CC BY
39
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
УДК 62-176.2
А.М. Гафуров
инженер кафедры «Котельные установки и парогенераторы» Казанский государственный энергетический университет
Г. Казань, Российская Федерация
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО НИЗКОКИПЯЩЕГО РАБОЧЕГО ТЕЛА ДЛЯ СИСТЕМЫ
ОХЛАЖДЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН ПО ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ И
ЭКОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
Аннотация
В статье рассматривается методика выбора оптимального низкокипящего рабочего тела для контура циркуляции системы охлаждения конденсаторов паровых турбин по физиологическим и экологическим показателям.
Ключевые слова
Система охлаждения, низкокипящее рабочее тело, экологические показатели
Проводятся исследования и разработки новых систем охлаждения, в которых промежуточным теплоносителем вместо воды служит низкокипящее рабочее тело (НРТ), испаряющиеся в поверхностном конденсаторе паровой турбины и конденсирующиеся затем в охладительной башне, где теплота конденсации передается наружному воздуху [1].
Оптимальное НРТ должно соответствовать следующим физиологическим и экологическим показателям [2]:
1) НРТ должно быть нетоксичным, взрыво- и пожаробезопасным, чтобы обеспечить безопасность и условия труда персонала;
2) НРТ не должно влиять на экологию и прежде всего не вызывать разрушения озонового слоя Земли, и не приводить к возникновению парникового эффекта.
Рассмотрим низкокипящие рабочие тела, которые могли бы в наибольшей степени соответствовать указанным физиологическим и экологическим показателям на примере сжиженного углекислого газа СО2 и пропана СзН (табл. 1).
Диоксид углерода CO2 (R744) не имеет цвета, запаха и тяжелее воздуха. Потенциал глобального потепления CO2, равный 1 (ПГП=1), считается опорным значением для оценки непосредственного влияния хладагентов на глобальное потепление. Как и большинство хладонов, по стандарту ASHRAE «Классификация по группам безопасности» диоксид углерода имеет индекс А1, что означает низкую токсичность и негорючесть. Показатель озоноразрушающего потенциала для CO2 равен нулю (ОРП=0) [3-5].
Пропан С3Н8 (R290) - насыщенный углеводород, при нормальных условиях представляет собой бесцветный горючий и взрывоопасный газ, не обладающий запахом. При этом пропан является низкотоксичным и, следовательно, по классификации ASHRAE имеет индекс А3. Очень часто в отношении углеводородов применяются более жесткие требования к безопасности, ограничивающие, в частности, количество вещества, разрешенное к применению в системах, обслуживающих зоны пребывания людей. Этот природный газ не является разрушителем озона и озонового слоя (ОРП = 0), но способствует появлению парникового эффекта (ПГП = 3) [6-8].
Таблица 1
Показатель параметра СО2 C3H8 Преимущества
Токсилогическая и пожарная безопасность Безопасный Небезопасный СО2
Влияние на экологию орп=о, ПГП=1 орп=о, ПГП=3 СО2
Оптимальным вариантом будет экологически безопасное и негорючее НРТ - диоксид углерода CO2
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
Список использованной литературы:
1. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Новые системы охлаждения конденсаторов паровых турбин ТЭС. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3 (15). - С. 100-101.
2. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Методика выбора оптимального низкокипящего рабочего тела для использования в низкотемпературных средах. // Инновационная наука. - 2015. - № 11-2 (11). - С. 31-32.
3. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Характерные особенности использования углекислого газа СО2 в качестве низкокипящего рабочего тела. // Инновационная наука. - 2016. - № 1-2 (13). - С. 19-21.
4. Гафуров А.М., Калимуллина Р.М. Сжиженный углекислый газ в качестве рабочего тела в тепловом контуре органического цикла Ренкина. // Инновационная наука. - 2015. - № 12-2 (12). - С. 38-40.
5. Гафуров А.М. Утилизация сбросной низкопотенциальной теплоты ТЭС в зимний период времени для дополнительной выработки электроэнергии. // Энергетика Татарстана. - 2014. - № 2 (34). - С. 21-25.
6. 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.
7. Гафуров А.М., Калимуллина Д.Д. Способ утилизации сбросной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, охлаждаемых водными ресурсами. // Инновационная наука. - 2015. - № 12-2 (12). - С. 28-29.
8. Гафуров А.М., Калимуллина Д.Д. Способ утилизации сбросной теплоты в конденсаторах паровых турбин, охлаждаемых воздушными ресурсами. // Инновационная наука. - 2015. - № 12-2 (12). - С. 29-31.
9. 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.
© Гафуров А.М., 2016
УДК 62-176.2
А.М. Гафуров
инженер кафедры «Котельные установки и парогенераторы» Казанский государственный энергетический университет
Г. Казань, Российская Федерация
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО НИЗКОКИПЯЩЕГО РАБОЧЕГО ТЕЛА ДЛЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН ПО ЭКОНОМИЧЕСКИМ
ПОКАЗАТЕЛЯМ
Аннотация
В статье рассматривается методика выбора оптимального низкокипящего рабочего тела для контура циркуляции системы охлаждения конденсаторов паровых турбин по экономическим показателям.
Ключевые слова
Система охлаждения, низкокипящее рабочее тело, экономические показатели
Проводятся исследования и разработки новых систем охлаждения, в которых промежуточным теплоносителем вместо воды служит низкокипящее рабочее тело (НРТ), испаряющиеся в поверхностном конденсаторе паровой турбины и конденсирующиеся затем в охладительной башне, где теплота конденсации передается наружному воздуху [1].
Оптимальное НРТ должно соответствовать следующим экономическим показателям: 1) НРТ должно быть легкодоступным, то есть наличие промышленного производства НРТ с минимальными затратами на процесс получения и исходное химическое сырье, чтобы обеспечить восполнение потерь рабочего тела в процессе эксплуатации; 2) НРТ должно обладать низкой стоимостью, чтобы обеспечить снижение издержек производства и повышение конкурентоспособности; 3) НРТ должно быть химически инертным по
