Holodil''naa Tehnika i Tehnologia最新文献

{"title":"Мінімальні витрати енергії у низькотемпературних системах","authors":"О.В. Троценко","doi":"10.15673/ret.v59i2.2632","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i2.2632","url":null,"abstract":"Мінімальні витрати енергії є важливими показниками термодинамічної ефективності низькотемпературної установки. У статті розглянуто можливі способи визначення мінімальних витрат енергії на низькотемпературних установках різного призначення. Найбільш дієвим способом визначення їх величини є складання схеми ексергетичного балансу установки, на підставі якого встановлюються значення ексергій отриманих продуктів, рівні шуканим мінімальним витратам. Ентропійний метод термодинамічного аналізу орієнтований, перш за все, на обчислення втрат від незворотності процесів, тому його застосування у статті не розглядатиметься. Дійсні витрати енергії в низькотемпературних системах зазвичай суттєво перевищують їх мінімальні величини. Тому встановлені некоректності використання того чи іншого методу аналізу мало впливають на результат і мають в основному методологічне значення. Завдання, що розглядається у статті, зводиться до знаходження мінімального значення витрат енергії в низькотемпературній установці для отримання заданої кількості продукту необхідної якості. Завдання у такій постановці легко трансформується в умову для систем із кількома видами продуктів. Зроблено висновок про ефективність способу знаходження цих витрат, заснованого на складанні ексергетичного балансу системи, що розглядається. Проаналізовано особливості визначення мінімальних витрат енергії у рефрижераторних установках. Знаходження якості продукту кріогенної рефрижераторної установки пов'язане з деякими складнощами. Вони зумовлені тією обставиною, що продуктом рефрижератора є холод, тобто результат процесу, що протікає у випарнику. В інших типах кріогенних систем продукт характеризується термодинамічним станом робочого тіла. Показано, що рівність нуля мінімальних витрат не вказує на відсутність працездатності кріогенних систем","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"2 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"136364553","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Про можливість створення кріогенних гелієвих і водневих установок високої продуктивності та ефективності на основі машин динамічного принципу дії","authors":"Г.К. Лавренченко","doi":"10.15673/ret.v59i2.2630","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i2.2630","url":null,"abstract":"При створенні кріогенних гелієвих (КГУ) та водневих (КВУ) установок високої продуктивності доводиться вирішувати складну проблему компримування великих кількостей таких легких газів, як гелій та водень. Компресори таких кріогенних установок повинні забезпечувати значні ступені підвищення тиску, відрізнятися високою надійністю, малими габаритами та масою. Компресорні машини об'ємного принципу дії – поршневі та гвинтові компресори – з ряду причин не годяться для цього. Аналіз показує, що при сучасному стані компресоробудування неможливо створити відповідні для цього відцентрові турбокомпресори. Пояснюється це низькими густинами гелію та водню, високими швидкостями звуку в них, що призводить до малих ступенів їх стиснення в одному ступені турбокомпресора. У статті показано, що кількість ступенів стиснення можна істотно зменшити при переході до компримування сумішей водню та гелію з важкими низькотемпературними холодоагентами, наприклад, R12, R13, R14. Потрібно враховувати, що застосування холодоагентів у сумішах з воднем та гелієм призводить до зростання витрат потужності на стиснення у порівнянні з подібними процесами для чистих водню та гелію. Розглядаються два варіанти вирішення даної проблеми, які дозволяють роботу стиснення сумішей наблизити до роботи компримування чистих кріоагентів або навіть зробити її нижче. Один з варіантів заснований на організації стиснення кріоагенту в середовищі киплячого холодоагенту, а інший – на чергуванні процесів компримування та проміжного охолодження суміші киплячим холодоагентом. Крім того, для знаходження оптимальних проміжних параметрів суміші в установці отримано системи рівнянь, які можуть бути вирішені чисельними методами. Все це дає можливість розробляти високопродуктивні та ефективні КГУ та КВУ на основі машин динамічного принципу дії","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"135 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"136364551","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Експериментальні дослідження абсорбційних холодильних приладів при робіті з сонячними панелями","authors":"Л.В. Березовська, О.