Термодинамическая оптимизация установки для производства углекислоты как элемента тригенерационной турбоустановки на органическом цикле Ренкина

Abstract

Произведен эксергетический анализ установки по производству жидкой и газообразной углекислоты с возможностью получения холода в схеме тригенерации. Представлен цикл в P–h-координатах данной установки. Построена диаграмма Грассмана–Шаргута установки по производству углекислоты. Выявлено, что при помощи дополнительного элемента в виде внешнего источника охлаждения (системы оборотного водоснабжения с градирней либо холодной воды, поступающей на объект из поверхностных или подземных источников) можно значительно снизить расход рабочего тела в установке и, как следствие – потери в цикле. Построенные диаграммы Грассмана–Шаргута первоначальной и измененной схем установок показали, что данное мероприятие позволяет снизить затраты эксергии на привод компрессора до 2,97 %.

The exergy analysis of the installation for the production of liquid and gaseous carbon dioxide has been done with the possibility of obtaining a cold in the trigeneration scheme. The cycle in P–h-coordinates of the given setup is presented. The Grassmann–Shargut diagram of the installation for the production of carbon dioxide was constructed. It was revealed that with the help of an additional element in the form of an external cooling source (a circulating water supply system with a cooling tower, or cold water supplied to the object from surface or underground sources), it is possible to significantly reduce the consumption of the working fluid in the installation and, as a consequence, losses in the cycle. The designed Grassmann–Shargut diagrams of the initial and modified plant diagrams showed that this measure allows reducing the exergy costs for the compressor drive to 2.97%.