Анализ метода оценки эффективности применения рекуперативных теплообменников в системах утилизации теплоты энергетических установок при разной степени рекуперации. Анализ результатов расчетов для рекуперативных теплообменников газотурбинного двигателя.
Аннотация к работе
ЧЕГРИНЦЕВ1, Б. В. 1 ГП НПКГ "Зоря"-"Машпроект", УкраинаМетод дает возможность получать количественные соотношения технических и эксплуатационно-экономических показателей в виде обобщенных комплексов, что позволяет определять оптимальный вариант и производить оценку влияния изменения конъюктурных показателей, в частности, стоимости топлива и величины поверхности термосифона, а также времени работы установки в году. Утилизация теплоты двигателей - традиционный способ снижения расхода топлива, а наиболее распространенный ее вариант - применение рекуперативного теплообменника (РТ), в частности, термосифонов [1, 2]. Целью исследования является получение количественных соотношений технических и эксплуатационно-экономических показателей в виде комплексов, позволяющих в обобщенном виде определить оптимальный вариант (Ропт) и оценить влияния на его параметры изменения конъюктурных показателей, в частности, стоимости топлива Ктп и величин поверхности термосифона КК и КТ, времени работы установки в году ?. Сравнивая изменение разнонаправленных конкурирующих составляющих - расхода топлива, величины поверхности теплообмена РТ и стоимости агрегата при изменении Р - можно ожидать наличие экстремума у величины критерия эффективности - целевой функции в виде изменения приведенных годовых затрат ?ПЗ на установку. Величины КТ, КК - стоимости одного м2 испарительной и конденсационной поверхности термосифона, грн/м2; Ктп - стоимость кг топлива для КС, грн/кг; bc - удельный расход топлива на агрегат, кг(КВТ·ч); ? - время работы установки в году, ч/год; Gнв - расход газа в КС, кг/с, (Gнв = gнв·? gt), кг/с, gнв = 12 - 14 (кг.в)/(кг.т), ? - коэффициент избытка воздуха; gt - расход топлива, кг/с; KN - удельная стоимость турбоагрегата, грн/КВТ; qkc - теплота, выделяемая в КС при сжигании топлива, КДЖ/кг (и сохранения в цикле температуры t3 = const).Рассмотрен метод технико-экономической оценки эффективности применения рекуперативных теплообменников в системах утилизация теплоты энергетических установок при разной степени рекуперации.
Вывод
Рассмотрен метод технико-экономической оценки эффективности применения рекуперативных теплообменников в системах утилизация теплоты энергетических установок при разной степени рекуперации. Метод позволяет определять оптимальный вариант и оценить влияние стоимости топлива и поверхности термосифона, а также продолжительности работы установки. В качестве примера приведены результаты расчетов для рекуперативных теплообменников газотурбинного двигателя. Показано, что наибольшее влияние на затраты оказывает тепловая нагрузка, меньшее - величина поверхности теплообмена испарительной части термосифона, наименьшее - поверхность конденсационной части термосифона.
Список литературы
1. Chang, Shangmo. Research on convective heat transfer performance of castiron elliptical finned tubes [Текст] / Shangmo Chang // Paper presented in conference on Heat and mass transfer. Wuhan, China. November, 1984. - P. 120-130.
2. Чегринцев, В. Ф. Оценка эффективности использования термосифонных теплообменников для утилизации теплоты в рекуператорах газотурбинной установки [Текст] / В. Ф. Чегринцев, А. Б. Дымо // Зб. наук. праць НУК. - Миколаїв : НУК, 2009. - № 1 (424). - С. 141-147.
84 ISSN 1814-4225. РАДІОЕЛЕКТРОННІ І КОМПЮТЕРНІ СИСТЕМИ, 2014, № 3 (67)
Поступила в редакцию 19.02.2014, рассмотрена на редколлегии 11.06.2014
Рецензент: д-р техн. наук, профессор М. Г. Хмельнюк, Одесская национальная академия пищевых технологий, Одесса.
ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ РЕКУПЕРАТИВНИХ ТЕПЛООБМІННИКІВ В СИСТЕМАХ ЕНЕРГОУСТАНОВОК
В. Ф. Чегринцев, Б. В. Димо, М. І. Радченко, Ф. О. Чегринцев
Розглянуто метод оцінки ефективності застосування рекуперативних теплообмінників в системах утилізації теплоти енергетичних установок при різній степені рекуперації. Метод дає можливість отримувати кількісні співвідношення технічних і експлуатаційно-економічних показників у вигляді узагальнених комплексів, що дозволяє визначати оптимальний варіант і виконувати оцінку впливу зміни конюнктурних показників, зокрема вартості палива та величини поверхні термосифону, а також тривалості роботи установки упродовж року. Як приклад наведено результати розрахунків для рекуперативних теплообмінників газотурбінного двигуна.
Ключові слова: система утилізації тепла, енергетична установка, рекуперативний теплообмінник, ступінь рекуперації.
ESTIMATION OF EFFICIENCY OF THE USE OF RECUPERATIVE HEAT EXCHANGERS IN THE SYSTEMS OF POWER PLANTS
V. F. Chegrincev, B. V. Dymo, N. I. Radchenko, F. A. Chegrincev
The method of estimation of efficiency of the use of recuperative heat exchangers in the systems of heat utilization of power plants with varies number of recuperation is considered. The method allows to receive quantity relative values of technical and performance economical characteristics in the form of integral complexes, that provides determination of optimal variant and estimation of influence of conjuncturefactors first of all fuel price and the value of thermosiphon surface and also the time of plant performance in the year. As an example the results of calculations for recuperative heat exchangers of gas turbine engine are presented.
Key words: system of heat utilization, power plant, recuperative heat exchanger, number of recuperation.
Дымо Борис Васильевич - канд. техн. наук, проф., зав. кафедрой технической теплофизики и судовых парогенерирующих установок, Национальный университет кораблестроения им. адм. Макарова, Николаев, Украина.
Радченко Николай Иванович - д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой кондиционирования и рефриже-рации, Национальный университет кораблестроения им. адм. Макарова, Николаев, Украина, e-mail: andrad69@mail.ru.
Чегринцев Феликс Александрович - канд. техн. наук, доц., доц. кафедры кондиционирования и реф-рижерации, Национальный университет кораблестроения им. адм. Макарова, Николаев, Украина.