Перейти до вмісту
Наукові вісті КПІ
ISSN 2617-5509 · e‑ISSN 2663-7472 Відкритий доступ · CC BY 4.0
Т. 138 · № 1 · 2025 кві 24, 2025 статті

МЕТОД ВИБОРУ РОБОЧОГО ТІЛА ДЛЯ ORC ЦИКЛІВ УТИЛІЗАЦІЇ ТЕПЛОТИ ДИМОВИХ ГАЗІВ

АН
Андрій Неділько Відповідальний Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
ЄН
Євген Новаківський Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
Опублікованокві 24, 2025
PDF
НВКПІ 1 ТОМ 138 · 1
ТОМ 138 · № 1 · 2025 Переглянути випуск

Анотація

Проблематика. Вибір оптимального робочого тіла для конденсаційних теплообмінників, що працюють на основі органічного циклу Ренкіна на газових енергетичних та водогрійних котлах з утилізацією теплоти відхідних газів, виникає через зростаючу потребу в енергоефективних технологіях та необхідність забезпечення максимальної ефективності систем генерації при мінімальних витратах. Це вимагає дослідження властивостей різних робочих речовин та їхнє оптимальне використання з урахуванням конкретних умов функціонування, а також через недостатність досліджень для умов конкретного обладнання. Мета дослідження. Обґрунтування вибору робочого тіла для системи утилізації тепла з конденсаційним теплообмінником та турбіною, яка працює на органічному циклі Ренкіна на основі енергетичного котла Е-480-560-140 ГМ. Методика реалізації. Науковий підхід у даному дослідженні базується на порівняльному методі. Цей підхід передбачає порівняння різних варіантів органічних робочих тіл за допомогою літературного огляду та моделюванні їх роботи для наявних умов. Під час літературного огляду аналізувалися підходи, що вже застосовувалися в інших дослідженнях та практиці. Моделювання роботи робочих тіл дозволило оцінити їх ефективність та придатність для конкретної системи з урахуванням її параметрів та обмежень. Результати дослідження. Представлено перелік ефективних органічних тіл на основі літературного огляду та результатів техніко-економічного та математичного аналізу. Алгоритм вибору робочого тіла базується на отриманих результатах дослідження і враховує критерії енергетичної ефективності, сумісності з параметрами системи, стійкості до корозії та зносу, а також доступності та вартості робочих речовин. З урахуванням цих критеріїв та висновків дослідження, підходящими для заданої системи є наступні робочі тіла: R717, R245FA, R123, R141B Висновки. Для умов заданого проекту аміак (R717) являться найбільш оптимальним робочим тілом. Дане рішення може бути застосовано до аналогічних умов проєктів з утилізації теплоти димових газів продуктів згорання природного газу за допомогою ORC циклів

Ключові слова

Посилання

  1. Ye.V. Novakivskyi, A.V. Nedilko, “Zastosuvannia kondensatsiinykh ekonomaizeriv na hazovykh enerhetychnykh ta vodohriinykh kotlakh” zhurnal “Enerhetyka: ekonomika, tekhnolohii, ekolohiia” № 4 (66), 2021, s. 62-70
  2. https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2021.257271
  3. A. Fakeye Babatunde and O. Oyedepo Sunday “A Review of Working Fluids for Organic Rankine Cycle (ORC) Applications” IOP conference series: materials science and engineering. Vol. 413. IOP Publishing, 2018, https://doi.org/10.1088/1757-899X/413/1/012019
  4. Yung-Ming Li , Tzu-Chen Hung, Chia-Jung Wu, Ting-Ying Su, Huan Xi, Chi-Chuan Wang “Experimental investigation of 3-kW organic Rankine cycle (ORC) system subject to heat source conditions: A new appraisal for assessment”, j. Energy , Volume 217, 15 February 2021, 119342, https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119342
  5. Software complex Coolpack. Retrieved from: https://www.ipu.dk/products/coolpack/
  6. Ruijie Wang, Guohua Kuang, Lei Zhu, Shucheng Wang, Jingquan Zhao. “Experimental Investigation of a 300 kW Organic Rankine Cycle Unit with Radial Turbine for Low-Grade Waste Heat Recovery” j. Entropy 2019 , 21 (6), 619; https://doi.org/10.3390/e21060619
  7. Software complex CoolProp. Retrieved from: https://www.coolprop.org/
  8. Software complex PyCharm. Retrieved from: https://www.jetbrains.com/ru-ru/pycharm/
  9. European Parliament, and Council. "REGULATION (EU) No 517/2014 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 16 April 2014 on fluorinated greenhouse gases and repealing Regulation (EC) No 842/2006." Official Journal of the European Union, vol. 57, no. L 150, 20 May 2014, pp. 195-230. Retrieved from: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32014R0517&qid=1618313690727&from=ES .
  10. R. A. Hinrichs and M. Kleinbach, "Heat and Work," in Energy: Its Use and the Environment, 4th ed. Toronto, Ont. Canada: Thomson Brooks/Cole, 2006, ch.4, sec.E, pp.115
§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.
Усі випуски

ДВОЕТАПНИЙ ПІДХІД ДО СЕГМЕНТАЦІЇ СУПУТНИКОВИХ ЗНІМКІВ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПЛОЩІ АСФАЛЬТОВАНОГО ПОКРИТТЯ ПАРКОВОК

Олександр Гончарук, Надія Недашківська

Проблематика. Точна оцінка площі асфальтованих парковок є важливою для містобудування та екологічного моніторингу. Однак спектральна подібність асфальту паркувальних…

#семантична сегментація #супутникові знімки #паркінг #нейронна мережа
10.20535/kpisn.2026.3.367540

ФОРМАЛІЗАЦІЯ РОЗРІДЖЕНОГО ANP З БІНАРНИМИ ПОРІВНЯННЯМИ НА ОСНОВІ ДАНИХ У КОЛІ ОДНОРІДНИХ КОМПОНЕНТІВ ДЛЯ ПРІОРИТИЗАЦІЇ РОЗПОДІЛУ РЕСУРСІВ

Вадим Романюк

Проблематика. Задачі розподілу обмежених ресурсів між взаємозалежними однорідними об’єктами виникають у багатьох прикладних сферах — зокрема, під час конкурсного…

#розподіл ресурсів #однорідні компоненти #взаємозалежності #аналітичний мережевий процес
10.20535/kpisn.2026.3.368158

РОЗРОБКА МЕТОДУ ФОРМАЛІЗАЦІЇ ДИНАМІЧНИХ ТЕПЛОВИХ ПОРТРЕТІВ ДЛЯ НАДІЙНОГО ВИЯВЛЕННЯ ЦІЛЕЙ

Степан Лис, Оксана Оборська

Проблематика. Автоматизовані системи спостереження з БпЛА стикаються з подвійним викликом: виявленням теплоконтрастних об'єктів у реальному часі та їх ідентифікацією в…

#тепловізійні системи #ідентифікація цілей #локалізація зони інтересу #динамічний тепловий портрет
10.20535/kpisn.2026.3.359114

Схожі статті

1-10 з 201

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.