автореферат диссертации по энергетике, 05.14.05, диссертация на тему:Схемные методы повышения эффективности энергетических установок путем включения в их состав абсорбционных термотрансформаторов

сдасскАЯ лчудагсзвзннля дадшия холода

0¡¡

-) ^ , На правах рукописи

i ¿ 'л 11 , .

H0P03DK Татьяна Влад?иегэвка

СЖЫШЕ КЕТОД1 ПОБШШШ ЭЙЕНТИВНОСП! ЗШР1ЕТСТЕСКИХ УСТАНОВОК ПУТЕЦ ВЮШЧЗКИЯ В Î5X СОСТАВ АБС01Б15'.0НШХ ТЕРКОГРАШ^ОРЛАТОРОВ

Сссг^адьносгь: 05.14.05 - Згорегкческиа оснопц

теплотезкна;

С5.04.03 - Калина я аппарате холодильной к кр;:огеюк>й техники систем етеди^огаровякия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соиезаккг ученой ctcnsmi ваадздата ?е»шчзских наух

Ojcpcca - 1994

Работа выполнена с Одесской государственной академии холода

Научный руководитель

Научный консультант

Официальны; оппоненты

Ведущая организация

- доктор технических наук,академик Б.А.Иишсус

- доктор технических наук»профессор Р.К.Нккульшш

- дохтор технических наух,профессор Б.Х.Драганов

до-лор технических наук,профессор Г.К.Яавренченко

- Институт технической теплофизики АН Украины

Завита диссертации состс&гся Г июня 1994 года в •■// час. на заседании специализированного смета 11.068.27.01 при Одесской государственной академии холода по адресу : 270100, г.Одесса, ул.Петра Великого, 1/3. С дассертацкей потаю ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан и а я 1994 года.

Ученый секретарь

спец?*ализироваш:ого совета Р.К.Никульшкн

Игх. » ОЗ'П

ОБЩАЯ ХАРЛКЕРИСТИКЛ РАБ01Ы

Актуальность тем.

Уровень обеспечения си'кества всеми гидами энергии оказызает з.чачктельнеэ к нелос^здс?эегяюе влияниэ »а рс-зение технических, экономичееггих» экологических и социальных задач. Полное энергетическое оснащение потребителя вклпчает в себя наличию электричества, теплоты к холода. Оно может осуществляться как централизованно, так к о? локальных, та;: нззизаежее, систем малой энергетики.

Систсад малой энергетики дзя одновреиеиного тсплохладоэлект-роснабкения предлагались ек-з_ в 50-ж годах, но несмотря на присущие км преимущества (отсутствие потерь энергии на транспортировку) не нгзли достаточного применения из-за низкой эффективности теп-лонасосного (холодильного) контура :г отсутствия необходимцх гех-нологий по изготовлении элементоэ силового кентура.

При существующем высоком уровне мировых технологий повклепиз эффективности установка: теплохладоэлектреснабт.-зния (ТХЭЦ) по использования начальной энергия топлива, оз'.сергетическоь'у КЦД и зыбсоса;.; углекислого газа возмеяю пек включении а их состаз абсорбционных тер-!отраксс*ор:.иторои. Ловьзенне эф^скгиэкости абсорбционных термотрансформатороз возмогло путем интенсификации процос-соз в тсруох;::.!1:чосксу компрессоре методом донасьгмния крепкого раствора парами хладагента а дополнительном абсорбере.

Таким образом проблема создания ТХЗЦ как систем малой энергетики с высокими потребительскими показателями является актуальной кзучно-7гхничзскоЯ гадз*гзй.

Цзль работ!?.

Создать новкэ, энергетичесхл и экологически более эффективные в сравнении с судествув:зг.мл схема систем ТХЗЦ с абсорбционными термотрансфориаторами. На базе нззесттос представлений о повышении, эффективности абсорбцисшгых тормотрансйормитсрзв создать новые схемы. Разработать обсбпвннко цатематпческиа модол:: систем абсорбционных термотрансформатороа как отдельно, так и э состазо ТХЗЦ, и разработать общие метода системного анализа и расчета структуры таких систем и их технологической топологии, пригодшх для САДР-эле:ттротеплохолод на этапе нх функционального проектирования.

