Переглянути
Нові надходження
- ДокументТермодинамічний аналіз комбінованої компресорно-ежекторної холодильної машини(2021) Г.М. Чен, Л.І. Морозюк, В.О. Єрін, В.В. Соколовська-Єфименко, О.С. ВоловикУ статті наведено результати термодинамічного аналізу комбінованої компресорно-ежекторної холодильної машини (КЕХМ). Технологічна схема КЕХМ являє собою дві самостійні машини: парову компресорну холодильну машину (ПКХМ) і ежекторну холодильну машину (ЕХМ), що працюють за індивідуальними циклам. ПКХМ – двоступенева машина з R744, у якій відведення тепла здійснюється за транскритичними температурами. ЕХМ – ежекторна холодильна машина з двоступеневою генерацією, яка є утилізаційною машиною по відношенню до ПКХМ. Робочою речовиною ЕХМ є R601b, що входить до групи природних холодоагентів. Утилізація високотемпературного тепла, що є прямим скиданням ПКХМ, сприяє підвищенню енергетичної ефективності ПКХМ і зменшенню витрати зовнішнього охолоджуючого середовища. Доведено, що досягнення максимальної ефективності КЕХМ можливо тільки за певного поєднання ключових параметрів, що забезпечують максимальне ефективне використання регенерації тепла між циклами ПКХМ і ЕХМ. Такими параметрами визначено: тиск R744 в газовому охолоджувачі pОХ, температури генерації tГ у верхньому і нижньому ступенях генератора ЕХМ і температура кипіння t0Е у випарнику ЕХМ. Основою для дослідження обрано енергетичні аналізи циклів ПКХМ і ЕХМ, як відокремлених, так і об’єднаних в систему через загальні характеристики. Результати розрахунків комбінованої холодильної системи для температур кипіння від –30°C до 0°C з використанням холодоагенту R601b в ежекторному холодильному циклі показують, що СОРПКХМ досягає 1,88-3,62 за високим СОРЕХМ, що дорівнює 0,41-0,51. При цьому відносне зростання ΔСОР/СОРПКХМ порівняно із звичайним двоступеневим циклом ПКХМ з R744 становить 25,4-30,3%. Впровадження комбінованих компресорно-ежекторних машин на екологічно чистих робочих речовинах є перспективним напрямком удосконалення комерційної холодильної техніки
- ДокументАналіз енергетичних перспектив охолодження природного газу в магістральних газопроводах за допомогою абсорбційних холодильних машин(2021) О.С. Тітлов, І.Л. Бошкова, В.М. Дорошенко, В.М. Світлицький, Т.А. Сагала, О.А. МорозовДля транспортування природного газу магістральними трубопроводами на компресорних станціях (КС) встановлені газоперекачувальні агрегати (ГПА), енергоносієм для яких, в більшості випадків, є природний газ, що транспортується. На привід ГПА витрачається (спалюється) 0,5...1,5 % від обсягу газу, що транспортується. Для поточної економічної ситуації на ринку газу України добове зниження експлуатаційних витрат у типових магістральних газопроводах при зниженні температури газу перед стисненням у ГПА на 20 К становить від 1800 до 3360 $. Одним з перспективних напрямків зниження експлуатаційних втрат у магістральних газопроводах є попереднє охолодження компримованого газу за допомогою тепловикористальних абсорбційних холодильних машин (АХМ), які утилізують скидне тепло відпрацьованих продуктів згоряння газоперекачувальних агрегатів. Відповідно до розробленого алгоритму було виконано розрахунок нагнітача для різних температур природного газу перед компримуванням. Показано, що використання типового магістрального газопроводу штучного охолодження потоку газу перед всмоктуванням дасть економію витрати паливного газу 79 кг/год. Виконано термодинамічний розрахунок циклів АХМ різного типу. Показано, що незважаючи на більш високий тепловий коефіцієнт у бромістолітієвих АХМ (0,808), слід вибрати водоаміачні АХМ з тепловим коефіцієнтом 0,477, тому що тільки водоаміачні АХМ можуть забезпечити прийнятний рівень температур охолодження (258 К) природного газу перед компримуванням, на відміну від бромістолітієвих АХМ з температурою охолодження не вище 280 К. Виконано конструкторський (тепловий) розрахунок теплообмінника-охолоджувача (ТОО) природного газу перед стисненням у нагнітачі. Проведено розрахунок конструкції теплообмінника з коаксіальним розташуванням ребер з боку газового потоку. Матеріал ребер – алюміній
- ДокументРозробка апаратів для первинної термічної обробки і холодильного зберігання харчових продуктів(2021) Т.І. Гратій, О.С. ТітловПроведено експериментальні дослідження комбінованих холодильних агрегатів абсорбційного типу (АХА) з додатковою нагрівальною камерою (ДНК), яка забезпечує теплову та холодильну обробку харчових продуктів у побуті. Для забезпечення теплового зв'язку між теплорозсіювальними елементами АХА (дефлегматором) використовується двофазний випарний термосифон (ДФТС). Показано, що теплова потужність, яка відводиться у процесі проведення випробувань АХА з ДФТС, закріпленого на підйомній магістралі дефлегматора, не перевищувала 7 Вт, а в середньому становила 4...5 Вт; величини теплового потоку, що відводиться з дефлегматора АХА за допомогою ДФТС, достатньо тільки для підтримки в ДНК температури на рівні 50 °С; для підтримки у ДНК рівня температур 70 °С і 100 °С потрібні додаткові енерговитрати; величина додаткових енерговитрат для 70 °С становить 3,5 Вт, а для 