Сжиженный углекислый газ в качестве рабочего тела в тепловом контуре органического цикла Ренкина Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

международный научный журнал «инновационная наука»

№12/2015

issn 2410-6070

1600

1400

1200

и 1000

я

р-

£ 800

Р-

=

600

1-

400

200

0

«1561,1

\_S6R.5

67 3

1.5 59 1.497

2 3 4 5

Параметры в узловых точках функциональной схемы

-®-1 Гзменения температуры -^Изменения давления

Рисунок 2 - Графики изменения температуры и давления в узловых точках.

Список использованной литературы:

1. Гафуров А.М., Осипов Б.М., Титов А.В., Гафуров Н.М. Программная среда для проведения энергоаудита газотурбинных установок.// Энергетика Татарстана. - 2015. - № 3 (39). - С. 20-25.

2. Москаленко Н.И., Мисбахов Р.Ш., Ермаков А.М., Гуреев В.М. Моделирование процессов теплообмена и гидродинамики в кожухотрубном теплообменном аппарате.// Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2014. - № 11-12. - С. 75-80.

3. Шуина Е.А., Мизонов В.Е., Мисбахов Р.Ш. Влияние поперечной неоднородности потока газа на кривую разделения гравитационного классификатора.// Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 5. С. 60-63.

4. Мисбахов Р.Ш., Москаленко Н.И., Ермаков А.М., Гуреев В.М. Интенсификация теплообмена в теплообменном аппарате с помощью луночных интенсификаторов.// Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2014. - № 9-10. - С. 31-37.

5. Литвиненко Р.С., Павлов П.П., Гуреев В.М., Мисбахов Р.Ш. Оценка технического уровня сложных технических систем на этапе разработки.// Вестник Машиностроения. 2015. № 6. С. 35-39.

© Гафуров А.М., Калимуллина Р.М., 2015

УДК 62-176.2

А.М. Гафуров

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

Р.М. Калимуллина

магистрантка 2 курса института электроэнергетики и электроники, каф. «ЭПП» Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

СЖИЖЕННЫЙ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ В КАЧЕСТВЕ РАБОЧЕГО ТЕЛА В ТЕПЛОВОМ КОНТУРЕ

ОРГАНИЧЕСКОГО ЦИКЛА РЕНКИНА

Аннотация

Рассмотрены возможности использования сжиженного углекислого газа в качестве рабочего тела в замкнутом контуре циркуляции теплового двигателя.

Ключевые слова

Сжиженный углекислый газ, органический цикл Ренкина, утилизация теплоты

международный научный журнал «инновационная наука»

№12/2015

2410-6070

На тепловых электрических станциях используется только 40% энергии топлива, это означает, что 60% этой энергии теряется безвозвратно в виде отходов теплоты от горячих выхлопных газов, охлаждающей воды и воздуха.

Принято считать, что нижняя температурная граница, при которой имеет смысл использование тепловой энергии геотермального источника, равна 80°С.

Наибольшую долю сбросной теплоты составляют промышленные отходы с температурой ниже 80°С, что затрудняет его использование. Это обстоятельство зачастую неблагоприятно воздействует на окружающую среду.

Углекислый газ СО2 ^744) представляет собой негорючий естественный дешевый хладагент с незначительным непосредственным воздействием на глобальное потепление, который все шире используется в холодильных установках. Применение СО2 чрезвычайно перспективно не только из-за простоты его получения, но и потому, что использование этого газа в различных агрегатных состояниях (газ, жидкость, твердое вещество) позволяет решать различные технологические задачи [1].

Большинство установок на низкокипящих рабочих телах состоят из трех основных элементов: расширитель (турбодетандер), насос и теплообменник (испаритель, конденсатор). Несмотря на различия в конструкциях, эти ключевые элементы образуют основу для эффективной работы и реализации процессов теплового контура органического цикла Ренкина. В трех основных элементах происходит характерное изменение свойств рабочего тела, где эффективность цикла может быть определено, зная температуру подведенной теплоты от источника и отведенной теплоты из цикла [2-4].