С. Тітлов","doi":"10.15673/ret.v59i2.2631","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i2.2631","url":null,"abstract":"Аналіз сучасного рівня техніки показує перспективи використання альтернативних електричних джерел теплової енергії для роботи абсорбційних холодильних приладів (АХП). Важливим у сучасних умовах є і те, що робоче тіло АХП – водоаміачний розчин з добавкою інертного газу (водню, гелію або їх суміші) відноситься до природних холодоагентів і тому є абсолютно екологічно безпечним (має нульові значення озоноруйнівного потенціалу та потенціалу «парникового» ефекту). До переваг АХП слід віднести мінімальну вартість серед існуючих типів холодильного обладнання невеликої холодопродуктивності, що в багатьох випадках визначає їх популярність у користувачів. Особливі інтереси можуть представляти моделі АХП, які використовують у своїй роботі альтернативні, неелектричні джерела теплової енергії. Серія експериментальних досліджень проводилась у стаціонарних умовах роботи АХП. Об'єктом досліджень був АХП «Київ» АЛ-35. Теплове навантаження, що підводиться в генератор абсорбційного холодильного приладу (АХП), варіювалося в діапазоні від 50 до 110 Вт через 10 Вт. Нижня межа діапазону теплового навантаження генератора відповідає початку працездатності АХП в частині запуску термосифона, що перекачує. Верхня межа теплового навантаження генератора обмежена зростанням температур та початком активних корозійних процесів. Для знаходження алгоритму подачі комбінованого теплового навантаження було виконано експериментальні дослідження пускових режимів АХП з неробочого стану. Тривалість пускового періоду у наших дослідженнях обмежувалася виходом на стаціонарний режим холодильної камери АХП. Початок стаціонарного режиму визначали за незмінністю температури обсягом холодильної камери. Доведено, що для забезпечення цілодобової роботи АХП достатньо використовувати стандартний автомобільний електораакумулятор 70 А·год 12 В","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"2 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"136364554","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Дослідження похідних термодинамічних функцій для кривої Джоуля-Томсона на основі рівняння стану Ван-дер-Ваальса","authors":"О.В. Троценко","doi":"10.15673/ret.v59i1.2613","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i1.2613","url":null,"abstract":"Ефект Джоуля-Томсона знаходить широке застосування при проектуванні холодильних та кріогенних установок. Інтерес до нього не слабшає, незважаючи на півторавіковий термін від дня його відкриття. Це пояснюється тим, що так звана крива інверсії дросель-ефекту в термодинаміці належить до ідеальних. Ця обставина сприяє глибшому дослідженню кривої інверсії при розробках рівнянь стану реальних газів. Необхідно враховувати також, що відсутні роботи з дослідження особливостей кривої інверсії як математичного об'єкта. Наприклад, не виявлено публікацій, у яких вивчалися б похідні на цій кривій. Мета роботи полягає у встановленні значень та проведенні аналізу особливостей низки перших та других похідних термодинамічних функцій на лінії Джоуля-Томсона. Використовуються два підходи: у першому з них застосовується аналітичний опис кривих інверсії в π,φ- і π,τ-координатах, у другому – сучасні засоби символьних обчислень. Отримано аналітичні залежності для параметрів кривої Джоуля-Томсона при використанні наведеного рівняння стану Ван-дер-Ваальса у безрозмірному вигляді. Такий вибір обумовлений тим, що, по-перше, рівняння не залежить від роду чистої речовини; по-друге, для цього рівняння всі рішення, як свідчать подальші дослідження, завдяки сучасним можливостям обчислювальної техніки можна отримати аналітично. Крім того, не було виявлено у літературі результатів символьних обчислень для кривої інверсії на основі рівняння стану Ван-дер-Ваальса. Наведено та проаналізовано графічні залежності для похідних першого та другого порядків на кривій інверсії. Зроблено висновок про те, що досліджені похідні є монотонними функціями наведеної температури. Встановлено, що точки екстремуму та нескінченні значення ці похідні можуть мати лише за верхньої температури інверсії. Подано використання загальних термодинамічних співвідношень для визначення змішаної похідної другого порядку на кривій інверсії","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"440 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135951075","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Сучасні тенденції використання термохімічних акумуляторів теплоти сонячної енергії на прикладі цеолітів","authors":"І.Л. Бошкова, Н.В. Волгушева, Л.З. Бошков, О.С. Бондаренко, А.П. Гречановський","doi":"10.15673/ret.v59i1.2609","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i1.2609","url":null,"abstract":"Термохімічна акумуляція теплоти цеолітами нині перспективна для сезонного зберігання тепла. Крім того, застосування даної технології дозволяє знизити викиди CO2. Метод акумуляції тепла цеолітами ґрунтується на використанні тепла, пов'язаного з адсорбцією та десорбцією. Такий метод, порівняно із звичайним акумулюванням тепла (водяним або акумулюванням тепла з використанням теплоти фазового переходу), характеризується енергоємністю в 4-5 (теоретично 10-12) разів вище, ніж у звичайних систем. Особливу важливість має правильний вибір цеоліту. Розглянуто структуру та фізичні властивості цеолітів КА, NаА, СаА, NаХ, СаХ як такі, що знайшли найбільше практичне