Термопомпа - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1
Термопомпа
Термопомпата не консумира допълнителна енергия, така че може да се счита за естествен усилвател на циркулацията. Използването на термични помпи изисква внимателно проучване на конструктивните решения, идентифициране на възможността за увеличаване на съдържанието на пари в охлаждащата течност на изхода от активната зона, понижаване на температурата на захранващата вода до 165 ° C, за да се осигури необходимата температурна разлика. [1]
Още по-голям икономически ефект се очаква от използването на струйни термични помпи, които според принципа на работа могат да бъдат приписани на обемни. При определено съотношение на дебитите на захранващата и наситената вода, термичната помпа е в състояние да развие напор, равен на разликата в налягането между захранващата и контурната вода. [2]
По този начин PTU с двустепенна регенерация и кондензационен инжектор, работещ в режим на термична помпа, е оптимален. При такава инсталация механичната помпа е изключена от броя на елементите, работещи в стационарен режим. [3]
Получената смес след забавяне на потока в точка 4 има налягане, което е много по-високо от налягането на наситената вода на входа на термопомпата. Общото съпротивление на веригата не трябва да надвишава разликата в налягането между студена захранваща вода и гореща вода. Ефективността на термичната помпа зависи от постоянството на дебита на наситена вода при дадено налягане (температура) и не зависи от дълбочината на отделяне на водата от парата. Конструкцията на термопомпата е проста, има малка маса и размери и, което е ценно, няма движещи се части (фиг. 8.9).Помпата може да бъде вградена във всяка водосточни тръба. [4]
В същото време няма други фактори, които намаляват Teft, което ни позволява да заключим, че е препоръчително кондензационният инжектор да работи в режимтермопомпа. Трябва специално да се отбележи, че в същото време функционалната надеждност на PTU също се повишава, тъй като въртящият се агрегат - механична помпа - е изключен от неговите елементи, работещи в стабилно състояние. Имайте предвид, че заключението за целесъобразността на работата на кондензационния инжектор в режим на термопомпа е валидно само за STP с малък капацитет, при които ефективността на турбините е ниска. С увеличаване на мощността на STP, а оттам и на ефективността на турбината, може да се окаже енергийно по-изгодно изпомпването на работния флуид през STP веригите поради съвместната работа на кондензационния инжектор и циркулационната помпа. [6]
Следователно, в рамките на термодинамичния анализ, базиран на вариантни изчисления, като се вземат предвид съществуващите зависимости на енергийната ефективност на елементите на топлоенергийното оборудване от граничните стойности на термодинамичните параметри и параметрите на потока на потоците на работния флуид, е невъзможно окончателно да се оцени осъществимостта на работата на кондензационния инжектор в STP на втората верига в режим на термична помпа. [8]
По този начин резултатите от математическото моделиране и оптимизация на сравнените типове PTU с DFS показаха, че най-добрият е двуконтурен блок, работещ в свързани цикли, с двустепенна регенерация, при която кондензацията на работния флуид на енергийната верига и изпомпването на работния флуид през двете вериги в стационарен режим на работа се извършва от кондензационен инжектор, работещ в режим на термична помпа. [9]
Термопомпата не консумира допълнителна енергия, така че може да се счита за естествен усилвател на циркулацията. Използването на термични помпи изисква внимателно проучване на решенията за оформление, идентифициране на възможността за увеличаване на съдържанието на пари в охлаждащата течност на изхода на активниязони, като температурата на захранващата вода се намалява до 165 С, за да се осигури необходимата температурна разлика. [10]
Трябва обаче да се има предвид, че за да се увеличи налягането на потока в механичната помпа на PTU, се изразходва ексергията на турбогенератора, която се получава в резултат на целия цикъл на преобразуване на топлинна енергия с всичките му присъщи загуби, докато повишаването на налягането на работния флуид в кондензационния инжектор се дължи на топлинната енергия, отстранена в директния цикъл. Следователно използването на кондензационен инжектор като термична помпа, дори и при леко намаляване на разликата в енталпията, задействана от турбината, може да се окаже енергийно по-изгодно. Следователно известните тегловни, размерни и енергийни характеристики на STP от първата схема може да не съответстват на максимално постижимия, но този въпрос изисква специално проучване. [единадесет]
Още по-голям икономически ефект се очаква от използването на струйни термични помпи, които според принципа на работа могат да бъдат приписани на обемни. При определено съотношение на дебитите на захранващата и наситената вода, термичната помпа е в състояние да развие напор, равен на разликата в налягането между захранващата и контурната вода. [12]
На фиг. 2.10 показва графики на характеристиките налягане-поток на кондензационен инжектор, работещ като част от PTU на втората схема. От разглеждането на графиките следва, че има доста широк диапазон от параметри G12, p3, при който кондензационният инжектор, работещ в режим на термопомпа, осигурява циркулация на работния флуид в инсталацията. [14]
Получената смес след забавяне на потока в точка 4 има налягане много по-високо от налягането на наситената вода на входа на термопомпата. Общото съпротивление на веригата не трябва да надвишава разликата в налягането на студахрана и топла вода. Ефективността на термичната помпа зависи от постоянството на дебита на наситена вода при дадено налягане (температура) и не зависи от дълбочината на отделяне на водата от парата. Конструкцията на термопомпата е проста, има малка маса и размери и, което е ценно, няма движещи се части (фиг. 8.9).Помпата може да бъде вградена във всяка водосточни тръба. [15]