ПРИМЕНЕНИЕ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В КАЧЕСТВЕ РАБОЧЕГО ВЕЩЕСТВА ТЕПЛОВОГО НАСОСА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Барко А.В. Беззаботов Ю.С. Статья в формате PDF 119 KB Использование тепловых насосов для подготовки сушильного агента позволяет значительно повысить эффективность сушильной установки и качество высушиваемого продукта, уменьшить загрязнение окружающего воздуха.

В настоящее время в некоторых схемах низкотемпературных сушильных установок на базе теплового насоса дополнительно к подогреву в конденсаторе теплового насоса используется энергетически более затратный подогрев электронагревателем. Это обусловлено, в ряде случаев, высокой требуемой температурой сушильного агента (например, при сушке чайного листа она составляет 1050С) и неспособностью ее достижения современными тепловыми насосами. Энергозатраты на электронагреватель могут составлять большую часть общих энергозатрат на установку.

В качестве альтернативы использования электроподогрева может служить применение диоксида углерода в качестве рабочего вещества тепловых насосов.

В парокомпрессионных фреоновых тепловых насосах применяются рабочие вещества среднего давления (например, R134a), и чаще низкого давления (например, R142b).

Диоксид углерода (R744) относится к рабочим веществам высокого давления. Его применение делает невозможным применение существующего оборудования (компрессоров, теплообменной аппаратуры, приборов автоматики). Появляется необходимость создания их оригинальных конструкций.

Диоксид углерода обладает некоторыми уникальными термодинамическими и теплофизическими свойствами. Прежде всего, это низкая критическая температура, которая приводит к тому, что процесс конденсации заменен охлаждением газообразного R744 в надкритической области. Достаточно высокая температура газа после компрессора и значительное изменение температуры при охлаждении газообразного диоксида углерода позволяет нагревать сушильный агент на большую разность температур с небольшими потерями энергии.

Необходимо отметить особенности диоксида углерода как рабочего вещества тепловых насосов, считая их преимуществами:

  • малое отношение давлений в цикле создает эффективные условия для работы компрессора;
  • малый удельный объем v//и высокая удельная объемная производительность qv обуславливают небольшие размеры компрессора;
  • высокая доля работы расширения в работе цикла создает условия для использования детандера с целью повышения коэффициента преобразования теплового насоса.

При близкой энергетической эффективности фреоновых тепловых насосов и тепловых насосов на R744, последние не имеют следующих негативных факторов фреоновых тепловых насосов:

  • ограничение температур нагрева сушильного агента выше 800С (применение веществ низкого давления, высокие степени сжатия);
  • большие габариты и масса компрессоров, что влияет на их стоимость;
  • разрушающее действие на озоновый слой и высокий потенциал глобального потепления;
  • высокая стоимость фреонов.

Учитывая сказанное, при довольно большой тепловой мощности использование фреоновых тепловых насосов в низкотемпературных сушильных установках окажется неконкурентоспособным в сравнении с тепловыми насосами на R744.






В ОПЕК думают о Ростове

16 декабря в Ростове многое изменится. Рассматривая вопрос о вступлении России в ОПЕК, страны картеля решили открыть свое представительство именно в Ростове, на улице Циолковского. Михаил Юрьевич Зурабов, как официальный представитель Администрации Президента, высоко оценил этот шаг, а Владимир Филатов , будущий глава представительства, пообещал как можно более выгодные результаты для обеих сторон.