Научная статья на тему 'Зависимость термодинамической эффективности теплонасосных установок от выбора рабочих хладагентов'

Зависимость термодинамической эффективности теплонасосных установок от выбора рабочих хладагентов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
98
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РЕДУЦИРОВАНИЕ / REDUCTION / ТЕПЛОВОЙ НАСОС / HEAT PUMP / ХЛАДАГЕНТ / REFRIGERANT / ДЕТАНДЕР-ГЕНЕРАТОРНЫЙ АГРЕГАТ / EXPANDER-GENERATOR UNIT

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Мазурова Ольга Константиновна, Чебанова Татьяна Олеговна

Рассмотрена возможность использования теплового насоса с различными хладагентами для предварительного подогрева природного газа при редуцировании на газорегуляторных пунктах и газораспределительных станциях с помощью детандер-генераторных агрегатов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Мазурова Ольга Константиновна, Чебанова Татьяна Олеговна

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

THE DEPENDENCE OF THERMODYNAMIC EFFICIENCY OF HEAT PUMP SYSTEMS FROM SELECTING THE OPERATION REFRIGERANTS

The possibility of application a heat pump with different refrigerants to preheat natural gas at pressure reduction on the gas regulating centers and gas distribution stations with expander-generator units.

Текст научной работы на тему «Зависимость термодинамической эффективности теплонасосных установок от выбора рабочих хладагентов»

ISSN 0321-2653 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2014. № 3

УДК 621.438 (557):04.18

ЗАВИСИМОСТЬ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК ОТ ВЫБОРА РАБОЧИХ ХЛАДАГЕНТОВ

© 2014 г. О.К. Мазурова, Т.О. Чебанова

Мазурова Ольга Константиновна - канд. техн. наук, до- Mazurova Olga Konstantinovna - Candidate of Technical Scien-цент, Ростовский государственный строительный университет. ces, assistant professor, Rostov State University of Civil Engineering. Чебанова Татьяна Олеговна - аспирант, ассистент, Ростов- Chebanova Tatiana Olegovna - post-graduate student, assis-ский государственный строительный университет. E-mail: tant. Rostov State University of Civil Engineering. E-mail: elis89.89@mail.ru elis89.89@mail.ru

Рассмотрена возможность использования теплового насоса с различными хладагентами для предварительного подогрева природного газа при редуцировании на газорегуляторных пунктах и газораспределительных станциях с помощью детандер-генераторных агрегатов.

Ключевые слова: редуцирование; тепловой насос; хладагент; детандер-генераторный агрегат.

The possibility of application a heat pump with different refrigerants to preheat natural gas at pressure reduction on the gas regulating centers and gas distribution stations with expander-generator units.

Keywords: reduction; heat pump; refrigerant; expander-generator unit.

Одним из эффективных способов энергосбережения является использование перепада давления, дросселируемого на газораспределительных станциях (ГРС) и газорегуляторных пунктах (ГРП) газа для выработки электроэнергии с помощью детандер-генераторных агрегатов (ДГА). Включение ДГА в систему топливного газа газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на компрессорных станциях (КС) позволяет выработать электроэнергию, обеспечивающую значительную часть собственных нужд КС. Использование этой электроэнергии для электроснабжения ГПА обеспечивает возможность работы в случае полного отключения внешнего электроснабжения.

Выбор источника подогрева газа является одним из основных вопросов при принятии решения о возможности использования ДГА. Подогрев газа перед детандером возможно производить различными технологическими способами, в том числе и с помощью теплового насоса. В этом случае часть полученной в генераторе детандера электрической энергии используется для приведения в действие компрессора тепло-насосной установки, а избыток электроэнергии может быть направлен для электроснабжения внутренних и внешних потребителей.

Эффективность подогрева газа можно повысить при правильном выборе хладагентов, сопоставляя их термодинамические свойства.

Так, например, сравнение коэффициентов преобразования для ряда хладагентов (К 22, R 124, R 134а, R 717, К 407С) на рис. 1 и 2 в диапазоне температур нижних источников от 4 до 30 °С показывает, что величина д находится в пределах от 2,1 до 5,3, а при наличии переохладителя - от 3,5 до 7,7 (при нагреве теплоносителя до 60 °С).

Выбор соответствующих хладагентов при работе теплового насоса в схемах ДГА со ступенчатым промежуточным подогревом позволит обеспечить достаточный уровень температур для редуцирования. Как показали расчеты [1], при трех ступенях требуемая температура подогрева газа при существующих перепадах давлений снижается до 30 - 40 °С.

Поступила в редакцию

-е-;

7 40

2,60 -2.00 -

-R134a

-R22

-R717

-R124

-R407C

Температура НПИТ tp °С

Рис. 1

12 15 20 24 28 30 Температура НПИТ °С

Рис. 2

При работе ДГА без промежуточного подогрева возможно включение тепловых насосов в двухступенчатом режиме или каскадном, что позволит получить требуемые высокие температуры для подогрева газа перед редуцированием, используя термодинамические возможности различных хладагентов.

Литература

1. Корягин А.В., Соловьев Р.В. Детандер-генераторный агрегат с двумя промподогревами газа // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2009. № 1-2. С. 47 - 52.

20 февраля 2014 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.