4 / 7
В.П. Леонов, В.А. Воронов, К.А. Апсит, А.В. Ципун
4
В схеме установки, реализующей исследуемый органический цикл
Ренкина (рис. 3) в качестве источника используется горячая газообразная
среда. Теплота снимается в теплообменном аппарате ТА, и происходит
нагрев промежуточного теплоносителя. Промежуточный теплоноситель
циркулирует в контуре с помощью насоса Н
тн
, проходит через испаритель И
и отдает теплоту рабочему телу. Рабочее тело кипит в испарителе и в состо-
янии пара поступает на детандер Д, который понижает давление вещества и
отдает механическую работу генератору Г. После детандера рабочее тело
поступает в конденсатор К, и, сконденсировавшись, нагнетается насосом Н,
приводимым в действие двигателем Дв, обратно в испаритель. В качестве
промежуточного теплоносителя используется масло, а конденсатор охла-
ждается воздухом или проточной водой.
Рис. 3.
Принципиальная схема установ-
ки для утилизации теплоты на основе
органического цикла Ренкина
В качестве детандера при больших мощностях (более 50 кВт) исполь-
зуют радиальные и осевые турбомашины, так как расход будет бóльшим
при той же степени расширения; при малых мощностях (менее 50 кВт) ис-
пользуют машины объемного типа действия: роторные и поршневые детан-
деры. Поршневые детандеры в органическом цикле Ренкина применять за-
труднительно вследствие ряда проблем, возникающих при их эксплуатации
(необходимость системы газораспределения, высокие гидропотери в клапа-
нах, вибрации, шум). Пластинчатые детандеры также использовать нежела-
тельно по причине их невысокого ресурса: от этих систем требуется непре-
рывная работа.
При малых мощностях на валу рекомендуется использовать спираль-
ные детандеры, так как они обладают рядом преимуществ, таких, как от-
сутствие клапанов, полная уравновешиваемость, компактность, большой
ресурс работы.
В настоящее время существует несколько основных областей примене-
ния органического цикла Ренкина:
утилизация теплоты
—
теплоту можно утилизировать, например, при
совместной выработке электрической и тепловой энергии (когенерация), в
электростанциях, где используется биотопливо (в России крайне не распро-
странено). Это позволяет эффективно задействовать теплоту сгорания топ-