установках может быть использован аммиак, а в качестве растворителя (абсорбента) – вода.
Рис. 42. Схема и идеализированная T-s диаграмма абсорбционной
Схема абсорбционной установки показана на рис. 42. В генераторе (1) к водоаммиачному раствору подводится теплота от внешнего источника (отработавшие продукты сгорания) при давлении. Подводимая теплота qг идет на испарение рабочего тела: в этом процессе образуется пар с высокой концентрацией аммиака и с температурой. Пар из генератора (1) поступает в конденсатор (2), где конденсируется при температуре T5, передавая теплоту охлаждающей воде qк. Конденсат проходит через дроссельный вентиль (3), на выходе из которого рабочее тело имеет давление p2 и температуру T6, значение которой меньше, чем температура в холодильной камере. В испарителе (4) раствор испаряется за счет подвода теплоты q0 от охлаждаемого объема (5). Из испарителя пар поступает в абсорбер (6), где поглощается при температуре T3 абсорбером, поступающим из генератора через вентиль (8), отдавая теплоту абсорбции qа охлаждающей воде, проходящей через змеевик. Вследствие поглощения пара, концентрация хладагента (аммиака) в растворе повышается. Насосом (7) раствор из абсорбера (6) подается в генератор. При идеализации работы цикла рассматриваемой установки (полная обратимость процессов, полное выпаривание хладагента из абсорбера) рабочий процесс в ней можно представить в виде совокупности прямого (1-2-3-4) и обратного (5-6-7-8) циклов Карно. Эффективность работы абсорбционной машины можно оценить тепловым коэффициентом . Следовательно, чем больше отбирается удельной теплоты от охлаждаемого объема при фиксированном количестве подведенной теплоты в генераторе, тем выше экономичность холодильной установки. Действительный цикл абсорбционной холодильной установки характеризуется необратимостью процессов, что приводит к некоторому снижению теплового коэффициента абсорбционной холодильной машины. Вопрос №48-49
Для того, чтобы превратить теплоту в работу нужно совершить какой-то процесс (цикл). Цикл со смешанным подводом теплоты – цикл Сабате-Тринклера. - сжатие. - подвод теплоты. - расширение. - отвод теплоты. Цикл Отто. - сжатие. - подвод теплоты. - расширение. - отвод теплоты. Внутренняя (внешняя) мёртвая точка, наружная мёртвая точка – крайние положения поршня. Ход поршня – движение от внутренней мёртвой точки до наружной мёртвой точки. Такт – часть рабочего процесса, приходящаяся на один ход поршня. Двигатели внутреннего сгорания бывают следующих видов: 1. Двухтактные двигатели внутреннего сгорания. 2. Четырёхтактные двигатели внутреннего сгорания. - давление, под которым в камеру поступает заряд. Точка - точка закрытия впускающего клапана. Коэффициент заполнения - отношение действительного количества заряда по массе к теоретическому количеству заряда, которое могло поступить при данных условиях, то есть. Звёздочка – впрыск топлива для дизельного процесса. - процесс сгорания в дизельном двигателе. Точка - момент проскакивания искры между электродами свечи в карбюраторном двигателе. Точка - точка открытия выпускного клапана. Точка - точка открытия впускного клапана. Точка - точка закрытия выпускного клапана. Рабочий процесс. Первый такт – такт всасывания. Во время этого такта происходит окончание выхлопа и наполнение камеры сгорания зарядом. Второй такт – такт сжатия. Во время этого такта происходит конец наполнения камеры сгорания зарядом и сжатие заряда. В конце процесса сжатия заряда, его температура повышается до какой-то. Для дизельных двигателей эта температура должна быть больше температуры возгорания, то есть, а для карбюраторных двигателей она должна быть меньше температуры возгорания, то есть. Третий такт – рабочий такт, такт расширения. Во время этого такта происходит сгорание заряда (для дизельных двигателей и для карбюраторных двигателей), расширение заряда и начинается выпуск. Четвёртый такт – выхлоп, такт очистки. Во время этого такта идёт выпуск и начинается наполнение камеры сгорания зарядом. Первый и четвёртый такты являются процессами газообмена. Это вспомогательные такты. Вследствие отсутствия в них термодинамики, они являются вредными. Для двухтактного двигателя: Рассмотрим теоретический цикл. - средняя константа, представляющая собой отклонение от адиабаты. Среднее давление - давление, которое, действуя постоянно во время хода поршня, совершает работу, равную работе за цикл. , где - полный объём цилиндра. , где - степень сжатия. Коэффициент заполнения теоретической диаграммы действительной диаграммой. Среднее индикаторное давление - давление, характеризующее работу в действительном цикле. Индикаторная работа - работа действительного цикла. Среднее эффективное давление, где - давление, ушедшее на механические потери.
