Библиографическое описание:Совершенствование методики выбора рабочего тела и расширителя для установок органического цикла Ренкина : научное издание / Д. И. Карабарин. - Текст : непосредственный // Вестник Московского энергетического института. - 2024. - № 6. - С. 83-91. - ISSN 1993-6982, DOI 10.24160/1993-6982-2024-6-83-91.
Аннотация:Производство установок, работающих на основе органического цикла Ренкина (ОЦР), началось в 1980-х гг., но постоянное развитие холодильной техники и термодинамики привело к использованию разных рабочих тел и типов расширителей. Особенностью проектирования цикла Ренина на органических теплоносителях стал их тип фазовых кривых и значение критической и тройной точек. Правильный выбор рабочего тела важен для эффективного функционирования установки ОЦР. Он обеспечивает достижение максимальной эффективности работы системы и является стабильным при различных температурных условиях. Оптимизация методики заключается в параметрическом моделировании зависимостей КПД цикла и мощности в зависимости от температуры насыщения и рабочего тела. В качестве ограничения, чтобы избежать проблем, связанных с сверхкритическим циклом Ренкина, вызванным использованием жидкостей с низкими критическими температурами, необходимо убедиться, что критическая температура рабочей жидкости не опускается ниже 50 °C. Турбины в системе ОЦР могут быть радиальными или осевыми в зависимости от размера установки, массового расхода и отношения давлений. Осевые турбины предпочтительны для больших массовых расходов и низких разностей давлений, в то время как радиальные турбины подходят для низких массовых расходов и высоких разностей давлений. Предложен алгоритм выбора рабочего тела для произвольного источника теплоты и методика определения эффективности расширителей. Показано влияние выбора оптимального рабочего тела от параметров источника теплоты, сформулирован критерий полного восстановления (поглощения) теплоты (ОПР)
Although the production of units operating on the basis of the organic Rankine cycle (ORC) began in the 1980s, the constant development of refrigeration technology and thermodynamics has led to the use of different working fluids and types of flash tanks. A specific feature of designing the Rankine cycle on organic coolants is the type of their phase curves and the value of the critical and triple points. The correct choice of the working fluid is important for efficient operation of the ORC unit. It should ensure that the maximum efficiency of system operation is achieved and should be stable under various temperature conditions. Optimization of the technique consists in parametric modeling of cycle efficiency and power dependences versus the saturation temperature and the working fluid. As a constraint, to avoid problems associated with the supercritical Rankine cycle caused by the use of liquids with low critical temperatures, it is necessary to make sure that the working fluid critical temperature does not fall below 50°C. Turbines in the ORC system can be radial or axial, depending on the size of the unit, mass flow rate and pressure ratio. Axial turbines are preferred for high mass flow rates and low pressure differences, while radial turbines are suitable for low mass flow rates and high pressure differences. An algorithm for selecting a working fluid for an arbitrary heat source and a procedure for determining the flash tank efficiency are proposed. The influence of the choice of the optimal working fluid on the heat source parameters is shown, and the criterion of complete heat recovery (absorption) is formulated.
