Produkcja wody lodowej w obiegach parowych |
Data dodania: 18.09.2012 |
W artykule przedstawiono porównanie dwóch instalacji chłodniczych, pracujących w oparciu o parę wodną pobieraną z upustu turbiny parowej w układzie cieplnym siłowni parowej.
Rys. 1. Obieg absorpcyjny wykorzystywany do produkcji wody lodowej w siłowni parowej
Instalacje wody lodowej
Parownik pracujący w instalacji wody lodowej powinien pracować w temperaturze umożliwiającej utrzymanie tych parametrów termicznych wody dla warunków zasilania w granicach od 10 do 16°C. Parownik instalacji chłodniczej pracujący na potrzeby produkcji wody lodowej najczęściej może być zainstalowany w obiegu chłodniczym:
Przy czym powyższe instalacje chłodnicze posiadają pewne zalety i wady. Każda z nich pracuje na potrzeby produkcji wody lodowej i powinna być dobierana w zależności od dostępności odpowiednich nośników energii cieplnej lub elektrycznej.
W przypadku systemu chłodniczego wyposażonego w instalację wody lodowej istotny jest koszt budowy takiej instalacji. Dla małego zapotrzebowania na chłód nie powinno się inwestować w budowę takiej instalacji. Kluczową cechą instalacji chłodniczych pracujących w oparciu o wodę lodową jest wysoki koszt budowy instalacji oraz niski koszt jej eksploatacji. Z tego powodu instalacje wody lodowej instalowane są w dużych zakładach przetwórstwa spożywczego, elektrociepłowniach, czy nawet w budownictwie (klimatyzacja komfortu). Ponieważ są to z reguły instalacje odcięte od otoczenia, do celów kompensacji skoków ciśnienia wynikających z pracy zaworów i pomp stosowane są zbiorniki wyrównawcze. W układach opartych na wodzie lodowej rozprowadzanie zimnej wody do wymienników ciepła (np. klimakonwektory w układach klimatyzacji komfortu) odbywa się za pomocą pompy obiegowej i rurociągów połączonych z parownikiem urządzenia chłodniczego (agregatu wody lodowej).
Rys. 2. Obieg strumienicowy wykorzystywany do produkcji wody lodowej
Produkcja wody lodowej w obiegach siłowni cieplnych
Systemy elektrociepłowni produkujące wodę lodową mogą pracować w oparciu o różne technologie. Do tych technologii można zaliczyć:
Przedstawione na rysunku 1. i 2. obiegi są wyposażone w układ produkcji pary wodnej (kocioł z przegrzewaczem), turbinę parową, skraplacz obiegu energetycznego oraz główną pompę obiegową. Dodatkowo w obiegach tych występują zamiennie układ strumienicowy oraz absorpcyjny, które porównano ze sobą, gdyż oba te systemy mogą być zasilane ciepłem pobieranym z pary upustowej. Jednocześnie w obu tych instalacjach czynnikiem realizującym pozyskiwanie chłodu jest woda. W pierwszym układzie zastosowano jako obieg chłodniczy system absorpcyjny, w drugim układzie zastosowano system strumienicowy. Oba obiegi do celów ich porównania zasila się stałym wydatkiem pary upustowej na poziomie 0,0558 kg/s. W przypadku obiegu absorpcyjnego teoretyczne obliczenia wykazały, że przy temperaturze odparowania 1,331°C pozyskuje się 82,2 kW chłodu. Dla tej samej temperatury odparowania i masowym wydatku pary z upustu turbiny uzyskuje się tylko 12 kW chłodu w przypadku układu strumienicowego. Wartość COP dla obiegu z systemem absorpcyjnym i strumieniowym zdefiniowano jako efekt całkowity do poniesionego nakładu tzn:
COP = (Wth + Qp) / Qkotła (1)
Chłodniczy układ strumienicowy przedstawiony na rysunku 2. może pracować w zależności od charakterystyki strumienicy albo na wydajność masową albo na różnicę ciśnień. W przypadku obiegu strumienicowego istnieje zależność wiążąca spręż ze stosunkiem ejekcji w postaci krzywej (rys. 3.) co przekłada się na zależność między ciśnieniem odparowania a masowym wydatkiem czynnika roboczego zasysanego z parownika. Zależność ta uniemożliwia osiągnięcie dużej wydajności masowej, w przypadku gdy oczekiwana jest niska temperatura. Jednoczenie duża wydajność masowa czynnika roboczego może być uzyskana przy niewielkim sprężu (różnicy ciśnień między ciśnieniem tłoczenia a ssania), co przekłada się na temperaturę panującą w parowniku (im mniejszy spręż tym temperatura odparowania jest wyższa i większy jest masowy wydatek czynnika pobierany z parownika przez strumienicę). (...)
Rys. 3. Charakterystyka strumienic przyjęta w obliczeniach układu próżniowego systemu energetycznego
Podsumowanie
LITERATURA |
POLECAMY WYDANIA SPECJALNE
-
Pompy ciepła 2023-2024
-
Pompy ciepła 2021-2022
-
Pompy ciepła 2022-2023
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023
-
Pompy ciepła 2020-2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020
-
Pompy ciepła 2019-2020
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019