Опыт эксплуатации абсорбционных холодильных машин Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_

вакуума, происходит процесс кипения хладагента, который отводит теплоту из охлаждаемой воды, циркулирующей по трубкам теплообменника [3]. Этот процесс непосредственно охлаждает воду, циркулирующую в теплообменнике, и выполняет главную задачу, стоящую перед АБХМ. Капли концентрированного раствора бромида лития (LiBr) подаются в правую часть камеры («абсорбер»), где абсорбируют пары воды-хладагента. Для того чтобы не допустить повышения температуры бромида лития и потери его абсорбирующих свойств, необходима охлаждающая вода, которая стабилизирует его температуру. Раствор бромида лития, полученный после абсорбции, направляется в генератор при помощи насоса. Там под воздействием теплоты из него выкипает часть воды. Это восстанавливает изначальную концентрацию бромида лития в растворе, что нужно для поддержания его абсорбирующих свойств. В конденсаторе происходит процесс конденсации пара хладагента, образовавшегося при кипении раствора в генераторе. Далее, эта вода-хладагент вновь попадает в «испаритель» (левую часть камеры) и цикл повторяется заново [4].

Абсорбционные машины просты по конструкции (кроме насосов для перекачки жидкости, в них нет других движущихся механизмов), дешевы в изготовлении, надежны, малошумны. Их можно размещать вне помещений: на открытых площадках под легкими навесами для защиты от осадков. Главный недостаток -невысокая энергетическая эффективность [5].

Во многих случаях абсорбционная холодильная машина позволяет радикально снизить эксплуатационные расходы на центральное кондиционирование и промышленное охлаждение за счет использования доступного альтернативного источника энергии, который часто бывает дешевле затрат на подключение и использование электрических мощностей. Именно с помощью абсорбционных холодильных машин возможно более полное использование топливно-энергетических ресурсов, уменьшить тепловое загрязнение окружающей среды, т.е. решать самые актуальные задачи энергетики. Список использованной литературы:

1. Абсорбционные холодильные машины. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www .abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3873.

2. Гафуров А.М. Способ преобразования сбросной низкопотенциальной теплоты ТЭС. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015. - №4 (28). - С. 28-32.

3. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Новые системы охлаждения конденсаторов паровых турбин ТЭС. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 100-101.

4. Принцип действия абсорбционной холодильной машины. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://abxm-thermax.ru/abxm/.

5. Виды абсорбционных холодильных машин. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www .xiron.ru/content/view/11984/92/.

© Зайнуллин Р.Р., Галяутдинов А.А., 2016

УДК 621.57

Р.Р. Зайнуллин

ассистент кафедры «Промышленная электроника и светотехника» Казанский государственный энергетический университет

г. Казань, Российская Федерация А.А. Галяутдинов

ученик 10 класса МБОУ «Параньгинская средняя общеобразовательная школа»

Республика Марий Эл, Российская Федерация

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН

Аннотация

В статье рассматривается опыт эксплуатации абсорбционных холодильных машин и показатель их

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_

эффективности.

Ключевые слова

Абсорбционная холодильная машина, холодильный коэффициент

Первая абсорбционная холодильная машина была создана во Франции в 1859 году и запатентована в 1860 Фердинандом Карре. В качестве рабочего тела использовалась смесь аммиака и воды. Из-за высокой токсичности аммиака такие холодильные машины в то время не получили широкого распространения для домашнего применения и использовались для промышленного производства льда [1].

В установках кондиционирования воздуха абсорбционный холодильный цикл начал использоваться более пятидесяти лет назад. В производственных процессах, в которых требовалось поддержание низких температур, стали применяться аммиачно-водяные абсорбционные холодильные машины (АБХМ).

В конце 1950-х годов была создана первая двухступенчатая бромистолитиевая (LiBr) АБХМ. Позже они стали использоваться не только для охлаждения помещений, но и в качестве источника горячей воды.

В 1960-х годах началось активное продвижение газодобывающими компаниями технологий, предусматривающих использование природного газа. При продвижении на рынок АБХМ, работающих на природном газе, отмечались такие их достоинства, как низкие эксплуатационные затраты и лучшая производительность. Однако совершенствование компрессоров, повышение эффективности электродвигателей, устройств управления позволили повысить эффективность парокомпрессионных холодильных машин и снизить стоимость их эксплуатации.

В 1987 году был подписан так называемый «Монреальский Протокол» по веществам, разрушающим озоновый слой, который ограничил применение хладагентов на основе хлорфторуглерода (CFC) и гидрохлорфторуглерода (HCFC) [2]. При этом непрерывно возрастала стоимость электрической энергии. В то же время стоимость природного газа оставалась достаточно стабильной, а сама технология абсорбционного охлаждения совершенствовалась. Перечисленные факторы способствовали очередному повышению интереса потребителей к АБХМ.

