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
- ДокументВикористання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установок(2021) Г.К. ЛавренченкоПаротурбінні установки становлять основу теплоенергетики. Незважаючи на їх поширеність, вони потребують вдосконалення із залученням результатів новітніх досліджень. При цьому в першу чергу фахівці повинні звертати увагу на те, що максимальна температура пари в цих установках не перевищує 550 °С через низьку корозійну стійкість і недостатню міцність трубок котельних агрегатів, що працюють при високій різниці тисків (до 25 МПа) всередині та зовні трубок. У той же час у сучасних газотурбінних установках температура робочого тіла при вході в турбіну високого тиску становить 1400-1500 °С. Цього досягають тим, що лопатки турбін, які виготовлені із жароміцної сталі, здатні витримувати температуру, що істотно перевищує максимальну межу, встановлену в даний час для паротурбінних установок. Лопатки турбін, до того ж, не схильні до впливу такої великої різниці тисків, як трубки котельних агрегатів. Для підвищення ефективності паротурбінних установок запропоновано новий спосіб підвищення температури пари перед турбіною. В його основі лежить використання кисню та природного газу. Підвищення максимальної температури циклу від 540 до 800 °С дозволяє збільшити термічний ККД на 8,1 %, а ефективність – на 6,4 %. Описується нетрадиційний спосіб підвищення максимальної температури циклу паротурбінної установки К-1200-240 до 800 °С, що дозволяє суттєво підвищити її термічний та ефективний ККД. Сутність способу полягає у змішуванні перегрітої пари, що виходить з пароперегрівача котла, з продуктами згоряння вуглеводневого палива в кисні. Таке рішення дозволяє уникнути проблеми механічної міцності і корозійної стійкості трубок пароперегрівача при високих температурах. Одним із наслідків застосування способу є отримання значної кількості чистого діоксиду вуглецю (340 т/добу в установці потужністю 1200 МВт), який можна утилізувати або поховати з метою зниження викидів в атмосферу
- ДокументЕксергетичний аналіз повітряної компресорної установки(2021) В.М. ЯрошенкоВизначення енергетичної ефективності компресорних установок за допомогою коефіцієнтів перетворення енергії , які базуються тільки на першому законі термодинаміки, не є об'єктивним показником їх енергетичної ефективності , а навіть хибним. Так як при цьому не враховуються якість енергетичних потоків та рівень їх оборотності – обмеження, які витікають із другого закону термодинаміки , відповідно до якого теплова енергія являється енергією нижчого ґатунку в порівнянні з енергією стиснутого газу або механічною та електричною. В результаті такого підходу автори деяких робіт стверджують, що тільки 5-15 % електричної енергії, що витрачається, трансформується в енергію стислого повітря, а 85-95 % передається тепловому потоку, який скидається до навколишнього середовища. При термодинамічному аналізі термомеханічних систем найбільш доцільним являється метод функцій (ексергетичний), який по відношенню до традиційного методу циклів є більш простим та універсальним, так як не потребує визначення та аналізу допоміжних моделей порівняння. Застосування ексергетичного методу при термодинамічному аналізі повітряних компресорних установок дозволяє враховувати не тільки кількісні показники при енергетичних перетворюваннях в процесах, але і визначати якісні характеристики енергетичних потоків. Приводяться результати розрахунку ексергетичних показників суднової повітряної компресорної установки та побудована на їх основі діаграма ексергетичних потоків , що дозволяє визначити при цьому процеси з найбільшим рівнем необоротності (рівнем деградації енергії), як в абсолютних так і в відносних показниках, до яких в першу чергу відносяться проміжні та кінцеві охолоджувачі. Такий підхід дозволяє рекомендувати першочергові заходи для оптимізації процесів енергетичних перетворень в компресорних системах з метою підвищення їх загальної термодинамічної та техніко-економічної ефективності