100 °С – 8,7 Вт, при цьому добові енерговитрати холодильника зростуть відповідно на 4,9% і 12,3%; за повного використання теплоти дефлегмації для обігріву ДНК можливе гарантоване забезпечення її теплових режимів у діапазоні температур 50...100 °С; у разі використання у якості робочого середовища ДНК повітря виникають проблеми при теплопередаванні від конденсатора ДФТС до внутрішнього об'єму камери – у цьому випадку необхідно підтримувати перепад температур між нагрівальною панеллю і повітрям в ДНК близько 25...35 °С а величина панелі повинна становити не менше 0,200×0,285 м; у разі використання води у якості робочого середовища ДНК доцільно використовувати нагрівальні панелі заввишки 0,2 м, шириною 0,02...0,03 м, а для інтенсифікації процесів теплопередавання при нагріванні води нагрівальну панель необхідно розташовувати в нижній частині ДНК; у разі використання повітря в ДНК його охолодження через втрату тепла до навколишнього повітря йде в 32 рази швидше, ніж при використанні води при початковій температурі 50 °С і в 11 раз швидше при початковій температурі 70 °С
- ДокументEN Машинне навчання для властивостей холодоагентів(2021) С.В. Артеменко, В.О. МазурМіждисциплінарний характер нових цілей, спрямованих на розробку робочих матеріалів для екологічно чистих технологій вимагає більш динамічного використання інформаційних технологій (ІТ) для забезпечення правильних компромісних рішень у конкурентному середовищі. Машинне навчання (ML) — це частина методологій штучного інтелекту (AI), яка використовує алгоритми, які не є прямим рішенням проблеми, а навчаються за допомогою рішень незліченної кількості подібних проблем. Машинне навчання відкрило новий шлях у дослідженні термодинамічної поведінки нових речовин. Різні обчислювальні інструменти були застосовані для вирішення актуальної проблеми - прогнозування фазової поведінки soft речовин під значними екзогенними впливами. Метою цього дослідження є розробка нової точки зору щодо прогнозування термодинамічних властивостей м'яких речовин за допомогою методології, яка передбачає штучні нейронні мережі (ANN) та глобальну фазову діаграму для забезпечення кореляції між структурою та властивостями. В роботі представлено застосування машинного навчання в інженерній термодинаміці для прогнозування азеотропної поведінки бінарних холодоагентів і визначення коефіцієнта продуктивності (COP) для роботи органічного циклу Ренкіна (ORC). За даними про кипіння та критичні точки. Запропоновано новий підхід до прогнозування утворення азеотропного стану в суміші, який розроблено та представлено. Цей підхід використовує синергію нейронних мереж та методології глобальної фазової діаграми для кореляції азеотропних даних для бінарних сумішей на основі лише критичних властивостей та ацентричного коефіцієнта окремих компонентів у сумішах холодоагентів. Це не вимагає інтенсивних розрахунків. Побудова кореляцій ANN між інформаційними атрибутами робочих рідин та критеріями ефективності циклу Ренкіна звужує область компромісів у просторі конкурентних економічних, екологічних та технологічних критеріїв
- ДокументПідвищення ефективності методів акумулювання енергії відновлювальних джерел(2021) Б.В. Косой, Б.Г. Грудка, О.В. ЗімінУ даний час зростає інтерес до відновлювальних джерел енергії (ВДЕ). Незважаючи на це, в енергетичних системах високої продуктивності переважно використовуються вугілля, нафта, природний газ, а також енергія, що виробляється гідроелектростанціями та атомними електростанціями. Перші три джерела сформували так звану вуглецеву енергетику, якій притаманні два основні недоліки: обмеженість ресурсів та збільшення викидів СО2 у навколишнє середовище, незважаючи на вимоги Кіотського протоколу. Більшість ВДЕ характеризуються нерівномірним виробництвом та споживанням енергії, тому необхідно забезпечувати також її зберігання. Можна зауважити, що чим більше виробляється електроенергії вітру і сонця, тим сильніше виявляється потреба в системах накопичення і зберігання цього виду енергії. Сприятливим фактором для впровадження ВДЕ при цьому є різке зниження вартості одиниці встановленої потужності, яка включає в себе експлуатаційні і капітальні витрати. У статті розглядаються відносно нові типи ВДЕ, які дають змогу зберігати енергію у вигляді води (PSHE), компримованого повітря (CAES) та кріогенних рідин – повітря та азот (CES). За допомогою цього способу можна реалізовувати всі процеси виробництва, розподілу, зберігання та застосування електричної енергії у різні періоди часу. Розглянуто питання створення ефективного обладнання для тривалого зберігання тепла, що виробляється з електроенергії, яка виробляється сонячними панелями та вітрогенераторами. Тепло, яке отримується у такий спосіб, можна довго зберігати у теплоізольованих контейнерах, що заповнюються базальтовою крихтою. Актуальність цих досліджень підтверджується міжнародним енергетичним агентством: «ВДЕ вже є другим за величиною джерелом електроенергії у світі, але їх використання все ще необхідно прискорювати, якщо ми хочемо досягти довгострокових цілей у галузі клімату, якості повітря та доступу до енергії»