Научная новизна:

1. Разработаны новьга схемы ТХЭЦ с абсорбционным термотрансформаторами.

2. Показано, что эффективность абсорбционного терыотрансфор-ыатора зависит от донасызения крепкого раствора а процессе абсорбции; разработаны схемные решения для осуществления процессов дона-с!"5еНКЯ.

3. Разработана теория обращенного ректификатора абсорбционного терыотрансформатора» позволяющая кзкенигь структуру иашкны и интенсифицировать процесс абсорбции без затраты дорогостоящей низкотемпературной охлакдаезей среды.

4. Разработан обобщенный метод математического моделирования к структурного анализа систем ТХЭЦ на основе теоретико-графовых представлений схем абсорбционных термотрансфориаторов в фору.е их параметрических и эксергетичаских потоковых графой.

5. Разработан метод эквивалентирования схеы абсорбционных тер-мотрансфорыаторов путей декомпозиции слохнух элементов и их идентификации.

6. Создана концептуальная модель выбора системы ТХЭД к комплексной оценки ее эффективности по эконоикческоыу, энергетическому, экологическому к социальному факторам.

Научнмз положения, задииаемче в диссертация;

1. Повышение эффективности установок ыалой энергетики дчя элеэтротеплохладоснабхения (по эффективности использования начальной энергии топлива, эксергетичесхому КПД к выбросам углекислого газа)возеоено при вклвчеикн в их состав абсорбционных термотранс-фориаторов.'

2. Повышение эффективности абсорбционных термотраксформатороз бозмоено путем расширения зоны дегазации методом донасыщения крепкого раствора парами хладагента в дополнительной абсорбере.

Практическая ценность работы заключается в разработке обеих методов автоматизированного расчета ТХЭЦ с абсорбционными термо-траксфорыаторами, отвечающих требованиям САЛР-электрогеплохолод ка этапе их функционального проектирования. Практическую ценность представляют также схегш ГХЭЦ с абсорбционными гермотрансфоркагора-ми и абсорбционных термстрансфоркаторов с расширенной зоной дегазации при многоцелевом использовании начальной энергии топлива.

Цубликации:по материалам диссертации опубликовано 7 работ.

Апробация работ». Результата работы докладывались на: Респ. конф. "Энергосбережение в сельском хозяйство",Киев, 1930г.;Реся. науч.-техн.конф. "Разработка и внедрение вксокозф^эктизных ресурсосберегающих технология,оборудования и новых видов писевых продуктов з пвдевуп и перерабатывавшие отрасли АПК",Киез,1991г.; Бсесотн. науч.-техн.конф. "Холод - народному хозяйстзу",Ленинград,1991г.; 59-оП науч.-техн.кокф. ОИНТЭ, 1992г.; ежегодна науч.-тзхн.конф. Ухр.госуд. аграрного унизсрс,, 11иеи, 1993г.; П съезде Ассоц. инженеров по вентиляции,отопление и кондиционированию, Москва, 1993г.

Структура к объем диссертации; диссертация изложена на 112 стр. машинописного текста, иллюстрируется 45 рисунками, содержит 12 таблиц и состоит из введения, 3 глав, выводов и списка литературы из 95 наименования.

