— подсистему форсированной газификации жидкого азота с ревер-
сивными тепловыми аккумуляторами;
— подсистему аварийного энергоснабжения с газотурбинной уста-
новкой (ГТУ) с дополнительной парогазовой камерой сгорания и азот-
ным турбодетандером-электрогенератором, работающим на перепаде
давления газифицированного азота.
Теплота отработавших продуктов сгорания топлива ГТУ исполь-
зуется реверсивными тепловыми аккумуляторами, а также для пе-
регрева газифицированного азота перед подачей в турбодетандер-
электрогенератор.
Технический уровень системы МАКС зависит от совершенства
схемных решений [1, 2] входящих в МАКС подсистем и, в значи-
тельной мере, от КПД и надежности машинного оборудования энер-
гетической, рефрижераторной и ожижительной установок.
Целью настоящей работы является выбор принципиальных схем-
ных решений и криогенных циклов, которые могут быть положены
в основу создания установки реконденсации паров азота, входящей
в рефрижераторную азотную подсистему, и установки получения и
ожижения азота, входящей в ожижительную азотную подсистему.
На этапе выбора рефрижераторного цикла для установки рекон-
денсации паров азота сравнивали следующие криогенные циклы:
— одноступенчатый цикл низкого давления (
р
2
= 0
,
7
МПа) с газо-
вым турбодетандером (цикл акад. П.Л. Капицы);
— соединенный цикл (Линде–Брайтона) низкого давления с влажно-
паровым детандером (
р
2
= 1
,
0
МПа).
Для построения принципиальных структурных схем рефрижера-
торных детандерных установок (РДУ) были выбраны следующие тур-
боагрегаты:
— турбокомпрессоры низкого давления для сжатия воздуха;
— турбодетандер (компрессорный агрегат низкого давления), рабо-
тающий как на газовых, так и на влажно-паровых потоках.
Исходные данные для проведения оптимизационных термодина-
мических расчетов схем РДУ, построенных по этим циклам, предста-
влены в табл. 1.
При этом было принято, что внешняя работа турбодетандеров
l
д
ис-
пользуется для дожатия всего прямого потока криоагента от давления
после компрессора
р
2
до
р
0
2
(
р
0
2
= 1
,
15
р
2
); паросодержание криоагента
на выходе из детандера в схеме Линде–Брайтона
х
0
,
93
.
На рисунке
а, б
представлены принципиальная схема воздушно-
го одноступенчатого регенеративного цикла РДУ с влажно-паровым
детандером и
s
Т
-диаграмма протекающих в нем процессов. В этом
цикле рабочее тело — воздух после охлаждения до температуры
52
1 3,4,5,6,7,8,9