Методика выбора оптимального низкокипящего рабочего тела для использования в низкотемпературных средах Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

При замене цемента на ЦНВ и обычного речного песка на обогащенный снизился средний радиус пор и повысилась их однородность.

Список использованной литературы:

1. Гныря, А.И. Технология бетонных работ в зимних условиях / А.И. Гныря. - Томск : Изд-во Том. ун-та, 1984. - 280 с.

2. Мещерин В. Жесткий бетон - основа, применение и оптимизация / В. Мещерин, М. Гетце //СР1 -Международное бетонное производство. 2009. № 1. С. 88-93.

© Морозов Н.М., Галеев А.Ф., Гайнутдинов М.М., 2015

УДК 62-176.2

А.М. Гафуров

инженер кафедры «Котельные установки и парогенераторы» Казанский государственный энергетический университет

Н.М. Гафуров

студент 3 курса факультета энергонасыщенных материалов и изделий Казанский национальный исследовательский технологический университет

Г. Казань, Российская Федерация

МЕТОДИКА ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО НИЗКОКИПЯЩЕГО РАБОЧЕГО ТЕЛА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СРЕДАХ

Аннотация

В статье рассмотрена методика выбора оптимального низкокипящего рабочего тела для использования в низкотемпературных средах, учитывающая экологические и технические требования.

Ключевые слова Термодинамические, физико-химические, экологические требования

Нужно учитывать, что выбор оптимального низкокипящего рабочего тела должно удовлетворять совокупности требований по физико-химическим и термодинамическим показателям, определяющих их пригодность для использования в тепловом контуре органического цикла Ренкина.

Были проанализированы общие требования, предъявляемые низкокипящим рабочим телам и известные методики по выбору оптимального рабочего тела, таких авторов как Гринман М.И., Фомин В.А., Велицко В.В., Цуранов О.А., Крысин А.Г. и др. [1-4]. На основании этих работ была составлена общая методика выбора оптимального низкокипящего рабочего тела для использования в низкотемпературных средах, характеризующаяся следующими показателями:

По термодинамическим показателям:

- обладать низкой температурой кипения при давлении не ниже атмосферного;

- иметь приемлемое давление насыщенных паров рабочего тела, которое должно быть ни слишком большим (не более 2 МПа), ни очень маленьким (не менее 0,1 МПа), поскольку могут возникнуть проблемы создания вакуума и обеспечения прочности, и герметичности трубопроводов и арматуры;

- обладать термической стабильностью в области высоких температур. Многие органические соединения при нагревании претерпевают химические превращения, свойства их также меняются;

- не должно замерзать во всем диапазоне рабочих температур. Поэтому тройная точка рабочего тела должна лежать ниже наименьшей температуры цикла;

- иметь максимальную удельную работу цикла для данного рабочего диапазона температур.

По физико-химическим показателям:

- обладать высокой плотностью, чтобы обеспечить максимальный поток массы при уменьшении габаритов установки;

- иметь низкую вязкость жидкой и паровой фазы, чтобы обеспечить малые потери на трение и большое значение коэффициента теплоотдачи;

- обладать высокой теплопроводностью, чтобы обеспечить эффективный нагрев и охлаждение в теплообменных аппаратах;

- быть химически инертным по отношению к конструкционным материалам и смазочным маслам. По физиологическим и экологическим показателям:

- должен быть нетоксичным, взрыво- и пожаробезопасным;

- не должен влиять на экологию и прежде всего не вызывать разрушения озонового слоя Земли и не приводить к возникновению парникового эффекта.

По экономическим показателям:

- должен быть легкодоступным;

- обладать низкой стоимостью.

Выбор оптимального низкокипящего рабочего тела определяется совокупностью всех перечисленных качеств и целевого использования тепловой установки.

Например, сжиженный углекислый газ СО2 в качестве оптимального рабочего тела целесообразно использовать в тепловом контуре органического цикла Ренкина при температурах ниже 80°С [5]. Список использованной литературы:

1. Гринман М.И., Фомин В.А. Перспективы применения энергетических установок малой мощности с низкокипящими рабочими телами. // Энергомашиностроение. - 2006. - № 1. - С. 63-69.

2. Цуранов О.А., Крысин А.Г. Холодильная техника и технология. СПб: Лидер, 2004. - 448 с.

3. Гафуров А.М. Возможности использования органического цикла Ренкина для утилизации низкопотенциальной теплоты. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. -2014. - №2 (21). - С. 20-25.

4. Гафуров А.М. Потенциал для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в работу теплового двигателя. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - №3 (23). - С. 19-24.

5. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Перспективы утилизации тепловых отходов на тепловых электрических станциях в зимний период. // Инновационная наука. - 2015. - № 10-1 (10). - С. 53-55.

© Гафуров А.М., Гафуров Н.М., 2015

УДК 62-176.2

А.М. Гафуров

инженер кафедры «Котельные установки и парогенераторы» Казанский государственный энергетический университет

Н.М. Гафуров

студент 3 курса факультета энергонасыщенных материалов и изделий Казанский национальный исследовательский технологический университет

Г. Казань, Российская Федерация

ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА СО2 И ПРОПАНА СзН

Аннотация

В статье рассмотрены характерные особенности использования сжиженного углекислого газа СО 2 и