СОДЕЕШШ РАБОТЫ

I. Теплсхладсэлектроцентрали с абсорбционными термотраксфориаторами.

Проведенный анализ сушестзуюсих и предлагаемых систем ТХЭЦ з качастэе перспективных выделил системы с абсорбционными термотрансформаторами, аымизкои и зодошс"!ачным раствором в качестве рабочих венестз и природным или бногазон, ззодгс^ыы в хачэстве перзичиого топлива. На основании рассмотрения суззэствусаих и разработки новых систем ТХЗЦ в работе предложена концептуальная модель выбора таких систем. Эффективность системы оцеш'.ЗЕется одновременно по четырем критериям: энергетическому, экономическому, экологическому и социально:,^. '3 качество определявших приняты энергетический и экологический, поскольку обуславливал? возможность л среду обитания человечества в цзлем, з то время как экономический и социальный факторы обладая? болыпэЯ степеньэ конкретизации. Концептуальная модель позволязт на стадии предороахткых разработок и просктирозашя решить вопрос об -эяонсиичэской целесообразности применения той или иной система ТХЗЦ а зависимости от климатических условий и потребности а отоплении, горячей водоснабжении, холоде а т.п.

Проведенные исследования позволили автору совместно с Б.А.Мин-куссм предложить три нозых системы ТХЗЦ: с газо-турбикным двигате« лем, с двигателем внутреннего сгорания и с агрегатом турбина-элэкт-регенератор, совмещенных с абсорбционным гермотрансформатсроы.

Схема ТХЭЦ с агрегатом турбина-электрогенератор представлена на рис.1а.

электроэнергия

в <н ВН

б)

водоамыначниЯ раствор

ь

^с ЗГ1

/ В

г

3

в)

Рис. I ТХЭЦ с агрегатом турбина-элоггрогвнератор й абсорбционным

тормотрансфор«атором: а) схема; б) цикл оиоВого контура; в) цикл теп-лонасосного контура; г) схема-эквивалент-

ен

п

Результат» энергетического расчета усгакоаж; еналазирозагксз кэ эффективности использования начальной энергш: «оплхза («зтидяка комиссии по толлозш насоса« ЕЭС) и составили H4&, Данга» для расчета и результаты иллястуируктся диаграммой потоком энергии, приведенной на рис.2. Зксергеткчеопй КПД систгни ТХЭЦ определялся по зависимости, характерной рдл расчета слоядах энсррсукчеегоз: оке-

£ • ç t , h ■■ Ç С < - & ) N ;

где l,k - головные и кзголовные элемент« окстеет соотЕстста^згэ;

Ь " КОЭффИЦИвКТЫ ЗЛКЯНЛЯ?

îij ~ эксергетяческие потерн в кД - элементах;

Ер, £p. Ép " располагаемая эксергия элементов, системы в цолом» Результаты зксергетичзского расчета показали, что объодаюнно сотового контура с абеорбфонк?—! теркотрансфоркагором когшаег экеерге-ткческий КПД системы ТХЭЦ в целоы на 5„..Ш5 (в зависимости с? сезонного соотношения выработки холода а электроэнергия) пробил раз~ дольного получе?шя всег видов энергии»

Критерий оценки, вредного влияния еистемм ТХЭЦ на окрутаяь^л среду определялся как

• (Я)

где ц- - вреднее экологическое Боздзйггзга;

с_. - экологический уверб, приходящийся из единицу k производаелькоити установки.

Глазными экологически?«! критериями для энергетических установок являэтея сбросы теплоты к вредных веззстз в охружшзуя среду. В системах ТХЗЦ обеспечивается полная утилизация теплоту» Еиброг. средних веществ формализован отношением количества взбраекзае^ого углекислого газа на гЗ'И производительности ТХЭЦ» Ноиограыыа ка рис.3 указывает, что выброси г. рассматриваемой системе ТЙЭЦ еоз^аз« ляпт 0,1 кг/кВт вырабатываемой тепловой и холодальиой KOEUíOcfSa'íTO в 1,2 раза ценьпе лучпях образцов коилрсссксюшх тспзозгзх насосоз с затратой механической работы»

Всесторонний анализ системы ТХЭЦ с абсорбционные терготранс-форматораыл указывает ка ее преимущество пород другими системами ТХЭД по следузетим причинам: отказ от традиционных низкотемперагур-iíkx источников энергии для тепловых насосов; отсутствиэ гаума и вибраций; полная утилизация теплогн»

электроэнергия

10055

! потери

топлоты газа

ш

□ теплосодержание в::доз ¡энергии

Рис .2 Диаграька потоков энергии в ТХЭЦ с агрегатом турбкна-олектрогенератор и абсорбционным тсриотранс^орматороы.

