Эффективность утилизации вторичных энергоресурсов тепловых двигателей с использованием тепловых насосов при изменении температуры наружного воздуха

• Автор: Фролов, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения

Введение
Глава 1. Эффективность использования вторичных энергоресурсов тепловых двигателей с помощью тепловых насосов

1.1. Вторичные энергоресурсы тепловых двигателей

1.1.1. Вторичные энергоресурсы паротурбинных установок

1.1.2. Вторичные энергоресурсы газотурбинных установок

1.1.3. Вторичные энергоресурсы парогазовых ус тановок

1.1.4. Вторичные энергоресурсы двигателей внутреннего сгорания

1.1.5. Обзор методов утилизации вторичных энергоресурсов тепловых двигателей

1.2. Тепловые насосы

1.3. Использование тепловых насосов совместно с
тепловыми двигателями
1.4. Применение тепловых насосов для утилизации вторичных
энергоресурсов тепловых двигателей
1.4.1. Применение тепловых насосов для утилизации вторичных энергоресурсов паротурбинных установок
1.4.2. Применение тепловых насосов для утилизации вторичных энергоресурсов парогазовых установок
1.4.3. Применение тепловых насосов для утилизации вторичных энергоресурсов дизель-генератора
1.5. Влияние параметров окружающей среды на эффективность работы
теплового насоса совместно с тепловыми двигателями
1.5.1. Влияние температуры окружающей среды на параметры тепловых двигателей
1.5.2. Влияние температуры наружного воздуха на параметры теплового насоса
1.6. Способы повышения эффективности тепловых насосов
1.6.1. Цикл Лоренца и способы его реализации

1.6.2. Применение новых рабочих агентов
1.7. Обоснование выбора задач исследования
Выводы по Главе
Глава II. Влияние параметров теплового насоса на его эффективность
2.1. Влияние параметров единичного КТН на его эффективность
2.1.1. Влияние типа применяемого рабочего агента
2.1.2. Влияние разности температур между теплопотребителем
и низкопотенциальным источником теплоты
2.1.3. Влияние переохлаждения рабочего агента
2.1.4. Влияние несовершенства теплообменников ТН
2.1.5. Влияние перегрева рабочего агента перед компрессором ТН
2.2. Влияние двухступенчатого сжатия в компрессоре ТН на его
характеристики
2.2.1. Методика расчёта ТН с двухступенчатым сжатием
2.2.2. Влияние применения двухступенчатого сжатия в компрессоре на характеристики ТН
2.3. Многоступенчатый ТН с параллельным соединением
2.3.1. Особенности расчета ТН с применением параллельного соединения
2.3.2. Методика расчёта
2.3.3. Исходные параметры расчёта
2.3.4. Влияние начальной температуры теплопотребителя
2.3.5. Влияние количества ступеней ТН
Выводы по Главе
Глава 3. Применение тепловых насосов совместно с
паротурбинными установками
3.1. Традиционная схема подогрева сетевой воды
3.1.1. Методика расчета традиционной схемы подогрева сетевой воды
3.1.2. Тепловой расчет традиционной схемы подогрева сетевой воды
3.2. Подогрев сетевой воды с использованием ТН на фреоне
3.2.1. Тепловой расчет
3.2.2. Анализ эффективности применения ТН для подогрева сетевой воды
3.3. Подогрев сетевой воды при использованием в ТН водяного пара
3.3.1. Перспективы применения водяного пара в ТН
3.3.2. Тепловой расчет
3.3.3. Область эффективного применения ТН, использующего в качестве РА водяной пар
Выводы по Главе
Глава 4. Влияние температуры наружного воздуха на эффективность применения тепловых насосов в когенсрационных установках
4.1. Использование ПТУ для электро- и теплоснабжения
4.2. Использование ТН и пикового котла в схеме с ПТУ
4.2.1. Методика расчёта
4.2.2. Результаты расчёта
4.3. Использование для когенерации дизель-генератора в схеме с ТН
4.3.1. Методика расчёта
4.3.2. Результаты расчёта
Выводы по Главе
Глава 5. Экспериментальное исследование влияния температур низкопотенциального источника теплоты и теплопотребителя на коэффициент преобразования теплового насоса
5.1. Описание экспериментального стенда
5.2. Измеряемые параметры
5.3. Определение погрешности измерений
5.4. Методика обработки экспериментальных данных
5.5. Методика проведения испытаний и анализ экспериментальных данных
Выводы по Главе
Заключение
Список использованной литературы
Приложения

стабильность и экологическую безопасность. Объёмные и энергетические характеристики холодильной машины МКТ-220-2-1 приведены на рис. 1-19.
Рис. 1-19. Экспериментальные объемные и энергетические характеристики холодильной машины МКТ-14-2-1 в режиме ТН: а) - тепловая мощность СЫ и затраты мощности на привод электрокомпрессора Рэл.к. в зависимости от температур испарения РА 10 и конденсации РА 1:к; б) — коэффициент преобразования ТН в зависимости от 1о и в) — коэффициент подачи X и
индикаторный КПД щ компрессора ТН в зависимости от степени сжатия в компрессоре Рк/Ро-
Р»иь
По результатам проведённых исследований в [67] сделаны следующие выводы:
Работоспособность серийной холодильной машины серии МХТ в высокотемпературном режиме утилизации потерь от охлаждения ДГ надёжно обеспечивается при перегреве паров на всасывании в компрессор в интервале 2-6 °С.
Температурное состояние поршневого бессальникового компрессора и встроенного электродвигателя находится в допустимых пределах и не превышает температуры непрерывной работы для использованного фреона Ш42 (120 - 125 °С).