Научная статья на тему 'СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ С ТЕМПЕРАТУРОЙ В 30°С В ЗИМНИЙ ПЕРИОД ВРЕМЕНИ'

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ С ТЕМПЕРАТУРОЙ В 30°С В ЗИМНИЙ ПЕРИОД ВРЕМЕНИ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
7
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ / УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ОТХОДОВ / ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Гатина Р.З., Гафуров А.М.

Рассматривается эффективный способ утилизации тепловых отходов промышленности с температурой в 30°С для выработки электроэнергии в зимний период времени. Применение энергоустановки с контуром циркуляции на сжиженном пропане.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

WAY OF UTILIZATION OF THERMAL WASTE OF THE INDUSTRY WITH A TEMPERATURE OF 30°С IN A WINTER TIME SPAN

The effective way of utilization of thermal waste of the industry with a temperature of 30°С for electricity production in a winter time span is considered. Application of power installation with a circulation contour on the liquefied propane.

Текст научной работы на тему «СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ С ТЕМПЕРАТУРОЙ В 30°С В ЗИМНИЙ ПЕРИОД ВРЕМЕНИ»

практически на все стороны общественной жизни:

1.Экономику, которая сжимается в результате неэффективного использования ресурсного потенциала страны (безработные не участвуют в создании национального продукта и дохода);

2.Социальную сферу, которая деградирует под давлением преступности, пьянства, падения общественной морали, кризиса семейных отношений, роста психосоматических расстройств и других социальных издержек — традиционных спутников высокой безработицы;

3.Политику, которая может под влиянием безработицы или даже ее угрозы претерпеть существенные изменения как в сторону усиления авторитаризма власти, так и в сторону безответственного популизма.

Все это ставит безработицу в ряд центральных проблем макроэкономики, требующих особого внимания со стороны общества и государства.

Использованные источники:

1. Золотарчук В.В. Макроэкономика: Учебник. — М.: ИНФРА-М, 2011. — 608 с. ISBN 978-5-16-004586-3

2. Данные федеральной службы государственной статистики www.gks.ru

УДК 62-176.2

Гатина Р.З. студент 4 курса

факультет «Энергонасыщенных материалов и изделий»

ФГБОУ ВО «КНИТУ» Гафуров А.М. инженер I категории УНИР ФГБОУ ВО «КГЭУ» Россия, г. Казань СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ С ТЕМПЕРАТУРОЙ В 30°С В ЗИМНИЙ

ПЕРИОД ВРЕМЕНИ

Рассматривается эффективный способ утилизации тепловых отходов промышленности с температурой в 30°С для выработки электроэнергии в зимний период времени. Применение энергоустановки с контуром циркуляции на сжиженном пропане.

Ключевые слова: промышленные предприятия, утилизация тепловых отходов, тепловой двигатель.

Gatina R.Z.

4th year student, faculty of «Energy-intensive materials and products»

«KNRTU» Gafurov A.M.

engineer of the I category «Management of research work»

«KSPEU» Russia, Kazan

WAY OF UTILIZATION OF THERMAL WASTE OF THE INDUSTRY WITH A TEMPERATURE OF 30°С IN A WINTER TIME

SPAN

The effective way of utilization of thermal waste of the industry with a temperature of 30°С for electricity production in a winter time span is considered. Application of power installation with a circulation contour on the liquefied propane.

Keywords: industrial enterprises, utilization of thermal waste, heat engine.

В последнее время проводятся исследования и предлагаются решения по утилизации тепловых отходов промышленных предприятий, с возможностью выработки электроэнергии. Например, в США потенциал для производства электроэнергии от теплоты промышленных отходов оценивается в 750 МВт, в Германии - 500 МВт, а в Европе - 3000 МВт [1].

Значительное количество сбросной теплоты составляют промышленные отходы с температурой ниже 80°С, что затрудняет его использование, а также может неблагоприятно воздействовать на окружающую среду, загрязняя ее и приводя к изменениям климата.

Внедрение экономически эффективных энергосберегающих технологий в России соответствует основным положениям Энергетической стратегии России до 2030 года (Распоряжение Правительства РФ №1715-р от 13.11.09). Поэтому повышение эффективности использования вторичных энергоресурсов, в том числе промышленных отходов, с температурой ниже 80°С является важной научно-технической задачей.

Предлагается способ утилизации тепловых отходов промышленных предприятий с температурой в 30°С с помощью теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции на сжиженном газе С3Н8 (рис. 1). Работа теплового двигателя осуществляется по органическому циклу Ренкина (ОЦР), который охлаждается технической водой окружающей среды с температурой в 5°С в зимний период времени [2].

высокою давления

Конденсатный насос

Рис. 1. Схема теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции на С3Н8 по утилизации тепловых отходов промышленности.

Работа теплового двигателя (рис. 1) начинается с того, что сжиженный пропан С3Н8 сжимают в конденсатном насосе до высокого давления и направляют на нагрев и испарение в теплообменник-испаритель, куда поступают тепловые отходы промышленных предприятий с температурой в 30°С. Для того, чтобы осуществить процесс испарения сжиженного газа С3Н8 с расходом в 5,88 кг/с до температуры перегретого газа в 22°С необходимо подвести тепловой энергии примерно равной 2150 кДж/кг. На выходе из теплообменника-испарителя полученный перегретый газ С3Н8 направляют в турбодетандер, где в процессе расширения газа происходит снижение его температуры и давления, а мощность на валу турбины передается соединенному на одном валу электрогенератору. После турбодетандера газообразный пропан с температурой в 15,29°С направляют в конденсатор водяного охлаждения, который охлаждается технической водой окружающей среды при температуре в 5°С в зимний период времени. В процессе охлаждения газообразного пропана ниже его температуры насыщения происходит процесс интенсивного сжижения, после чего сжиженный газ с температурой в 13°С направляют в конденсатный насос и цикл повторяется [3].

Уже в течение многих лет пропан используют в промышленных холодильных установках. Хладагент С3Н8 характеризуется мало растворимостью в воде и низкой стоимостью. При использовании хладагента

С3Н8 не возникает проблем с осуществлением выбора конструкционных материалов деталей теплообменника-испарителя, теплообменника-конденсатора, турбины и конденсатного насоса [4].

Минимально допустимый температурный перепад, который обеспечивает полезную выработку электроэнергии тепловым двигателем в 12 кВт составляет 21°С при использовании в качестве источника холода -водные ресурсы окружающей среды в зимний период времени. В данном случаи максимально возможная эксергетическая эффективность термодинамической системы рассматриваемой установки может достигать 10,5% при использовании в качестве низкокипящего рабочего тела -сжиженный пропан С3Н8.

Основными факторами, которые затрудняют применения данных установок по утилизации тепловых отходов производства, являются относительная дешевизна традиционных углеводородов и слабое развитие оборудования отечественного производства, работающего на низкокипящих рабочих телах.

Использованные источники:

1. Гафуров А.М. Перспективные области применения энергетических установок на низкокипящих рабочих телах. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015. - №1 (25). - С. 9398.

2. Патент на изобретение №2562506 РФ. Способ работы тепловой электрической станции / Гафуров А.М. 10.09.2015 г.

3. Гафуров А.М., Осипов Б.М., Гафуров Н.М., Гатина Р.З. Способ утилизации тепловых вторичных энергоресурсов промышленных предприятий для выработки электроэнергии. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2016. - № 11-12. - С. 36-42.

4. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Характерные особенности использования пропана С3Н8 в качестве низкокипящего рабочего тела. // Инновационная наука. - 2016. - № 1-2 (13). - С. 21-23.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.