со2, .

кг/кВт ХЛЭДОКОСКТСЛЬ

« п

а

о

га гэ

N

о п 0,1--1 г. о и {< о О X

о

о о, ю я-

В)

теплоноситель

/

V

•Т

/1!/ — -

/ /

/ / 1

/ »

А\ 1 !

СО,, кг/кВт

а а

о,сз а

с (

0,05 =

о

(Я о

а

8 ^ о,о с ч

0,04 § 8

о

о,ог|

я

О 20 60 100 160 1,°С

Рис.3 Выбросы углекислого газа в зависимости от температуры тепло- и зсладоносктеля: Т - теплоноситель; А - хладоноситель в абсорбционном тепловом насосе; К - хладоноситель в компрессионном тепловом насосе;го - теплоноситель £лк обогрева генератора абсорбционного теплового насоса; -вспомогательная линия.

2. Интенсификация цроцзссов в абсорбционных термстрансфсрматорах.

Бсестсроктше исследования абсорбциогдоос термотрансфоркаторов показали» что их работа напрягут» связа!!а с работой термохимического компрессора, а необратимости в его элементах - генераторе .ректификаторе и абсорбере - преобладают среди других, поэтому именно эти процессы долита бить кяенсифицироваш.

Одновременная интенсификация трех процессов возмогла путем увел;:чения концентрации крепкого раствора на выходе из абсорбера. Обвеиэзестккми методами увеличения концентрации являются: понижение температуры охлаждающей абсорбер среда и организация ступенча-тоЛ абсорбции при постоянно?! температуре охлаждающей среды.

Автором, совместно с Б.А.Ыинхусом прэдюгены новнз способа повышения концентрации крепкого раствора путем донасыщения его парами хладагента:

- низкого давления - из испарителя в обращенном ректификаторе;

- сродного давлек::я - из отделителя еидкости после первой ступени дросселированиями основном процессе в промежуточном абсорбере;

.- высокого давления - из генератора путем эг.ектирования в промежуточном абсорбере.

В кзчествэ примера на рис.4 праБедена схема и цякл термохимического компрессора абсорбционного термотрансформатора с обращенным ректификатором, который представляет собой тарельчатый абсорбер,работающий при тем г.е давлении, что и основной абсорбер и объединенный с ним в одном кггухе. Температурный уровень охлакдавдей среди для обращенного ректификатора до л г.е н быть инг.е, чем дяя основного абсорбера и меньшие ^го значения соответствует большей эффективности прохождения процесса.

Вклвчениэ обращенного ректификатора о схему позволяет повысить эффективность абсорбционного термотрансформатора в целом, а использование внутренних источников охлаждения э качестве охлак-дашгей среда для обращенного ректификатора позволяет достигать оптимальных рег.нмоз работы вне зависимости от температурного уровня знеинеЯ охлакдзаде?.. сродо.

Кратность циркуляции крепкого раствора з термохимическом ко.мп-рессор-е при включении обращенного ректификатора будет составлять

■Г - ^ " - ^" * ( 3 )

' ~ £ ^ ^ у- г

•?<•" ' а.

:о

Мезга *»ара, поглаиаокого у:;репдек!1ым раствором ^ обращенном ректи-фгаа^оре для получения раствора высшей концентрации:

у н

«

( 4 )

Гмжж&гво гоялота, необходимое для охлаждения обращенного рэети-фааатора

( 5 )

!Ц- »

¡фагкосгь циркуляции растворов (крепкого раствора и раствора зысшай концэнтрацкл) рассчитываются аналогичным образом для любых способов дснаскщежя»

Опгкцальнга считаотек растем, а которой кратность циркуляции раствора зксезй концентрации « « I, т.е. вся теплота дефлегмации отводится раствором, что дает возможность отказаться от дополнительного зодялэго дефлегматора, что уме:ньшает металлоемкость на-авны.

