Analysis of energy characteristics of absorption water-ammonia refrigeration machines in the waste heat recovery systems of gas turbine installations on gas main pipelines

Abstract

Одним з перспективних напрямків зниження експлуатаційних втрат в магістральних газопроводах є попереднє охолодження компріміруемого газу за допомогою тепловикорестуючих абсорбційних водоаміачних холодильних машин (АВХМ), які утилізують дармове тепло відхідних продуктів згоряння газоперекачувальних агрегатів. Об'єктом дослідження є енергетичні характеристики АВХМ в широкому діапазоні параметрів експлуатації (температур зовнішнього повітря), які в даний час не вивчені. Дане дослідження присвячено розробці методики моделювання режимів АВХМ, проведенню аналітичних досліджень і аналізу отриманих результатів в широкому діапазоні температур зовнішнього повітря. Дослідження проводилося за допомогою теоретичного аналізу циклів АВХМ в широкому діапазоні температур зовнішнього повітря і температур об'єкта охолодження. Аналіз отриманих результатів показав, що в діапазоні розрахункових параметрів має місце максимум енергетичної ефективності АВХМ. Найбільш очевидно наявність максимуму для умов роботи при температурах охолоджуючої середовища 20…32 °C і низьких температурах об'єкта охолодження (мінус 25 °C). При зниженні температур об'єкта охолодження максимум енергетичної ефективності зміщується в область високих температур гріючого середовища, а його чисельні значення зменшуються. При температурах, що гріє джерела від 90 °C до 130 °C, електрична потужність циркуляційного насоса має максимальне значення. Надалі із зростанням температури, що гріє джерела спостерігається її асимптотичне зниження і повільне зменшення. Найбільші зміни при цьому відбуваються при підвищених температурах охолоджуючого середовища (32 °C). Результати моделювання дозволяють визначити найбільш енергетично вигідні режими роботи АВХМ з різними джерелами теплової енергії (температури від 90 до 160 °C) і проводити розробку систем охолодження для широкого діапазону температур (мінус 30…15 °C). Для досягнення таких оптимальних режимів необхідна відповідна комбінація складу робочого тіла і температури, що гріє джерела. Ключові слова: абсорбційні водоаміачні холодильні машини, дармове тепло, енергетична ефективність, попереднє охолодження природного газу, магістральні газопроводи.

Підвищення Енергетичної Ефективності Абсорбційних Холодильних Приладів

“…У холодильних агрегатах компресійного типу тепло відводиться від конденсатора, в абсорбційних -від конденсатора, абсорбера та дефлегматора. Якщо в першому випадку ефект від застосування способів інтенсифікації конвективної тепловіддачі, зокрема і з допомогою роботи вентиляторів, значний [1,3], то в другому немає однозначної думки про доцільність їх застосування [4].…”