Modelowanie układów absorpcyjnych oraz ich zastosowanie w przemysłowych systemach konwersji energii
Radosław Kołoła
rok wydania: 2013
stron: 106
format: B5
oprawa: miękka
wydawnictwo: Politechnika Gdańska
W niniejszej monografii zaprezentowano najnowsze rozwiązania i trendy w dziedzinie modelowania układów absorpcyjnych. Kurczące się światowe zasoby paliw kopalnych, a także potrzeba ochrony przed degradacją środowiska naturalnego rzutują na coraz większą popularność metod wykorzystujących alternatywne źródła energii lub pozwalających na pełniejsze wykorzystanie dostępnych źródeł energii poprzez ograniczenie jej strat. Wiąże się to ze stosowaniem coraz doskonalszych systemów konwersji energii, bądź też opracowaniem metod modernizacji układów już istniejących. Książka przeznaczona jest dla projektantów opracowujących nowoczesne systemy energetyczne, inżynierów zajmujących się układami absorpcyjnymi oraz dla studentów i doktorantów studiujących na kierunkach technicznych, przede wszystkim związanych z energetyką. Może ona ponadto pełnić funkcję poradnika, z którego będą mogli korzystać badacze i inżynierowie zajmujący się powyższą tematyką.
SPIS TREŚCI:
Wykaz ważniejszych oznaczeń 7
1. Wstęp 9
2. Przegląd metod pozyskiwania i konwersji energii ze źródeł niekonwencjonalnych z wykorzystaniem procesu absorpcji 10
2.1. Jednoefektowe urządzenia chłodnicze absorpcyjne 11
2.1.1. Obieg układu jednostopniowego, jednoefektowego w układzie entalpia-stężenie 13
2.2. Dwuefektowe urządzenia chłodnicze absorpcyjne 16
2.3. Trójefektowe urządzenia chłodnicze absorpcyjne 22
2.4. Przykłady rzeczywistych układów skojarzonych wykorzystujących urządzenia absorpcyjne 26
2.4.1. Wykorzystanie urządzenia absorpcyjnego na przykładzie układu skojarzonego w elektrociepłowni geotermalnej w Pyrzycach 28
2.4.2. Wykorzystanie urządzenia absorpcyjnego na przykładzie układu skojarzonego w Kopalni Węgla Kamiennego Pniówek 30
3. Modele matematyczne elementów układów absorpcyjnych 32
3.1. Warianty projektowania i modelowania układów absorpcyjnych 32
3.2. Cele przejścia z równań bilansu masy, pędu i energii 3D→0D wykorzystanych do opisów matematycznych 33
3.3. Sposób uzyskania modelu matematycznego 34
3.4. Równania szczegółowe bilansów urządzenia absorpcyjnego 35
4. Właściwości termodynamiczne czynników stosowanych w modelach porównawczych 39
4.1. Właściwości roztworu LiBr-H2O 39
4.2. Właściwości termodynamiczne amoniaku 42
4.2.1. Rozpuszczalność amoniaku w wodzie 42
4.2.2. Mieszalność amoniaku z olejami 42
5. Procedury obliczeniowe parametrów stanu czynnika chłodniczego i zespołu sorpcyjnego 44
5.1. Przegląd zależności określających entalpię właściwą roztworu LiBr-H2O 45
5.2. Przegląd zależności określających ciśnienie pary wodnej nad roztworem LiBr-H2O 48
5.3. Zależności określające stan termodynamiczny roztworu LiBr-H2O w układzie absorpcyjnym 53
5.3.1. Entalpia właściwa roztworu LiBr-H2O 53
5.3.2. Ciśnienie pary nasyconej nad roztworem LiBr-H2O w funkcji stężenia i temperatury 56
5.3.3. Temperatura roztworu LiBr-H2O oraz temperatura nasycenia czynnika chłodniczego 56
5.3.4. Gęstość roztworu LiBr-H2O 57
5.3.5. Ciepło właściwe roztworu LiBr-H2O 58
5.4. Zależności określające właściwości wody i pary wodnej 59
5.5. Zależności określające właściwości czynnika chłodniczego wykorzystane w modelu obliczeniowym układu hybrydowego 61
5.5.1. Zależności określające właściwości amoniaku w obszarze nasycenia 62
5.5.2. Zależności określające własności amoniaku w obszarze pary przegrzanej 64
5.5.2.1. Entalpia właściwa amoniaku 65
5.5.2.2. Objętość właściwa i gęstość R717 66
5.5.2.3. Entropia właściwa R717 67
6. Analiza parametryczna układu absorpcyjnego LiBr-H2O jednostopniowego jednoefektowego 70
6.1. Walidacja i weryfikacja modelu obliczeniowego 70
6.2. Wpływ stężenia roztworu na parametry pracy układu 73
6.3. Wpływ rodzaju medium napędowego doprowadzonego do desorbera i jego temperatury na parametry pracy układu 79
7. Analiza parametryczna nowego hybrydowego układu absorpcyjno-sprężarkowego 83
7.1. Modele matematyczne elementów urządzenia sprężarkowego jedno- i dwustopniowego oraz przyjęte założenia w obiegach 85
7.1.1. Skraplacz 86
7.1.2. Parownik 87
7.1.3. Sprężarka chłodnicza 87
7.2. Parametry integralne w jednostopniowym urządzeniu absorpcyjnym oraz w urządzeniu sprężarkowym jedno- i dwustopniowym 87
7.3. Analiza warunków pracy układu kombinowanego, zbudowanego z urządzenia jednostopniowego absorpcyjnego i sprężarkowego 89
7.3.1. Analiza wpływu temperatury parowania na warunki pracy układu kombinowanego 91
7.4. Analiza pracy układu kombinowanego, zbudowanego z urządzenia absorpcyjnego i sprężarkowego dwustopniowego oraz ich porównanie 92
8. Podsumowanie 95
Literatura 97
Załączniki 101