Прочее даасавения крепкого раствора в процессе абсорбции коззолкет сократить расход теплота генератора, теплоты основного ■ абсорбера, а,следоэательно,энергии на привод насосов крепкого раствора, егазать ¿сетаялэемкость*-'2сей машины, включая конденсатор и ис-г.аргяель, г.оаискв га:зш образом теллозоЛ коэффициент абсорбционного ■гариотрвнефорл&тора з целок.

й козд.

^•внешняя схлазд. Ясреда

. охл.ср. "Япония, ■чпотекц. из исп.

За

чрь / / \П / / '1 /

2 ¿7

N. 1 К / ^

л 3' / / У__

10 Ьл

Рис.4 Схема (а) к цикл (б) термохимического компрессора абсорбционного термотраксформатора с обраякнным ректификатором.

3. Математическое моделирование схем, ссновык элементов я процессов в системах ТХЭЦ.

Математическая модель, отображавшая систем/ ТХЗД представляет собой систем отношений мекду переменны.«!, в число которьвс сходят •¿ермо динамические и расходные параметры, характеризующие регамы работа системы,, а также переменные, отражавшие свойства ее элементов и структуры з целок.

Методы математического моделирования позволяют разработать ма-тематическуа .модель: системы ТХЭЦ'в виде функционального оператора, осуществляющего нелинейные преобразования вида

(I 'Í'I'I1

? = F? (A £_ ) ( б )

2= 7. (X , U. , К. , Г )

где J? - вектор выходных параметров с:;сте:.-л:;

*Р - вектор параметров функциональных характеристик системы;

__Ц, - вектор входное внешних параметров спстсмц;

? " нелинейные вектор-функции;

X - вектор вводных внутренних параметров системы;

j\_ - вектор конструктивных параметроз элементов систем;

Г - технологическая топология схемы системк;

: - нелинейная функция критерия эффективности.

ТХЭЦ с абссрбциош-гкми термстр-.нсфосматорам:« является сложной системой с 6олм-оЗ степеньп совмещения геплс-массообменньк процэс-соз в одном аппарате. Это повлекло за собой при создании математической модели необходимость эквивалектирозания схемн, т.е. лредстаз-ле.:".е система сростку набором элементов, которое в цзлом эквивалентны рассматриваемой системе относительно функционирования и свойстз. На рис.16 изобрахена 'схема-эквивалент действительной.

При решении задячи анализа ТХЭЦ яспользсган теоретико-графовый метод их представления с последувсим переходом к алгебраическому описанию структуры исследуемой систем и зозмогностыо сведения исходной задачи к изэестккм алгоритмам теории градов.

Если изобразить систему в виде графа ^(А,Г ), где вершины -это элементы система, в дуги — физические потоки манду элементами, то будет получен граф, для которого

Сг(п,Г")~ &(А',Г"') - ориентироваачость;

Va^e А , Г(й;^=А -связность;

Afr*}) - антисимметричность^ - неполнота,

' ' [(a¿A)ek

ri С!

Сы

и

JK

rï О

s 5

о 5

M к

о <3

H а,

о ■о

с о

п

IS s

S да

о •—г

0) рз

V «

Ei

S

о В

u к •

Oí О) IH

0) F-> •

о О О

со и 3.

О

о

С

•Э-

С5 Я

С.

i-

гг о

a

« «

о о

ы

о о

н с.

о >о

с о

о

13 s

s „

о

о э fi

д Ен

а,

a *

О Î5

о

tí и •

а. о о

d a я

G о а,

in ô tZ,

к который описывает топологию этоЯ системы к является ее строгой математической кодэльв.

