Comparison of an absorption-compression hybrid refrigeration system and the conventional absorption refrigeration system: Exergy analysis

Cedeño, José Sergio Pacheco; Muñoz, José Luis Rodríguez; Ramírez-Minguela, J.J.; Pérez-García, V.

doi:10.1016/j.ijrefrig.2023.08.003

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“…Overcoming such a contradiction, as shown in works [8,9], can be implemented by using a jet compressor between the rectifier generator and the condenser. The proposed scheme will ensure an increase in pressure in the condenser, which will allow intensifying the refrigerant condensation process at a higher temperature Θ ar .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The production of this steam in the steam generator and its condensation in the cycle of the steam ejector technological system (STS), as is known, is associated with additional energy costs. However, in the literature [8,9] there is no information on the substantiation of the economic feasibility of the application of all the technical solutions discussed above. Under such circumstances, it becomes necessary to carry out material-thermal calculations of the refrigeration cycle to determine the target indicators of energy consumption for the ARU condensers and the STS steam generator.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Designing energy-efficient hardware and technological structure of absorption refrigeration units for ammonia production

Babichenko,

Krasnikov,

Babichenko

et al. 2024

EEJET

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The object of research is the equipment and technological design of absorption refrigeration units (ARUs) for the technological system of secondary condensation of large-scale ammonia production. Improving the energy efficiency of ARU is an urgent problem in the general process of reducing operating costs for natural gas in these industries as a whole. Based on the results of analytical studies, the feasibility of combining absorption-refrigeration and vapor-ejector cycles was substantiated, which ensures a decrease in the boiling temperature of a weak water-ammonia solution in the cube of the generator-rectifier and an increase in the condensation pressure in the ARU cycle. Under such circumstances, it becomes possible to increase the concentration of the refrigerant due to the rectification of steam with a part of the liquid refrigerant without using a pump with the removal of the dephlegmator from the ARU circuit. Experimental studies and material-thermal calculations of ARU cycles were carried out to determine the basis of comparison and the proposed version of the ARU scheme. It has been proven that the new technological design of ARU provides an increase in cooling capacity from 3.22 MW to 3.6 MW (by 12 %), the thermal coefficient from 0.527 to 0.551 (by 4.6 %), a decrease in the circulation ratio from 7.77 to 7.1 (by 8 %), and a decrease in the secondary condensation temperature by 2.5 ℃. It is shown that for the proposed version of the technological design of ARU, there is a change in specific costs – an increase in electricity by 1.48 kWh/t NH3 and a decrease in natural gas by 0.41 nm3/t NH3. Taking into account existing cost indicators for natural gas and electricity, the application of the proposed technology ensures a decrease in annual operating costs by UAH 7 million (USD 185,000), and therefore an increase in the economy of ammonia production as a whole

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Section: Introductionmentioning

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Section: Introductionmentioning

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Designing energy-efficient hardware and technological structure of absorption refrigeration units for ammonia production

Babichenko,

Krasnikov,

Babichenko

et al. 2024

EEJET

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“…Como a utilização direta da fonte térmica nos ciclos de absorção também tem suas restrições econômicas e ambientais, uma alternativa que tem sido apresentada é a combinação do ciclo de compressão com o de absorção, em ciclos híbridos (Kadam et al, 2022;Pacheco-Cedeno et al, 2023). De forma geral, procura-se aproveitar todos os recursos térmicos disponíveis para os ciclos de absorção, enquanto os ciclos de compressão utilizando potência são aplicados nas demais demandas.…”

Section: Introductionunclassified

Rearranjo de sistema de refrigeração industrial por compressão e integração de um sistema híbrido absorção-compressão

Marques,

Pineli,

Silva

et al. 2024

OLEL

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A grande demanda de potência elétrica em sistemas de refrigeração industrial operando por compressão estabelece a necessidade para que estas plantas operem com bom desempenho térmico. Entretanto, devido aos limites nos recursos investidos, às adaptações muitas vezes realizadas com urgência nas instalações de novos componentes, e outras dificuldades técnicas, nem sempre é possível que os sistemas operem nas melhores condições. Por esta razão, a análise de projetos existentes é importante para se verificar possíveis melhorias que podem ser implementadas, sejam estas para evitar o desperdício de energia, ou mesmo para se integrar tecnologias alternativas não convencionais. Neste contexto, este trabalho se propôs a analisar um sistema de refrigeração industrial de um frigorífico adotado como estudo de caso, em que foram realizadas 2 propostas. A proposta 01 refere-se a uma readequação dos componentes e correntes térmicas do sistema para reduzir o consumo de potência. Já a proposta 02 analisou o aproveitamento de calor do vapor saindo da compressão, antes da condensação, para integrar um sistema de absorção. As análises foram realizadas utilizando a Primeira Lei da Termodinâmica a partir dos balanços de massa e energia para cada componente do ciclo e com o auxílio do software Engineering Equation Solver. Os resultados, avaliados por meio de cálculos do coeficiente de desempenho (COP) e da potência elétrica economizada, apresentaram o aumento do COP em 3,1% na proposta 01 e 4,0% na proposta 02, demonstrando que tanto a readequação de correntes térmicas, como a integração do ciclo de absorção podem ser viáveis para melhorar o desempenho e reduzir o consumo de energia elétrica de uma indústria.

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Comparison of an absorption-compression hybrid refrigeration system and the conventional absorption refrigeration system: Exergy analysis

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Designing energy-efficient hardware and technological structure of absorption refrigeration units for ammonia production

Designing energy-efficient hardware and technological structure of absorption refrigeration units for ammonia production

Rearranjo de sistema de refrigeração industrial por compressão e integração de um sistema híbrido absorção-compressão

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