ПОЛІПШЕННЯ ПОКАЗНИКІВ РОБОТИ КОТЕЛЬНИХ УСТАНОВОК ЗА РАХУНОК ВИКОРИСТАННЯ ПРЯМОГО І ЗВОРОТНОГО ЦИКЛІВ РЕНКІНА
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2023-3-90-97Ключові слова:
енергія, цикл Ренкина, ефективність, біоматеріали, осушення.Анотація
Для створення електроенергії з біопалива на теплоенергетичних підприємствах України використовується прямий цикл Ренкина, який забезпечує ефективність трансформації енергії в межах h = 0,25 – 0,55. Для підвищення ефективності використання енергії палива в котельних установках запропоновано реалізувати схему зворотного циклу Ренкіна. Таку пропозицію добре використати на підприємствах, де є потреба в осушенні біоматеріалів. Замість окремого котла для осушення пропонується використовувати енергію конденсації води з димових газів. В цьому випадку витрати електрики на роботу компресора істотно менші за кількість тепла, отриманого при конденсації води з димових газів. Коефіцієнт ефективності або СОР зворотного циклу Ренкина може мати значення більше одиниці h = СОР > 3. Поєднання в технологічній схемі котельної установки прямого та зворотного циклів Ренкіна збільшує ефективність використання первинних джерел енергії.
У роботі виконано аналіз уявлення енергії як поєднання двох компонент: потенціалу П і динаміки Д. Модель Лейбніца, у якій потужність N представляють, як добуток потенціалу П на динаміку Д з уніфікацією одиниці виміру Ватт, дозволяє розраховувати ефективність процесів трансформації різних видів енергії. Для покращення енергетичних показників котелень запропоновано подальший розвиток моделі Ньютона, що дозволяє розраховувати показник динамізм процесів m. У моделі Ньютона в рамках одного виду енергії розраховується показник динамізму – як відношення динаміки до вихідного потенціалу m = Д/П. Динамізм можна розраховувати як зворотну величину опорів R за умови уніфікації одиниць вимірювання компонентів енергії – потенціалу та динаміки.
Показано приклад успішного використання біомаси як основне паливо котельних установок, оскільки містить менше золи. Використання ідеї зворотного циклу Ренкіна про підвищення температури конденсації вологи димових газів за рахунок підвищення тиску середовища забезпечує підвищення системної ефективності процесів. Найкраще використання енергії димових газів котлів підвищує ефективність осушення біоматеріалів, суттєво зменшує витрати енергії, покращує екологічні показники роботи технологічних процесів.
Посилання
[1] Report by the Director-General on the execution of the programme adopted by the General Conference. UNESCO 2001 [Online]. Available: https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000123381
[2] Direktiva єvropejs'kogo parlamentu і radi 2012/27/ЄS vіd 25 zhovtnya 2012 pro energoefektivnіst'. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/984_017-12#Text
[3] A.V. Efymov, S.L. Zevyn, "Metod postroeniya diagnosticheskih modelej oborudovaniya energoustanovok", Vesnik NTU «HPI», vol. 13, pp. 153-157, 2002.
[4] V.A. Maliarenko, I. O. Shcherbak, "Analіz spozhivannya palivno-energetichnih resursіv Ukraїni ta їh raccіonal'nogo vikoristannya", Vіsnik nacіonal'nogo tekhnіchnogo unіversitetu «HPІ», Energetichnі ta teplotekhnіchnі procesi j ustatkuvannya, no. 14, pp. 118-127, 2013.
[5] Razrabotka i sovershenstvovanie metodov i sredstv povysheniya energoeffektivnosti dejstvuyushchih i perspektivnyh teplovyh turboustanovok i ih kompleksov. H.: IPMash NAN Ukrainy, 2012.
[6] A.A. Khalatov, "Enerhetyka Ukrainy: suchasnyi stan i naiblyzhchi perspektyvy", Visnyk Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy, no. 6, pp. 53-61, 2016.
[7] H.Y. Efymochkyn, B.Y. Shmukler, H.D. Avrutskyi, "Sovershenstvovanye teplovykh skhem enerhoblokov", Teploenerhetyka, no. 4, pp. 48-53, 2000.
[8] M. Melnychuk, V. Dubrovyn, "Zelenaya energiya v Ukraine", Ahrosektor, no. 2, pp. 12-13, 2007.
[9] H.H. Heletukha, T.A. Zheleznaia, A.V. Tryboi, Perspektivy vyrashchivaniya i ispol'zovaniya energeticheskih kul'tur v Ukraine. Analiticheskaya zapiska BAU №10, 2014. [Online]. Available: https://uabio.org/activity/1143/
[10] A.P. Skrypnyk, "Kakye ontolohycheskye osnovanyia raskrыvaet arystotelevskaia эtyka? Эtycheskaia mыsl", Ethical Thought, 18, pp. 84-89, 2019.
[11] H.A. Fyllypov, L.Э. Melamed, A.Y. Tropkyna, "Ierarhiya modelej analiza kollektornyh sistem i makromasshtabnyj analiz", Izv. vuzov. Problemy energetiki, no. 5, pp. 316-325, 2010.
[12] V. Arsiri, O. Kravchenko, "Reconstruction of turbomachines on the basis of the flow structure visual diagnostics", International Journal Mechanics and Mechanical Engineering, vol. 22, no. 2, pp. 405-414, 2018.
[13] V.A. Arsyryi, O. Kravchenko, Yu. Serbova, P. Riabokon, A. Kroshka, "P'ezo model' rascheta i predstavleniya energeticheskih harakteristik aerodinamicheskih sistem", International journal Sustainable development, vol. VII, pp. 52–59, 2/2020.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