Дяя расчетов а анализа свойств системы использовались параметрический пото.-'.озыЯ граф (ППГ)- рис.5 и эксергетическиЯ потс:-:овыЯ граф ОПТ) - рис.6. Запись матриц инц::денциЯ ШГ и ЭПГ позволяет перенести структуры потоковых графоз на язык алгебры, что в своя очередь позволяет организовать програташо процедуры расчета схем на SBII.

Математическая мздаль лпбого из элементен системы представляется аналогично (6), но относится к каждому конкретному элементу в отдельности.Например, для L -го элемента

у; = ( , » 1

9Í- =Í>T » t rt ) С 7 )

Vf =(p .T , h , p » ^ )

где - вектор выходных параметров L -го эломента;

_ "9; - вектор функциональных характеристик i -го элемента; •

fn: >"т?1 ~ келинейныэ вектор-функции L -го элемента;

~ вектор входных внутренних параметров 1-го элемента; Til ~ зектор зходньх знезнах параметров i -го элемента; Ti - зоктор конструктивных параметров I -го элемента; Г; - топология подключения 1-го элемек-з; 4/ - вид уравнения. состояния.

Система (7) для теклосб.^сккых аппаратов, представляющих абас-, лютксе большинство сред:: других элементов систем ТХЗЦ, «osot быть представлена в виде системы уравнений-

и_э= |t^j - дал ТО, взаимодействующих с окружааасй средо.1 ита = | - для регенеративны;? теплообменников ( 8 )

«¿■{Ус.^.ъ.ндлл}

и обобшенкая математическая модель :

и

£Г (£;> •

% -- О^-П'ГЦ,^,?,)

№ ^ Г,"

С 9 >

Конкретизация связей (9) осуществляется по известно литературные источникам в зависимости от типа аппарата к вида теплообмена г. кем. Сгстема (9) замыкается балансными уравнениями?

- уоавкзипе баланса расходов потока з I -ом элементе

= (Ю)

- уравнение покомпонентного баланса для смеси потока ] в

¡.-ом элементе ^

Е(т;гпчЬ. =0; ' (II)

- уравнение баланса анергии ^ -го элемента с учетом топологии схемы при его взаимодейстзи:: с ¿-ым потоком

С12)

вкеаняй^ энергетическая нагрузка на I -ый элемент; уравнение гидравлического баланса потока ) е I -ом элементе

- уравнение нзаенениг: зчтальпии потока ^ в и -ом элементе

£ ь.-^-.^ь^с.

¿ч * <

Прикладное програганое обеспечение (ПГЮ) дня расчета термодинамических и теплофизичееккх параметров рабочих гезеств, теплового расчета цикла, тепловых, конструктивных и гидродинамических характеристик элементов абсорбционного термотрансформатора состав:!-/, программы и подпрограммы, разработанные и опрсбирован-ные на кафедре холодильных ыашин ОГАХ.

По ППС была проведена проверка адекватности математических моделей

элементов абсорбционного термотрансформатора реальным процессам, протекавшим в нем, путем сравнения расчетных да!шых с экспериментальными данными других авторов и по паспортным данным на комплектующее оборудование.

лЬ, яДг/гг

О -А

ал

• 4 о

я V

ф в ОУ

I • 3 I л , ТА г5 V 7575 423 0 Iе I

I I. * Г

а) ^

О - 1,96 Ш1а; V- 0,981Ша; п- 0,585Ш1а; А - 0,1961411а; О - 0,049Ш1а.

V ■

аЬ,

кДг/кг

О -10

Рис.7 Отклонение значэ-ний энтальпий во-доам.;;:ачкого раствора (а) и пара(б) на линии населения, рассчитанным по соответствую урапь'-эпи.'п и получение 'И ЭКСПО Р1"«Н~ тальним донга:.'.

