Конструирование абсорбера мембранной холодильной машины

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1. Испытание мембранной холодильной машины на экспериментальном стенде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2. Конструирование абсорбера мембранной холодильной машины . 8
3. Разработка программного обеспечения для расчетов мембранного блока, испарителя и абсорбера мембранной холодильной машины .
16
4. Создание экспериментального образца мембранной холодильной машины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Список использованных источников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Весь текст будет доступен после покупки

Методы мембранного разделения жидкостей и газов, обладающих взаимной растворимостью, представляют собой многообещающую область в сфере химической технологии. Применение конструкции с мембранным блоком способствует осуществлению процесса при стандартных температурных условиях и высокой степени масштабируемости производства, что дает экономически привлекательный эффект. Использование полупроницаемых мембран приносит значительную экономию в традиционных производственных отраслях и открывает новые горизонты для разработки простых и энергоэффективных технологических решений.
Внедрение смесевых мембран в холодильные системы позволяет осуществлять получение холода из раствора хладагента посредством осмотического разделения. В этом процессе применяется полупроницаемая мембрана, подвергаемая давлению, превышающему осмотическое давление, создаваемое насосом. В результате данного действия хладагент поворачивается в газообразную форму при низком давлении, которое обеспечивается за счет источника низкопотенциальной энергии, что в свою очередь обеспечивает необходимый охлаждающий эффект.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Испытание мембранной холодильной машины на экспериментальном стенде

Эффективность абсорбционных мембранных холодильных установок демонстрируется через математические расчеты, по результатам которых получаем, что значение тепловых коэффициентов для абсорбционной холодильной установки (АБХУ) и мембранной холодильной установки (МХУ) имеют следующие значения:
- для АБХУ значение коэффициента равно 0,75;
- для МХУ значение коэффициента составляет 66,70.
Испытания мембранной холодильной установки осуществлялись на разработанной стенде.
Стенд для проведения испытания МХУ представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 – Стенд для испытания МХУ

Испытательный стенд оснащен измерительной схемой, расположенной по необходимым участкам для контроля параметров температуры и давления.
На рисунке 2 представлена расчетная схема мембранного модуля, предназначенного для разделения смеси хладагент-абсорбент.


Рисунок 2 – Мембранный модуль

В мембранном модуле, представленном на рисунке 2, рассматривается следующее соотношение потоков: А+В – исходная смесь для разделения; А – компонент, растворенный в растворителе (BrLi – абсорбент), В – растворитель (Н2О – хладагент).
Количество прошедшего через мембрану растворителя В (рисунок 2), обозначается как NВ, определяется соотношением:
. (1)
В качестве хладагента в АБХМ выступает вода. Холодопроизводительность установки определяется соотношением:
, (2)
где ? – средняя плотность жидкого хладагента,
V1 – объемный расход холодильного агента,
h1, h2 – энтальпии хладагента на входе и на выходе.
Исходными данными для расчета и проектирования мембранного аппарата в составе холодильной установки являются:
- производительность аппарата (Vн);
- начальная и конечная концентрация растворенного вещества (Хн, Хк);
- перепад рабочего давления на мембране при разделении смеси (?р);
-температура жидкой смеси при разделении (Т),
Эти значения необходимо найти в процессе проведения испытания.
Для определение рабочей площади мембраны в установке необходимо определить ряд параметров, определяющих процесс разделения смеси на мембране, характерных для процесса обратного осмоса.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Николаев Н. И. Диффузия на мембранах. – М.: Химия, 1980. – 232 с., ил.
2. Беляев В.П. Абсорбционно-мембранная установка. RU 2 295 677 C2, Опубл. 20.03.2007, Бюл. № 8.
3. Хванг С.-Т., Каммермеер К. Мембранные процессы разделения: Пер. с англ. Под ред. Проф. Дытнерского Ю.И. – М.: Химия, 1981. – 464 с., ил.

Весь текст будет доступен после покупки