Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Низкотемпературная энергетическая установка на основе емкости с криогенной заправкой

# 06, июнь 2014
DOI: 10.7463/0614.0716978
Файл статьи: Tsapkova_A.pdf (1395.29Кб)
авторы: Довгялло А. И., Угланов Д. А., Цапкова А. Б., Шиманов А. А.

УДК 621.5

Россия,  СГАУ им. С.П. Королева


В статье проведена оценка возможности использования емкости с криогенной заправкой в составе автономного комплекса на сжиженном природном газе. На основе емкости с криогенной заправкой была спроектирована установка, утилизирующая низкопотенциальное тепло, при эксплуатации которой вырабатывается дополнительная электрическая энергия. Для оценки эффективности работы были проведены расчеты предлагаемой установки при различных конечных давлениях в ЕКЗ. Во всех вариантах масса заправленного криопродукта составляет 866 кг. Взависимости от давления получено количество дополнительной электрической энергии, получаемое в установке за счет утилизации низкотемпературного потенциала СПГ. Введены новые показатели, такие как удельное количество дополнительной энергии. Данные показатели позволяют объективно оценить потенциальные возможности получения дополнительной энергии  при использовании криопродуктов с последующей их регазификацией в ЕКЗ с учетом эксплуатационных ограничений и расхода рабочего тела.
Была также спроектирована теплоотрицательная установка, служащая для заправки автомобилей природным газом. В ходе работы были подобраны турбины оптимальным образом с необходимой степенью расширения для получения максимально возможного количества энергии. Оптимальная степень расширения для первой турбины в первом контуре составит πm*=8,8; для второй турбины в первом контуре πm*=10; для турбины второго контура πm*=3,9.При этом общее количество выработанной электрической энергии составит 3825,22 кВт•ч в течение 225 мин. Время работы теплоотрицательной установки, включая время газификации метана в ЕКЗ, время заправки автомобилей, и время выработки электроэнергии, составит 24 ч. Проведенная экономическая оценка теплоотрицательной установки показала, что срок окупаемости установки составляет 3,4 года.
При этом выполненная оценка по уровню температур и давлений исключаетвозможность образования гидратов.
Таким образом, проведенные расчеты показывают перспективность исследования в данной области развития энергетических установок, а также позволяют реализовать потенциал энергосбережения при использовании сжиженного природного газа и других криогенных жидкостей.

Список литературы
  1. Довгялло А.И., Сармин Д.В., Угланов Д.А., Шиманов А.А. Оценка возможности применения теплоотрицательной энергетики в комплексах сжиженного природного газа // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2013. № 3. С. 93-98.
  2. Довгялло А.И., Лукачев С.В., Романов И.Г., Россеев Н.И., Цибизов Ю.И. Топливный баллон: пат. 2163699 РФ. 2001. Бюл. № 6. 3 с.
  3. Довгялло А.И., Угланов Д.А., Ашихмина Т.В. Оценка термоциклической прочности в топливном баллоне с криогенной заправкой // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2007. № 2. С. 83-86.
  4. Довгялло А.И., Сармин Д.В., Угланов Д.А. Предварительные исследования тепловых процессов в баллоне с криогенной заправкой бортовой дроссельной системы // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2011. № 3, ч. 4. С. 78-84.
  5. Довгялло А.И., Некрасова С.О., Сармин Д.В., Угланов Д.А. Имитационные испытания баллона с криогенной заправкой для дроссельной системы охлаждения и ее сравнительные характеристики // Прикладная физика. 2013. № 4. С. 54-59.
  6. Кулагин В.В. Теория, расчет и проектирования авиационных двигателей и энергетических установок. М.: Машиностроение, 2003. 616 с.
  7. Алексеев Г.Н. Прогнозное ориентирование развития энергоустановок. М.: Наука, 1978. 200 с.





Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)