А и - х о

•273 А. " 523 5 • 1 | в О 73 « 5

1 в у •

1 1 А О а

б)

Р. ЮЧ. ; Па-с

15

12 10

8

б *

2

/ \\ г.283 Г

/ \\ \ \

-Ъ Т-505 £ ... \'

\

\\ \ V \ N

Т-523К \ ч

•

О 0,2 0,4 0,6 0,8 V ,кг/кг

О

Рис.8 Коэффициент динамической вязкости водоаммиачного раствора на. линии

насииэния:--эксперимент л .А'. Зглторского;

-—расчет по соответствующим уравнениям.

Еа р;;о.7 и 8 и а таблице I приведены примеры результате^ сравнения.

Из приведенных данных видно, что качественное описание процессов, протехсэдих б абсорбционном тсрмотрансформаторо, хорошее, что свидетельствует о принципиальной правильности метода програм?.:-кого моделирования, что нг касается количественны:: ссбппдснип. то расхождения являются обычньки для инженерных расчетов и испытаний.

Таблица I

: расчетное : оксперсдмн-Разности температур : данные, : тальные

: К : дакнно, К

грзвэзго пара и слабого раствора на "выходе из генератора

конденсации и охлакдааьеП вода

крепкого раствора на выходе из абсорбера и охлаждающей воды

слабого и крепкого растворов на холодном конце регенеративного теплообменника растворов

вода на вгходе к входе конденсатора

воде на выходе и зходе абсорбера

холодопроис-водательность, кВт 3,7 3,3

22,4 23,6 6,3 5,2 10,7 9,1

34 37 9,3 9,7 7,8 8,1

Выводы

1. Системы малой энергетики с одновременной выработкой теплоты, холода и электроэнергии (ТХЗЦ) наиболее перспективны для сельскохозяйственных производств, удаленных от централизованного олоктро- и теплоснабжения.

2. Включение в состав Т>ЭЦ абсорбционных термотрансформаторов изменяет структуру ТХЭЦ, повывает ее эффективность к делает ее конкурентоспособной с централизованными системами дальнего ■электро- и теплоснабжения.

3. Из всех систем ТХЭЦ для современного состояния малой энергетики по энергетическим, экономическим, экологическим п социальным показателям наиболее перспективными являются те, в которых:

- первичным топливом является газ (природный ггэ или биогаз);

- рабочее вещество - озонобезопасшй хладагент ( аммиак или водоаммлачный раствор);

- теплоиспользууэций терыотрансформатор в качестве теплопа-сосного (холодильного контура).

4.Расширение зоны дегазации в абсорбциошшх термотрансформаторах как способа повышения его эффективности может быть достигнуто различными методами , наиболее рациональным из которых является предложенный в работе метод донаскцения крепкого раствора парами хладагента з процессе абсорбции.

5. Объединение всех элементов холодильного (гсплонасосного) контура и силового ТХЭЦ ( с известны;.! математическим описанием каждого из них) в единую систему, т.е. создание математической модели системы ТХЭЦ удобно проводить в терминах теоретико-графовых представлений в форме параметрических и эксергетичоскнх потоковых графов и их матриц инциденций^

6. Расчеты предлог.егсзых з работе схем ТХЭЦ с абсорбционными термотрансформаторами и их сравнение с результатами известных расчетов и экспериментов показали, что:

- эффективность использования начальной энергии топлива при производстве теплоты, холода и злехтшчества составляет 1x4...122/0 ( в зависимости от конструкции ТХЭЦ), что делает ее кснкуррктноспособной с лучшими системами толлонассс-ного теплоснабжения (100-.Л5№); •

- выбросы углекислого газа от производства теплоты а холода в аосорбционних термотрансформаторзх на каждой кВт вырабатываемой мощности составили 0,1 кг/кВт, что з 1,2 раза меньше, чем а лучших теплонасосных системах;

- эксергетическиЯ КПД системы ТХЭЦ с абсорбционными тсрмо-трансформагоргми возрос на 5___1СЛ (з зависимости от сезонного соотношения выработки холода и электроэнергии) против раздельного получения всех видов энергии.