Эффективная работа -. Механический коэффициент полезного действия -.
, где - количество оборотов, - число тактов, - число цилиндров.
Основными характеристиками для выбора двигателя внутреннего сгорания являются:,,, (- удельный расход). ,
- количество воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания топлива. , где - коэффициент избытка воздуха,. . Вопрос №50 Газотурбинные установки. Преимущества ГТУ над поршневыми ДВС: 1. Сразу получается вращательное движение. 2. Большая единичная мощность. 3. Меньшая удельная металлоёмкость. Газовая турбина – лопаточный двигатель, преобразующий энергию потока газа, проходящего через сопловой аппарат и рабочие лопатки турбины, в механическую работу. Схема газовой турбины: 1 – Направляющий аппарат. 2 – Рабочее колесо турбины. 3 – Рабочие лопатки. Схема и рабочий процесс простейшей ГТУ: 1 – Воздушный фильтр. 2 – Осевой компрессор. 3 – Пусковое устройство. 4 – Камера сгорания. 5 – Турбина. 6 – Потребитель (центробежный компрессор, генератор электрической энергии, буровая установка). 7 – Топливный газ. 8 – Уходящий газ. Степень повышения давления. В осевом компрессоре. Коэффициент избытка воздуха. В осевом компрессоре. Температура рабочего тела составляет. Классификация ГТУ: 1. По термодинамическому признаку: a. ГТУ, работающие по циклы Гемфри (1-2-3-4).. ГТУ такого типа имеют больший коэффициент полезного действия, чем ГТУ, работающие по циклу Брайтона. b. ГТУ, работающие по циклу Брайтона (1-2-3`-4). 2. По организации процесса: a. ГТУ, работающие по открытому циклу. В ГТУ такого типа рабочее тело постоянно меняется. b. ГТУ, работающие по закрытому циклу. В ГТУ такого типа рабочее тело не меняется. 3. По конструкции: a. ГТУ одновальной конструкции. b. ГТУ двухвальной конструкции. Такой тип ГТУ используется в случае переменных режимов работы ГТУ. c. ГТУ трёхвальной конструкции. Такой тип ГТУ используется в случае переменных режимов работы ГТУ. ГТУ, работающие по закрытому циклу. Преимущества ГТУ, работающей по закрытому циклу: возможность использовать низкокачественное топливо. Схема ГТУ, работающей по закрытому циклу: 1 – Пусковое устройство (турбодетандер). 2 – Осевой компрессор. 3 – Камера сгорания, печь, тепловое устройство. 4 – Турбина. 5 – Потребитель. 6 – Холодильник. 7 – Трубный пучок. 8 – Вход воздуха. 9 – Вход топлива. ГТУ двухвальной конструкции. Преимущества ГТУ двухвальной конструкции: даёт возможность при переменном режиме работы потребителя и силовой турбины поддерживать оптимальный режим работы газогенератора. Характеристикой таких ГТУ является величина. Чем больше, тем лучше ГТУ. Схема ГТУ двухвальной конструкции: 1 – Воздушный фильтр. 2 – Осевой компрессор. 3 – Пусковое устройство. 4 – Камера сгорания. 5 – Топливный газ. 6 – Турбина высокого давления. 7 – Турбина низкого давления. 8 – Уходящий газ. 9 – Потребитель (центробежный компрессор, генератор электрической энергии, буровая установка). Способы повышения эффективности работы ГТУ: 1. Повышение температуры продуктов сгорания перед турбиной. 2. Повышение степени сжатия в осевом компрессоре. 3. Регенерация теплоты, уходящих газов. 4. Использование многоступенчатого сжатия воздуха с промежуточным охлаждением. 5. Многоступенчатое расширение продуктов сгорания с промежуточным их подогревом. Эффективный термодинамический цикл ГТУ. Цикл Брайтона 1-2-3-4. Реальный процесс, где - политропное сжатие; - процесс подвода тепла при непостоянном давлении; - политропный процесс расширения; - процесс отвода тепла при непостоянном давлении. Регенератор – тепловой аппарат, в котором происходит теплообмен между продуктами сгорания с воздухом, сжатом в компрессоре. Для регенерации нужно чтобы. ГТУ могут быть регенеративного и безрегенеративного типов. ГТУ регенеративного типа. Преимущества ГТУ регенеративного типа: возможность повысить КПД, вследствие уменьшения расхода топливного газа. Схема ГТУ регенеративного типа: , где - нижнее рабочее значение теплоты.
Рекламные ссылки http://www.mosbanki.ru/ газпромбанк москва. рулонный газон Ads by ShowPasswordAd Options Ads by ShowPasswordAd Options
Дата добавления: 2015-05-10; Просмотров: 444; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |