Les efficacités de Murphree et de vaporisation d'un système ternaire (Benzène-Heptane-Toluène) sont déterminées expérimentalement et à partir de corrélations, en fonction de nombres sans dimension, établies pour les trois binaires correspondants. Les profils de concentration mesurés dans une colonne pilote de 10 plateaux perforés et les profils calculés en tenant compte de l'efficacité estimée à l'aide des corrélations sont en bon accord, ce qui permet d'envisager l'utilisation de certaines méthodes de prédiction d'efficacité de systèmes binaires pour des systèmes complexes. Murphree and vaporisation efficiency for a ternary system (Benzène-Heptane-Toluene) are determined byexperimentsand from dimensionless correlations established for the three corresponding binary systems. Calculated and experiment concentration profiles are compared for a perforated plate pilot column. Calculated profiles are determined with efficiency estimated from the binary system efficiency correlations. Comparison givesa good concordance, sa its possible ta ihink of using someof binary efficiency prediction methods for multicomponent systems.
II apparait indispensable, dans le contexte énergétique actuel, de mettre au point de nouvelles techniques de revalorisation d'énergie. Les pompes à chaleur à absorption peuvent, dans certains secteurs industriels, apporter des solutions particulièrement intéressantes par rapport aux pompes à chaleur à compression notamment, en particulier dans le domaine des hautes températures de revalorisation (120-150 °C). Pour mener à bien les études entreprises sur ce thème, le Gaz de France travaille en étroite collaboration avec l'Institut du Génie Chimique de Toulouse et la Société Creusot-Loire. Dans une première partie, les auteurs rappellent les principes de fonctionnement des pompes à chaleurs à absorption et leurs caractères spécifiques. Quelques exemples d'applications industrielles sont proposés. Ils présentent, dans une deuxième partie, la boucle prototype de 100 kW qui a été réalisée et décrivent ses caractéristiques, son cycle de fonctionnement et le programme des essais. Ce pilote de taille semi-industrielle utilise le couple eau-bromure de lithium. La définition d'un prototype industriel de pompe à chaleur à absorption haute température et les compléments de recherche entrepris dans ce domaine constituent la troisième partie de la communication. In the present energy context, it seems absolutely necessary to develop new techniques for energy upgrading. In some industrial sectors, absorption heat pumps may bring particularly interesting solutions compared, in particular, to compression heat pumps, especially in the field of high-temperature upgrading (120-150°C). Reasearch is being done in this field by Gaz de France in close collaboration with the Institut du Génie Chimique in Toulouse and with Creusot-Loire. ,The first part of this article reviews the operating principles of absorption heat pumps and their specific features. Some examples of industrial applications are then proposed. The second part describes the 100 kW prototype loop wihich has already been built, including its characteristics, its operational cycle and the test program. This semi-industrial size pilot uses the water/lithium-brimode pair. The third part of tha articles declines the industrial prototype of a high temperature absorption heat pump together with the additional research undertaken in this field.
A novel experimental technique has been developed to study a three-pressure absorption refrigeration cycle using R600-DMF as the working pair. The third (or the intermediate) pressure is obtained by employing a liquid-gas ejector between the absorber and the evaporator. Pilot plant studies showed that it is possible to obtain high COP (0.4) when compared with a conventional two-pressure cycle. Parametric studies on the COP and the recirculation ratio have been made. A mathematical model has been developed and the results obtained have been compared with those obtained experimentally. The important result is that higher COP values could be obtained at lower generator temperatures.
This paper reports a study of the applicability of R21 and R22 as refrigerants in an absorption refrigeration system. A simulation has been performed for the working pairs R21-DMF, R21-DMETEG and R22-DMF and these were compared with R22-DMETEG. The results show that the coefficient of performance of the refrigerant-absorbent working pairs R21-DMF and R21-DMETEG are superior to those with R22 and these working pairs are thus particularly suitable for the refrigeration of foodstuffs, vegetables and fruits in tropical regions using low generator temperatures.
The method of gas—liquid absorption with chemical reaction was applied to determine the interfacial area and the gas-side mass transfer coefficient and implemented in a pilot column of diameter 0.45 m. This absorber was equipped successively with different trays of industrial type (bubble-cap, sieve and valve trays), so that a reliable comparison of their respective efficiencies could be made. The influence of weir height was studied especially, and also the effects of gas velocity and liquid load. The experimental results were correlated by means of empirical relations which account for the respective influences of the three parameters and provide a useful basis for extrapolation to industrial absorber design.
The exergetic method of analysis is a useful tool in explaining the various energy flows in a process, and in the final run helps to reduce losses occurring in the system. This paper explains the method of carrying out an exergetic analysis on a vapour compression refrigeration system using R11 and R12 as refrigerants. Exergy-Enthalpy diagrams are presented for these two refrigerants which facilitate the analysis. The procedure to calculate the various losses occurring in the different components, as well as the coefficient of performance and the exergetic efficiency of the refrigeration cycle, has been explained by means of a numerical example.