Холодильный цикл трехступенчатой абсорбционной холодильной машины с тремя конденсаторами и тремя генераторами был запатентован в 1985 году. Альтернативный цикл трехступенчатой абсорбционной холодильной машины с двойным конденсатором был запатентован в 1993 году. В настоящее время существуют прототипы трехступенчатых абсорбционных холодильных машин, эффективность которых превышает эффективность двухступенчатых на 30-50% [3].

Эффективность абсорбционных холодильных машин характеризуется холодильным коэффициентом, определяемым как отношение холодопроизводительности установки к затратам тепловой энергии. Одноступенчатые АБХМ характеризуются величинами холодильного коэффициента, равными 0,6-0,8 (при максимально возможном 1,0) [4]. Поскольку холодильный коэффициент установок этого типа всегда меньше единицы, одноступенчатые АБХМ целесообразно использовать в случаях, когда есть возможность утилизации тепловой энергии, например, сбросная тепловая энергия от электростанций, котлов и т. п. [5].

Двухступенчатые АБХМ характеризуются величинами холодильного коэффициента, равными примерно 1,0 при максимально возможном 2,0. Еще не доступные для коммерческого использования прототипы трехступенчатых АБХМ характеризуются величинами холодильного коэффициента от 1,4 до 1,6.

Относительно высокие капитальные затраты ограничивают широкое распространение АБХМ. Низкая эффективность одноступенчатых АБХМ ограничивает их конкурентоспособность, за исключением случаев использования легкодоступной сбросной тепловой энергии. Даже применение двухступенчатых АБХМ экономически не всегда оправдано.

Список использованной литературы:

1. История создания и развития АБХМ. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www .abhmpro.ru/#! abhm -hi story/c1wcw.

2. Монреальский протокол по веществам. [Электронный ресурс] / Режим доступа:

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №6/2016 ISSN 2410-6070_

http: //www .ozoneprogram .ru/ozonovoe_zakonodatelstvo/protokol/.

3. Абсорбционные холодильные машины. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www .abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3873.

4. Абсорбционные холодильные машины. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://dom.esco.agency/soderzhanie-zhurnala/rubriki-novogo-nomera/55-teplovye-nasosy-v-zdaniyakh/133-absorbtsionnye-kholodilnye-mashiny.

5. Гафуров А.М. Способ преобразования сбросной низкопотенциальной теплоты ТЭС. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015. - №4 (28). - С. 28-32.

© Зайнуллин Р.Р., Галяутдинов А.А., 2016

УДК 624.042; 624.002

А.А. Логвинов, Н.В. Трухов

студенты 5 курса КФ МГТУ им.Н.Э. Баумана, кафедра «ПТМ»

С.Л. Заярный

к.т.н., доцент КФ МГТУ им. Баумана, кафедра «ПТМ» г. Калуга, Российская Федерация

МОДЕЛЬ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ РАСТЯНУТОГО КОМПОЗИТНОГО СТЕРЖНЯ

Аннотация

В статье предложена математическая модель определения прочности растянутого композитного стержня методом статистического моделирования обеспечивающая возможности оценки его надежности.

Ключевые слова

Ферменная конструкция, композитные материалы, статистическая модель

Стержень ферменной конструкции нагружен в продольном направлении и поэтому представляет собой элемент конструкции, изготовление которого из волокнистых, композиционных материалов может быть предпочтительным [1,2]. В настоящей работе рассматривается прочности растянутого композитного стержня.Определение распределения нагрузки между нитями композитного стержня в общем случае представляет собой статически неопределимую задачу. Раскрытие статической неопределимости, возможно только путем составления уравнений, дополняющих число уравнений статики до числа неизвестных. Эти дополнительные уравнения отражают особенности геометрических связей, наложенных на деформируемую систему (уравнения перемещений).

Установление критериев проектирования и прочности для композитов связано с установлением предельных нагрузок из условия, чтобы ни в одном из слоев композита напряжения не превосходили бы определенного уровня. Таким образом, начальное разрушение в некотором критическом слое кладется в основу определения расчетных характеристик, уровень которых определяется условиями работы и ответственностью конструкции.

Учет реальных свойств материалов позволяет рассчитать любые конструкции, когда число связей в системе превышает число независимых уравнения статики. Раскрытие статической неопределимости, возможно путем составления уравнений, дополняющих число уравнений статики до числа неизвестных. Эти дополнительные уравнения отражают особенности геометрических связей, наложенных на деформируемую систему, и условно называются уравнениями перемещений.