Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Експериментальне дослідження калоричних властивостей розчинів диметилового ефіру (DME) в триетиленгліколі (TEG)

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Д.О. Івченко
І.В. Мотовий
https://orcid.org/0000-0002-1409-4453
О.Я. Хлієва
http://orcid.org/0000-0002-3592-4989
В.П. Желєзний
http://orcid.org/0000-0002-0987-1561

Анотація

Реальним робочим тілом парокомпресійних холодильних машин є розчини холодоагенту в компресорних мастилах. Однак питання впливу домішок компресорного мастила в холодоагенті на показники ефективності компресорної системи залишаються недостатньо вивченими зважаючи на відсутність в літературі інформації про калоричні властивості розчинів холодоагент / компресорне мастило. У статті представлені результати експериментального дослідження ізохорної теплоємності у двофазній області розчинів диметилового ефіру (DME) в триетиленгліколі (TEG). Об'єкти дослідження розглядаються в якості модельної термодинамічної системи при вивченні калоричних властивостей реальних робочих тіл парокомпресійних холодильних машин - розчинів холодоагентів в компресорних мастилах. Експериментальні дослідження калоричних властивостей розчинів DME / TEG і їх компонентів виконані методом монотонного нагріву в адіабатичному калориметрі в діапазоні температур 243,15 < T < 333,15 К і при концентраціях DME 0,241,0; 0,606% і 0,746 кг/кг. Розширена невизначеність отриманих експериментальних даних по ізохорній теплоємності у двофазній області не перевищує 0,75%. З використанням отриманої експериментальної інформації про ізохорну теплоємність у двофазній області були розраховані значення питомих ізохорної і ізобарної теплоємностей, ентальпії та ентропії на лінії кипіння. В роботі виконано аналіз температурної і концентраційної залежності калоричних властивостей розчинів диметилового ефіру в триетиленгліколі. Показано що домішки TEG істотно впливають на значення калоричних властивостей розчинів DME / TEG. Отримані дані по калоричних властивостях розчинів DME / TEG вказують на необхідність врахування впливу домішок компресорних мастил на термодинамічні властивості реальних робочих тіл парокомпресійних холодильних машин і значення параметрів ефективності термодинамічного циклу при розробці нового і вдосконалення старого холодильного обладнання.

Ключові слова:
Триетиленгліколь, Диметиловий ефір, Адіабатичний калориметр, Модельна система, Теплоємність, Ентальпія, Ентропія

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Івченко, Д., Мотовий, І., Хлієва, О., & Желєзний, В. (2018). Експериментальне дослідження калоричних властивостей розчинів диметилового ефіру (DME) в триетиленгліколі (TEG). Refrigeration Engineering and Technology, 54(5), 68-76. https://doi.org/10.15673/ret.v54i5.1268
Розділ
ХОЛОДИЛЬНІ ТА СУПУТНІ ТЕХНОЛОГІЇ

