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Auteur(s)
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Maxime DUMINIL : Ancien Professeur à l’Institut Français du Froid Industriel et du Génie Climatique au CNAM - Ancien Professeur à l’École Centrale de Paris - Vice-Président de l’Association Française du Froid (AFF)
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Cet article vient en annexe des articles Machines thermofrigorifiques- Classification et Machines thermofrigorifiques- Systèmes à éjection et à absorption sur la théorie des systèmes thermofrigorifiques.
Le système thermofrigorifique étudié ici est un système à absorption continue utilisant le couple ammoniac-eau.
Il est destiné à refroidir un flux de liquide frigoporteur pour le refroidissement indirect d’enceintes dont la température intérieure est voisine de 0 ˚C.
Nous allons d’abord présenter l’étude théorique d’un tel système puis nous en donnerons une application numérique.
Nous utilisons comme unité de pression le bar absolu. Rappelons que :
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- Version courante de févr. 2022 par Francis MEUNIER, Pierre NEVEU
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2. Exemple de calcul numérique pour le couple ammoniac-eau
On se reportera à la figure 1.
2.1 Données
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Conditions de fonctionnement de l’évaporateur
Il doit refroidir de θe, FP = − 5 ˚C à θs, FP = − 10 ˚C un débit volumique de
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d’un liquide frigoporteur constitué par un mélange eau + éthanol dont le point de congélation commençante est de − 20 ˚C.On admet un « pincement » de l’évaporateur de 5 K. La température d’évaporation de l’ammoniac est donc θF = −15 ˚C. À cette température correspond la pression de saturation de l’ammoniac de pF = 2,36 bar . Le détendeur d’alimentation de l’évaporateur en frigorigène DT permet de maintenir à la sortie de l’évaporateur, en 6, une surchauffe de s = θ6 − θF = 4 K. La température du point 6 est donc θ6 = − 11 ˚C.
d’un liquide frigoporteur constitué par un mélange eau + éthanol dont le point de congélation commençante est de − 20 ˚C.-
Puissance frigorifique à produire
Le mélange liquide frigoporteur renferme 29,5 % en masse d’éthanol. Sa masse volumique moyenne (à − 8 ˚C) est ρFP = 969 kg/m3 et sa capacité thermique massique sous pression constante est cFP = 4 167 J/(kg · K) ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Propriétés thermodynamiques et physiques de l’ammoniac - R 717. Institut International du Froid, 31 p + diagramme h-lg p 1981.
-
(2) - MELINDER (A.) - Propriétés thermophysiques des frigoporteurs liquides - . Institut International du Froid, 122 p. 1997.
-
(3) - Propriétés thermodynamiques et physiques NH3-H2O - . Institut International du Froid, 88 p. 1994.
-
(4) - HAAR (L.), GALLAGHER (J.S.), KELL (G.S.) - Steam Tables de NBS/NRC - . Ed. Hemisphere Publishing Corporation (US), 320 p. 1984.
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