This article studies the optimal working conditions of an absorption heat transformer based on a theoretical cycle using the H2O/LiBr working pair. The efficiency parameters of the system are discussed and a new parameter, namely the exergetic index, directly related to the exergetic efficiency but more significant for evaluating the performance of the system, is introduced. Distinction is made between energetic optimisation—which involves maximal thermodynamic efficiency—and economic optimisation—for which the knowledge of both the energy and equipment costs are necessary. The existence of two kinds of decision variables related to each type of optimisation are discussed. Four criteria for energetic optimisation are defined from which simple prediction equations are obtained. These equations enable us to predict for a given pair, a range of energetically optimal working conditions, valid for a large number of cold and waste energy source temperatures. Finally, practical applications of the proposed predictions are given.
Les résultats de la simulation d'un cycle à absorption fonctionnant en réfrigération à trois niveaux de pression font apparaître un gain appréciable des performances par rapport à un cycle travaillant à deux niveaux de pression. Le n-butane (R600) est proposé comme réfrigérant et la diméthyl formamide (DMF) comme solvant. L'influence d'un certain nombre de paramétres a été étudiée et est présentée; ainsi, il a pu être montré que le coefficient de performance peut atteindre des valeurs intéressantes pour de faibles valeurs de la température de régénération, redant ainsi possible l'utilisation de rejets thermiques ou bien de capteurs solaires peu sophistiqués.
Etude experimentale a l'aide de la methode absorption avec reaction chimique. On etudie l'influence de trois parametres: la vitesse du gaz, la charge du liquide et la hauteur du barrage
The method of gas-liquid absorption with chemical reaction was applied to determine the influence of pressure on the interfacial area A and gas-side mass transfer coefficient in a laboratory column equipped with cross-flow sieve trays. The pressure increase was found to result in a decrease in both parameters.
Les machines à absorption-diffusion semblent bien adaptées au couplage avec un capteur solaire. Dans ces systèmes, en effet, qui ne comportent pas de machines tournantes, l'apport d'énergie thermaique a un double rôle: régénération de solution et son pompage par un systéme gaz-lift. Toute simulation nécessite la connaissance du comportement de cette thermopompe et notamment de ses limites de fonctionnement. Après une étude expérimentale de ce type de thermopompe les résultats sont extrapolés au système thiocyanate de sodium-ammoniac en vue de la simulation d'un ensemble capteur solaire-machine de réfrigération. Différents cas ont été traitées, pour un site donné, et l'influence d'un certain nombre de paramètres a été envisagée.
Après une description du fonctionnement des cycles à absorption-diffusion il est établi à partir des bilans matière et3énergir l'expression du coefficient de performance dans deux cas: avec ou sans reflux au générateur, d'où le choix des deux systèmes ammoniac-eau-hydrogène et ammoniac-sodium thiocynate-hydrogène. La simulation du cycle nécessite non seulement la connaissance des propriétés physico-chimiques des systèmes, mais encore l'éstablissemet de corrélations en fonction de la température, pression et concentration. La méthode de calcul proposée prend en compte les principales sources d'irréversibilité internes notamment le pincement aux échangeurs: elle permet également d'envisager l'influence de différents paramètres. Une comparaison des performances des deux systèmes est présentée.
Cet article traite de l’étude des pompes à chaleur chimiques basées sur la réaction entre un gaz (ammoniac ou méthylamine) et des chlorures métalliques ou alcalino-terreux, en suspension dans l'heptanol ou en lit fixe. Les conditions de fonctionnement dépendent des caractéristiques thermodynamiques et cinétiques qui sont données ici.
The behaviour of an absorption heat pump has been studied on a pilot plant (generator power: 4 kW) with the system R-21—DMETEG as the working pair. On the other hand,the absorption heat pump with the same working pair has been simulated under variable loads in cooling and heating modes.
II apparait indispensable, dans le contexte énergétique actuel, de mettre au point de nouvelles techniques de revalorisation d'énergie. Les pompes à chaleur à absorption peuvent, dans certains secteurs industriels, apporter des solutions particulièrement intéressantes par rapport aux pompes à chaleur à compression notamment, en particulier dans le domaine des hautes températures de revalorisation (120-150 °C). Pour mener à bien les études entreprises sur ce thème, le Gaz de France travaille en étroite collaboration avec l'Institut du Génie Chimique de Toulouse et la Société Creusot-Loire. Dans une première partie, les auteurs rappellent les principes de fonctionnement des pompes à chaleurs à absorption et leurs caractères spécifiques. Quelques exemples d'applications industrielles sont proposés. Ils présentent, dans une deuxième partie, la boucle prototype de 100 kW qui a été réalisée et décrivent ses caractéristiques, son cycle de fonctionnement et le programme des essais. Ce pilote de taille semi-industrielle utilise le couple eau-bromure de lithium. La définition d'un prototype industriel de pompe à chaleur à absorption haute température et les compléments de recherche entrepris dans ce domaine constituent la troisième partie de la communication.
AbstractMomentum transfer between various liquids and gases has been studied in a vertical liquid‐jet ejector. A correlation based on dimensional analysis has been developed to predict entrained gas quantity as a function of various physical and transport properties of the system.