Посилання

1. Zhelezny, V.P., Nichenko, S.V., Semenyuk, Yu.V., Kosoy, B.V., Ravi, Kumar. (2009) Influence of Compressor Oil Admixtures on Efficiency of a Compressor system. Int. J. Refrig. 32, 7, 1526-1535. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2009.03.001
2. Corr, S., Morrison, J.D., Murphy, F.T. (1996) An Evaluation of the Effects of Lubricants on the Thermodynamic Properties and Performance of Refrigerant Mixtures in Refrigeration and Air Conditioning Cycles. In Proceedings of the International Refrigeration Conference, Purdue University; Purdue, USA, 119-124.
3. Nichenko, S. V. (2008) The influence of compressor oils on thermodynamic properties of working fluids for refrigeration systems: PhD thesis. Odessa, 236. (in Rissian)
4. Youbi-Idrissi, M., Bonjour, J., Marvillet, C., Meunier, F. (2003) Impact of Refrigerant-Oil Solubility on an Evapourator performances working with R-407C. Int. J. Refrig. 26, 284-292. https://doi.org/10.1016/S0140-7007(02)00129-9
5. Youbi-Idrissi, M., Bonjour, J., Terrier, M.F., Marvillet, C., Meunier, F. (2004) Oil presence in an evapourator: experimental validation of a refrigerant/oil mixture enthalpy calculation model. Int. J. Refrig. 27, 215-224. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2003.11.001
6. Sechenikh, V.V., Semenyuk, Yu.V., Zhelezny, V.P. (2008) Experimental investigation of average molar mass and saturated vapor pressure along the boiling line for compressor oil. Vestnik MAKh. 3, 22–27. (in Rissian)
7. Zhelezny, P.V., Zhelezny, V.P., Skripov, P.V. (2003) Determination of the pseudocritical parameters for refrigerant/oil solutions. Fluid Phase Equilibria. 212, 285–302. https://doi.org/10.1016/S0378-3812(03)00271-1
8. Curme, G.O.J. (1952) Glycols. Reinhold Publishing Corporation, New York
9. Stephens, M.A., Tamplin, W.S. (1979). Saturated liquid specific heats of ethylene glycol homologues. J. Chem. Eng. Data. 24, 81. DOI: 10.1021/je60081a027
10. Steele, W.V., Chirico, R.D., Knipmeyer, S.E., Nguyen, A. (2002) Measurements of vapor pressure, heat capacity, and density along the saturation line for epsilon-caprolactam, pyrazine, 1,2-propanediol, triethylene glycol, phenyl acetylene, and diphenyl acetylene. J Chem Eng Data 47, 689-699. DOI: 10.1021/je010085z
11. Yijian, H., Neng, G., Yunyun, J., Bin, R., Guangming, C. (2014) Isobaric heat capacity measurements for dimethyl ether and 1,1-difluoroethane in the liquid phase at temperatures from 305 K to 365 K and pressures up to 5 MPa. J. Chem. Eng. Data 59 (9), 2885–2890. DOI: 10.1021/je500512f
12. Eucken, A. (1948) Assoziation in Flüssigkeiten. Zeitschrift für Elektrochemie und angewandte physikalische Chemie. 52, 255-269. https://doi.org/10.1002/bbpc.19480520604
13. Kennedy, R.M., Sagenkahn, M., Aston, J.G. (1941) The heat capacity and entropy, heats of fusion and vaporization, and the vapor pressure of dimethyl ether. The density of gaseous dimethyl ether. J. Am. Chem. Soc. 63, 2267-2272. DOI: 10.1021/ja01853a068
14. McLinden, M. O., Klein, S. A., Lemmon, E. W. and Peskin, A. P. G. (2003) NIST Standard Reference 23, NIST Thermodynamic Properties of Refrigerants and Refrigerants Mixtures (REFPROP), Version 7.1 (Gaithersburg: National Institute of Standard and Technology).
15. Coplen, T. B. (2001) Atomic weights of the elements 1999. J Phys Chem Ref Data. 30. 701-712. https://doi.org/10.1063/1.1395055
16. Fedors R.F. (1979) A Method to Estimate Critical Volumes. AIChE J. 25. 202-202. https://doi.org/10.1002/aic.690250129
17 Chen, G., Zhelezny, V., Shestopalov, K., Motovoy, I., Ivchenko, D. Experimental study of liquid phase heat capacity of dimethyl ether and triethylene glycol solution. Proc. 5th IIR International Conference on Thermophysical Properties and Transfer Processes of Refrigerants. - 23 - 26 April 2017, Seoul, Republic of Korea. DOI: 10.18462/iir.tptpr.2017.0126
18 Ivchenco, D. А. Semenyuk, Yu.V., Zhelezny, V.P. (2001) Experimental investigation the thermodynamic properties of the solution of dimethyl ether (DME) in triethylene glycol (TEG) Refrigeration engineering and technology. №4 (132). 25-30. (in Rissian).