Перегляд за Автор "Г.К. Лавренченко, О.Г. Слинько, В.М. Галкін, С.В. Козловський, А.С. Бойчук"

Зараз показуємо 1 - 3 з 3
  • Документ
    Гідродинамічний метод перетворення рідини в перегріту пару
    (2022) Г.К. Лавренченко, О.Г. Слинько, В.М. Галкін, С.В. Козловський, А.С. Бойчук
    Зараз використовується метод перетворення рідини на перегріту пару, який має багато не-доліків. Головними з них є необхідність попереднього нагрівання великої маси рідини при введенні установки в дію і ізобарний процес пароутворення. Початкова теплота нагрівання рідини втрачається при виведенні установки з експлуатації, а використання ізобарного процесу перетворення рідини в пару вимагає більше теплоти, ніж ізохорний. В ізобарному процесі має місце непродуктивне розширення пари у процесі її утворення в порівнянні з ізохорним процесом. Пропонований гідродинамічний спосіб перетворення рідини на перегріту пару передбачає одноразовий перехід у пару невеликої кількості рідини та використання ізохорного процесу її перегріву. В цьому способі дискретна кількість рідини, попередньо стиснутої та ізобарно нагрітої до стану насичення, розпорошується на вертикально розташовану поверхню, температура якої вища за температуру рідини. Кипляча рідина, розпорошена тонким шаром на такій поверхні, миттєво перетворюєтьсяв насичену пару. Поверхня, що постійно нагрівається гарячим джерелом теплоти, поміщена в замкнутий об'єм, обладнаний автоматичними клапанами. Клапани регулюють момент та кількість рідини, що впорскується, та кінцевий тиск (температуру) перегріву пари. Працездатність та ефективність запропонованого методу пароутворення та перегріву пари перевірена на прикладі термодинамічного циклу утилізаційної паротурбінної установки (УПТУ), гарячим джерелом теплоти якої є відпрацьовані гази двигуна SDR-8 фірми «Зульцер» потужністю Ne = 1250 кВт, температура яких 350 ºС. При наявності холодного джерела теплоти з температурою 30 ºС теоретична потужність такої УПТУ дорівнює228 кВт. Потужність аналогічної установки, що працює за класичним циклом Ренкіна в тому самому інтервалі температур, – 221 кВт, тобто менше на 3 %. Так само вище виявляється термічний ККД установки з гідро-динамічним способом пароутворення. Переваги запропонованого способу пароутворення над статичним, що використовується зараз, – очевидні. Відсутній великогабаритний, масивний та конструктивно-складний паровий котел. Використовується більш ефективний із термодинамічної точки зору ізохорний процес перегріву пари. Наявна велика маневреність як при проектуванні, так і при експлуатації паротурбінних установок з гідродинамічним способом перетворення рідини в перегріту пару
  • Документ
    Термодинамічний цикл комбінованої воднево-паротурбінної установки
    (2023) Г.К. Лавренченко, О.Г. Слинько, В.М. Галкін, С.В. Козловський, А.С. Бойчук
    На зміну вуглецевій енергетиці, що суттєво біо- і тепло- забруднює атмосферу Землі, йде екологічно чиста воднева енергетика. Тому будь-які зусилля, спрямовані на прискорене просування водневої енергетики в практику, актуальні й виправдані. В даній роботі розглядається один з можливих варіантів використання водню у якості палива комбінованої воднево-паротурбінної установки (КВПТУ) з ізохорним процесом його окиснення в повітрі камери згоряння. В установці також використовується гідродинамічний спосіб перетворення води в насичену пару та ізохорний процес її перегріву за рахунок теплоти згоряння водню. У циклі реалізовані ізохорні процеси згоряння водню у повітрі і перегрів насиченої пари, що утворюється з води, яка дроселюється на поверхню камери згоряння водню. Це зменшує кількість теплоти, яка затрачується для досягнення максимальних заданих значень температур та тисків води і водню наприкінці відповідних процесів. Для ілюстрації можливості та ефективності пропонуємого способу перетворення теплоти згоряння водню в повітрі в роботі виконані теплові розрахунки зразкових «ідеалізованих» термодинамічних циклів двох варіантів установки: в першому варіанті паро-азотна суміш розширюється до атмосферного тиску, у другому – нижче атмосферного тиску. Гідродинамічний спосіб перетворення малої кількості води в насичену пару виключає втрати теплоти, які властиві класичному паровому котлу і необхідні для введення його в робочий режим. Крім того, виключаються втрати теплоти в навколишнє середовище як з викидними газами, так і від неповноти згоряння палива. Це забезпечує значення термічного ККД ηt такої комбінованої воднево-паротурбінної установки рівним 0,4818. При секундній витраті водню МH2 = 90 г/с, теоретична потужність NT такої установки складає 6064 кВт, а питома витрата bТ водню становить 0,05337 кг/(кВт∙год)
  • Документ
    Утилізаційна комбінована енергохолодильна установка з повним регенеративним теплообміном
    (2022) Г.К. Лавренченко, О.Г. Слинько, В.М. Галкін, С.В. Козловський, А.С. Бойчук
    Розглядається утилізаційна комбінована енергохолодильна установка, що включає енергетичний та холодильний цикли та має загальний конденсатор. Застосовуючи у якості гарячого джерела теплоти воду (tводи = 126 ºС), що охолоджує двигун SDR-8 фірми «Зульцер», потужністю Ne =1250 кВт, досліджено залежність ефективності теплоти гарячого джерела від процесу розширення пари в турбіні та її використання після розширення в ній. Особливість запропонованої установки полягає у гідродинамічному способі отримання пари та ізохорному процесі її перегріву. В енергетичному і холодильному циклах використовується одна й та сама робоча речовина – R134a. При розширенні пари до стану насичення, установка здатна виробляти 1136 кВт холоду, температура якого -26,4 ºС. При цьому холодильний коефіцієнт установки дорівнює 5,1, що перевищує коефіцієнт звичайної холодильної установки, яка працює в тому ж інтервалі температур (температура конденсації +40 ºС) на 94%. При розширенні пари в турбіні до гранично допустимої вологості (14 %) та використанні охолоджуючої здатності відпрацьованої пари турбіни установка виробляє 1582 кВт холоду. Підвищення холодопродуктивності при цьому варіанті побудови установки у порівнянні з першим варіантом становить 39 %, а збільшення зовні підведеної потужності – 54%. Холодильний коефіцієнт при другому варіанті побудови установки дорівнює 4,7, що також вище за холодильний коефіцієнт звичайної аналогічної одноступеневої холодильної машини на 79%. Механічна енергія, що виробляється в енергетичній частині установки, повністю застосовується у холодильній. Використання граничного переохолодження рідкого робочого тіла, граничного перегріву пари холодильної та енергетичної частини установки та ізотермічного/політропного процесу їх стиснення позитивно позначилося на підвищенні ефективності холодильної частини установки