Title: NH3/H2OLiBr as working fluid for the compression/absorption cycle
Abstract: In the search for working fluids which are better than ammonia/water for the compression/absorption cycle, the ternary working mixture NH3/H2OLiBr was evaluated. NH3/H2OLiBr was expected to have thermodynamic properties which were advantageous for the cycle but the choice was also determined by the fact that some experimental data were available for this mixture. The general behaviour and the performance of the cycle are calculated for the ternary mixture with a range of salt concentrations up to 60% by mass. Thermodynamic properties are estimated where they are not directly available from measurements. Comparisons of the cycle performance are made with the binary mixture NH3/H2O. At 60% salt solution, the ternary mixture gives an up to 10% better cycle performance than the binary mixture. When optimizing the internal operating conditions for the cycle, it is found that the best operating point for the ternary mixture is located at a larger internal temperature gradient (i.e. a larger difference in concentration between the solution streams) than is the case for the binary mixture. For small values of the internal temperature gradient, the COP of the binary mixture exceeds that of the ternary mixture. The difference in behaviour of the cycle performance for the two fluids is mainly explained by the differences in the latent heat of vaporization, the specific heat of the solution and the vapour pressure. The thermodynamic advantages of the ternary mixture, such as a larger heat of vaporization, compensate the disadvantages only at large internal temperature gradients. For small values of the internal temperature gradient, the influence of the size of the solution recirculation flow dominates and the binary mixture with the smallest solution flow is the better one. Results for ternary mixtures with salt concentrations between 0 and 60% indicate that the best mixture would be a solution with a salt content of about 40–50% by mass. These calculations, however, are rather uncertain since the properties of such mixtures are to a large extent estimated from the properties for NH3/H2O and NH3/H2O60% LiBr and are not experimentally verified. Nevertheless, the results show that the highest salt concentration (i.e. the largest vapour pressure decrease) might not be the most advantageous for the compression/absorption cycle. This is opposite to what is found for the absorption cycle, where the highest possible salt concentration is preferred. Dans la recherche de fluides actifs qui soient meilleurs que le couple ammoniac-eau pour le cycle à compression/absorption, on a étudié le mélange ternaire ammoniac-eau-bromure de lithium. On considérait que ce mélange était susceptible de présenter des propriétés thermodynamiques tout à fait adaptées au cycle, mais le choix a étéégalement déterminé par le fait que l'on disposait déjà de quelques données expérimentales. Le comportement général et la performance du cycle sont calculés pour le mélange ternaire, avec une plage de concentrations salines pouvant atteindre 60% en masse. On évalue les propriétés thermodynamiques que les mesures n'ont pas permis de déterminer. On compare les performances du cycle utilisant ce mélange ternaire avec celles du cycle utilisant le mélange binaire ammoniac-eau. A une concentration saline de 60%, avec le mélange ternaire, la performance du cycle est supérieure de 10%. Lors de l'optimisation des conditions de fonctionnement interne du cycle, on observe que le point de fonctionnement le meilleur pour le mélange ternaire se situe à un gradient de température interne plus grand (c'est-à-dire pour une différence plus importante dans la concentration entre les flux de la solution) que pour le mélange binaire. Pour de petites valeurs de gradient de température interne, le COP du mélange binaire dépasse celui du mélange ternaire. La différence dans le comportement de la performance du cycle, pour ces deux mélanges, s'explique surtout par les différences dans la chaleur latente d'évaporation, la chaleur massique de la solution et la pression de vapeur. Les avantages thermodynamiques du mélange ternaire, tels qu'une chaleur d'évaporation plus importante, ne compensent les inconvénients qu'à des gradients de température interne plus grands. Pour de petites valeurs du gradient de température interne, c'est l'importance du flux de la solution en circulation qui est déterminant et c'est le mélange binaire avec le flux le plus petit de la solution qui donnent les meilleurs résultats. Les résultats sur les mélanges ternaires avec des concentrations salines de 0 à 60% indiquent que le meilleur mélange serait une solution avec une teneur en sel d'environ 40–50% en masse. Ces calculs, cependant, ne sont pas absolument justes étant donné que les propriétés de tels mélanges sont, dans une grande mesure, évaluées à partir des propriétés du mélange ammoniac-eau et que les propriétés du mélange ammoniac-eau-60% de bromure de lithium ne sont pas vérifiées expérimentalement. Néanmoins, les résultats montrent qu'avec la concentration saline la plus élevée (c'est-à-dire la diminution la plus importante de la pression de vapeur), le cycle à compression/absorption ne serait pas le plus performant. On a constaté qu'il n'en allait pas de même pour le cycle à absorption pour lequel on préfère la concentration saline la plus élevée possible.
Publication Year: 1993
Publication Date: 1993-01-01
Language: fr
Type: article
Indexed In: ['crossref']
Access and Citation
Cited By Count: 21
AI Researcher Chatbot
Get quick answers to your questions about the article from our AI researcher chatbot