Рис. 3. Принципиальная тех-
нологическая схема пароком-
прессионного цикла теплового
насоса:
I — компрессор; II — предконден-
сатор; III — конденсатор; IV, VI —
отделители жидкости; V — тур-
бодетандер; VII — дроссельный
вентиль; VIII — испаритель
HYSYS. Была построена и рассчитана термодинамическая модель
теплонасосной установки со следующими параметрами:
Расход аммиака (
G
NH
3
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,3
кг/с
Температура:
нагнетания (
T
н
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
K (121
◦
С)
конденсации (
T
к
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
K (71
◦
С)
Давление конденсации (
p
к
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33,88
бар
Поскольку в точке
4
доля пара велика ( 80%), то после конденса-
тора ставится сепаратор. Получившийся пар (точка
7
)
идет на расши-
рение в роторный детандер, а жидкость (точка
5
)
на дросселирование.
В детандере аммиак расширяется с начального давления 33,88 бар до
конечного давления, равного 11,33 бар.
Роторный детандер в цикле использован ввиду необходимости ути-
лизировать энергию, сообщенную рабочему телу при сжатии в ком-
прессоре и не отведенную от него в виде теплоты в конденсаторе из-за
недостатка расхода регенерирующего газа (азота).
Исходя из расчета цикла параметры роторного детандера следую-
щие:
Расход аммиака (
G
d
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,24
кг/с
Температура аммиака:
на входе в детандер (
T
7
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
K (71
◦
С)
на выходе из детандера (
T
8
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
K (30
◦
С)
Давление аммиака:
на входе (
p
7
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33,88
бар
на выходе (
p
8
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11,33
бар
88
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012