Основное содержание диссертации изложено з работах:

1. Ларьянсвский С.Ю. ,Морозюк Т.В. Энергетическая и экологическая оценка применения компрессионных тепловых насосов для теплоснабжения индивидуальных домов // Тез. докл.Респ.науч.-техн. конф. "Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых видов пищевых продуктов в пияевую и перерабатывавшие отрасли АПК", Киев, КТКШГ,15Э1 .-С.5СЗ.

2. ЛарьяковскиЯ С.Ю., Морозак Т.В. Теплонасссная установка для индивидуального жилого дома // Тез.дскл.Всессюон.науч.-техн. конф. "Холод - народному хозяйству".-Л., ЛТИХП, 1991.-С.42.

3. Чумак И.Г., Лаоьяповский С.Ю., Морозак Т.В. Теплокасоснэя установка да я индивидуального килого а1ка // Холод, техника и технология, науч.-техн.сб.- Киев,- 1991.-выя.53.-С.3-6.

1В

4. Чумах И.Г., Глглгус Б.А., Кочетов В.П., Порога:; Т.В., Юссф А. Энергосбережение при совместном производство теплоты, холода и электричества // Судовая энергетика.-Одесса.-1993.-И.-С. 58-61.

5. £1опэзх>:: Г.В., Иннкус Б.А. Сннжеихе затрат природных ресурсов в системах для совместного производства электрической энергии, теплоты и холода // Сб.докладов & съезда АЕОК.- М. ,1993.-С. 32—13.

6. Иорозэк ,Т.В. Концептуальная модель выбора бытового теплового насоса // Дзя. в ГНГБ Украины, 25.01.94, &200-Ук94,Киеа, 1934.

7. ¡¿инкус Б.А., Никульпин Р.К., Ыорозяк Т.В. Принцип создания математической модели сложной аосороционной холодильной системы Л Дел. в ГЫЪ Украины, З.Оэ.94, £В38Ук94,Киев,1994.

УСЛОВИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

в а - диаметр; ? - пледадь; г - кратность циркуляции;с - расход; В - геометрические размзры; ^ - удельная энтальпия; 5с - коэффициент теплопередачи; 1 - длина; а^ - матрица инциденцпЛ; л -мощность; п - количество; ? - давление; <3 - теплота; ^ - удельная теплота; э, а - геометрические параметры; а - удельная энтропия;

- температура; V - объем; г - количество; еС - коэффициент теплоотдачи; § - толпикз; Ц - КПД ; 6 - температурный напор; ^ - концентрация по аммиаку;~ - теоретический полэс очистки; р -плотность; у - кратность циркуляции; их - скорость.

ИНДЕКСЫ

верхние: о - объемны.!; ТО - теплообменник; ? - поверхностный; нпхнка: ср - срсда; н - наружный; вз - внутренний; р - ребро; ? - труба;зах - заход; о - загрязнение; с? - стенка; с -сосуд; см - змеевик; п - пар; сх - эксергетяческий; сслабый раствор; г - крепкий раствор; й - пар хладагента.

ОБОЗНАЧЕНИЯ НА С32МАХ

КС, XXVП - камг-ра сгорания; ЭР - электрогенератор; Т,ШХ -турбина; Ш,ХШ - пароперегреватель; КГ.ХХУ - котел; БН.ХШ - водонагреватель; РГ.ХХХ - регенератор; Н,1Х,ХХШ - насос; К,1 - конденсатор; ПО,И - пароохладитель; РТ0,1У,Х1 - регензративный ТО; ^.ХП.У -дроссельный вентиль; И, VI - испаритель; А,(ТШ+^Ш- абсорбер; Г,ГН (УН - XXI) - генератор; П.ХПУ.Х - разделитель; ХХП.ХШ -смеситель; Д - дефлегматор; Р - ректификатор; СР - обраеенный ректификатор.