Исходные данные к расчету

Спроектировать систему утилизационного хладоснабжения на базе абсорбционных водоаммиачных источников холода, исходя из следующих данных:

• температура отпускаемого холода = -20 С;

• производительность системы хладоснабжения = 2000 кВт;

• температура конденсации, определяемая температурой воды из системы оборотного водоснабжения = 35С;

• вид и параметры греющего теплоносителя, представляющие собой вторичный энергоресурс (ВЭР) – дымовые газы с температурой t_д.г.=190 C;

• высшую температуру в генераторе , С – определить.

• климатические условия - для г. Казани.

Таблица

№ варианта	, С	, С	, С	, кВт	Греющий теплоноситель
1	-15	35	определить	500	Дым. газы t = 220 C
2	-5	25	определить	400	Вт. пар р = 0,4 МПа
3	-12	40	110	700	Техническая вода
4	-7	28	определить	900	Дым. газы t = 180 C
5	-9	23	определить	600	Вт. пар р = 0.3 МПа
6	-18	30	130	1200	Техническая вода
7	-13	20	определить	2500	Дым. газы t = 280 C
8	-4	28	120	1600	Техническая вода
9	-20	35	определить	300	Вт. пар р = 0.2 МПа
10	-7	30	определить	2000	Дым. газы t = 190 C
11	-15	35	определить	1200	Вт. пар р = 0.5 МПа
12	-10	40	110	250	Техническая вода
13	3	20	определить	500	Дым. газы t = 280 C
14	-7	35	определить	750	Вт. пар р = 0.4 МПа
15	-18	28	120	1000	Техническая вода
16	-20	20	определить	1250	Дым. газы t = 220 C
17	-17	23	определить	1500	Вт. пар р = 0.3 МПа
18	-5	35	130	1750	Техническая вода
19	-12	30	определить	2000	Дым. газы t = 240 C
20	-10	25	определить	2250	Вт. пар р = 0.2 МПа

Предисловие

В настоящее время хладоснабжение промышленных предприятий преимущественно производится от холодильных установок парокомпрессионного типа, размещаемых как на централизованных станциях, так и вблизи от места расположения основных потребителей холода.

Вместе с тем, при наличии на предприятии вторичных тепловых энергоресурсов низкого потенциала открываются возможности для включения в системы тепло- и хладоснабжения абсорбционных трансформаторов теплоты (АТТ). Однако эта возможность в промышленности используется не в полной мере. Объясняется это рядом причин, преимущественно экономического порядка: 1) структура энергетического хозяйства крупных производственных комбинатов и промышленных предприятий преимущественно складывалась в 60-70-е годы прошлого столетия, когда в нашей стране поддерживались низкие цены на топливно-энергетические ресурсы. Использование вторичных энергоресурсов (ВЭР) низкого потенциала в такой ситуации себя экономически не оправдывало, и при технико-экономическом сравнении альтернативы - выбрать в качестве источника холода парокомпрессионную или абсорбционную установку, предполагалось, что для привода АТТ будет использоваться водяной пар или горячая вода от ТЭЦ, а этот вариант являлся заведомо проигрышным; 2) хотя в настоящее время картина кардинально изменилась, и в себестоимости выпускаемой продукции доля затрат на топливно-энергетические ресурсы резко возросла, в промышленности на реорганизацию систем производства и распределения энергоресурсов, как правило, идут неохотно. Для этого требуется привлечение значительных финансовых средств, что в настоящее время, характеризуемое экономической нестабильностью, сопряжено с определенным риском, а срок окупаемости принимаемых решений в области энергетики достигает 10 лет.

Вместе с тем, утилизационные системы хладоснабжения широко используются за рубежом как в промышленности, так и в коммунально-бытовом секторе и их эффективность не вызывает сомнения, поскольку по сравнению с установками парокомпрессионного типа абсорбционные установки обладают рядом преимуществ:

1. Для их привода используются дешевые, практически бросовые вторичные энергоресурсы - промышленная вода, отработанный водяной пар, дымовые газы, парогазовые смеси и др.

2. Установка одной и той же конструкции может работать в различных режимах:

• выработки холода параметров (+ 12 °С)  (- 60 °С);

• на отпуск теплоты за счет повышения в АТТ потенциала ВЭР (режим теплового насоса);

• в режиме комбинированной выработки энергоносителей, при котором одновременно производится повышение потенциала теплоты ВЭР и вырабатывается холод требуемых параметров.

3. Высокая надежность в эксплуатации.

К числу недостатков АТТ относятся:

1. Высокие массогабаритные показатели, что ведет к повышению капитальных затрат на установку оборудования и эксплуатационных затрат на его обслуживание.

2. Худшие, по сравнению с парокомпрессионными установками, показатели холодильного коэффициента, характеризующего энергетическую эффективность трансформатора теплоты, а также эксергетического к.п.д., отражающего степень термодинамического совершенства данной установки;

3. Чувствительность к загрязнению рабочих поверхностей, особенно органическими отложениями, которые зачастую происходят при утилизации теплоты загрязненных стоков, промышленных вод и парогазовых смесей, содержащих в своем составе пары высокомолекулярных углеводородов.

Для предприятий химической и нефтехимической отрасли промышленности, которые, с одной стороны, обладают большим количеством ВЭР низкого потенциала, а с другой стороны, являются крупнейшими потребителями холода, организация утилизационных систем хладоснабжения на базе АТТ представляется одним из наиболее перспективных направлений совершенствования энергетического хозяйства. Кроме этого, возможность изменения режима работы АТТ в течение года позволяет решить ряд проблем, возникающих в процессе эксплуатации технологических систем данных производств.

В связи с тем, что в настоящее время ощущается недостаток технической литературы по данному вопросу, в представленных методических указаниях приведен пример выполнения контрольной работы и необходимые справочные данные.

Варианты заданий и требования к содержанию и объему выполнения контрольной работы приведены в изданных ранее методических указаниях «Инженерное проектирование теплоэнергетического оборудования. Программа, методические указания и задания к контрольной работе» [1].