Предлагается утилизировать сбросную теплоту с температурой ниже 80°С с помощью теплового двигателя с контуром циркуляции на СО2 (рис. 1). При этом максимально возможная эксергетическая эффективность термодинамической системы данной установки может достигать 20% [5].

Рисунок 1 - Схема теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции на СО2

Наиболее перспективным можно считать возможности отвода теплоты в маслоохладителях паротурбинных установок с помощью тепловых двигателей с замкнутым контуром циркуляции на СО2 [6]. Где температура нагретого масла не превышает 80°С.

Список использованной литературы: 1. Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Ячеечная модель фазового перехода в сферической капле при охлаждении.// Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2015. - № 8. - С. 71-74.

международный научный журнал «инновационная наука»

№12/2015

issn 2410-6070

2. Литвиненко Р.С., Павлов П.П., Гуреев В.М., Мисбахов Р.Ш. Оценка технического уровня сложных технических систем на этапе разработки.// Вестник Машиностроения. 2015. № 6. С. 35-39.

3. Мисбахов Р.Ш., Москаленко Н.И., Ермаков А.М., Гуреев В.М. Интенсификация теплообмена в теплообменном аппарате с помощью луночных интенсификаторов.// Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2014. - № 9-10. - С. 31-37.

4. Шуина Е.А., Мизонов В.Е., Мисбахов Р.Ш. Влияние поперечной неоднородности потока газа на кривую разделения гравитационного классификатора.// Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 5. С. 60-63.

5. Гафуров А.М. Использование сбросной низкопотенциальной теплоты для повышения экономической эффективности ТЭС в зимний период времени.// Энергетика Татарстана. - 2014. - № 3-4 (35-36). - С. 69-76.

6. Гуреев В.М., Мисбахов Р.Ш., Ермаков А.М., Москаленко Н.И. Повышение эффективности кожухотрубных теплообменных аппаратов с применением луночных и полукольцевых выемок.// Энергетика Татарстана. - 2014. - № 3-4 (35-36). - С. 61-64.

© Гафуров А.М., Калимуллина Р.М., 2015

УДК 621.438

А.М. Гафуров

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

Р.М. Калимуллина

магистрантка 2 курса института электроэнергетики и электроники, каф. «ЭПП» Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

ПРОВЕДЕНИЕ ЭНЕРГОАУДИТА ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК С ПОМОЩЬЮ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ

Аннотация

Рассмотрены возможности проведения энергетических обследований газотурбинных установок с помощью современного программного комплекса.

Ключевые слова

Эксплуатация газотурбинных установок, программная среда для энергоаудита

Предлагаемая автоматизированная среда для нужд энергоаудита базируется на программном комплексе (ПК) «Автоматизированная система газодинамических расчетов энергетических турбомашин (АС ГРЭТ)». Правообладателем ПК «АС ГРЭТ» является ФГБОУ ВПО «КГЭУ». АС ГРЭТ позволяет моделировать и проводить термогазодинамические исследования и энергоаудит газотурбинных машин, комбинированных двигателей и установок и двигателей с изменяемым рабочим процессом [1].

АС ГРЭТ является инструментом для создания математических моделей (ММ) различных типов газотурбинных установок (ГТУ). Формирование конструктивных схем ГТУ осуществляется с использованием общепринятых узлов агрегата и соответствующей ей функциональной схемы (рис. 1). Связи между узлами формируют передачу информации по газу, по валу или по отбору (подводу) рабочего тела. Всего в ПК предусмотрено более 30 различных модулей узлов, которые обеспечивают выполнение расчетов рабочего процесса в соответствующих узлах любых реальных схем газовых турбин [2,3].

Для конкретного изделия создается ММ, закладываются или рассчитываются характеристики узлов, формируются система отборов и подводов, законы и программы управления (рис. 2) [4].