застосування. Для термохімічного акумулювання теплоти застосовують цеоліт типу А і Х. Розглянуто принцип роботи переривчастого цеолітного циклу з використанням сонячної енергії. Теплова потужність системи визначається інтегруванням загальної енергії, що надходить у цеолітовий контейнер протягом дня. Розподіл між потужністю охолодження та потужністю нагрівання забезпечує ефективність цеолітного циклу, як правило, від 35% до 50%. Представлений аналіз сонячної цеолітної системи, яка забезпечує опалення, охолодження та гаряче водопостачання для житлових будинків. Система безперервно працювала протягом року і забезпечувала понад 90% усіх енергетичних потреб будинку. Для ефективного застосування цеолітів у термохімічних акумуляторах теплоти необхідно не тільки вибрати правильний тип цеоліту, але й організувати правильну його підготовку та регенерацію. Застосування мікрохвильової енергії для підготовки (стадія гідротермальної кристалізації для термоактивації цеолітів, яку зазвичай проводять при 500-700 °С протягом 3-5 год) і регенерації цеолітів, дозволяє не тільки видалити адсорбційно-пов'язану вологу, але і отримати унікальну внутрішню структуру матеріалу","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"94 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135951246","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Підвищення енергетичної ефективності комбінованих абсорбційних холодильних приладів","authors":"Т.І. Гратій, О.С. Тітлов","doi":"10.15673/ret.v59i1.2616","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i1.2616","url":null,"abstract":"У статті наведено результати експериментальних та теоретичних досліджень комбінованих побутових холодильних приладів, що поєднують функції охолодження та підігріву. У процесі проведення експериментальних досліджень показано можливість роботи цих приладів, які містять у своєму складі як камери з низькими температурами (ХК та НТО), так і з підвищеними (теплову камеру). Визначено найбільш раціональне місце відведення викидного тепла дефлегмації для забезпечення температурних режимів нагрівальної камери. Проведено добірку ДФТС для забезпечення ефективного теплового зв'язку дефлегматора АХА та теплової камери. Для забезпечення ефективного теплового зв'язку дефлегматора АХА і ДФТС було використано пористий стиснений матеріал на основі міді. Експериментальним шляхом було отримано залежність ефективної теплопровідності пористого матеріалу від ступеня стиснення. Показано, що за максимального ступеня стиснення (близько 8) досягається чисельне значення ефективної теплопровідності 166,9 Вт/(м·К). У різних режимах підведення теплового навантаження на генератор АХА виконано тестування теплових режимів неза­вантаженої теплової камери. Показано, що ДФТС, пов'язаний у тепловому відношенні з дефлегматором та тепловою камерою, успішно працює в режимі термостатування теплової камери. Визначено темп нагрівання досліджуваної теплової камери. В умовах проведення експерименту було визначено добове енергоспоживання – 1,43 кВт·год , що у 6,9 % менш, ніж в холодильного приладу у традиційному виконанні. Запропоновано новий енергозберігаючий спосіб роботи генератора-термосифона АХА. Для часткової компенсації теплових втрат з підйомної частини, запропоновано встановити додатковий двофазний термосифон. Доведено, що такий спосіб роботи легко може бути реалізованим та дозволяє економити до 7...8 % теплового навантаження, що підводиться","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135951251","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Аналіз перспектив застосування абсорбційних холодильних систем з альтернативними джерелами теплової енергії","authors":"Л.В. Березовська, О.С. Тітлов","doi":"10.15673/ret.v59i1.2615","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i1.2615","url":null,"abstract":"В галузі холодильної техніки вирішення задач ресурсо- та енергозбереження може бути досягнуто за рахунок використання відновлювальних джерел енергії, зокрема сонячної енергії. Об'єктом аналізу було обрано абсорбційні водоаміачні холодильні машини (АВХМ), що працюють від сонячної енергії.
 Аналіз режимних характеристик АВХМ показав, що основні проблеми, які треба вирішити при їх використанні в системах отримання води наступні: по-перше, розробити конструкції АВХМ з повітряним охолодженням теплорозсіювальних елементів; по-друге, запропонувати цикл, який можна було б реалізувати в умовах тропічних температур зовнішнього повітря на рівні температур традиційних водяних сонячних колекторів (80-100 °С). Виконано аналіз сучасного стану енергозберігаючих розробок холодильних машин абсорбційного типу. Показано, що АВХМ можуть вирішувати задачі штучного охолодження в діапазоні температур від -30 °С (тривале низькотемпературне зберігання продуктів тваринного та рослинного походження) до +5…7 °С (кондиціювання повітря) з використанням сонячної теплової енергії. При цьому вирішуються задачі усунення несприятливого техногенного впливу робочого тіла (водоаміачного розчину) на довкілля. Для створення енергозберігаючих схем АВХМ перспективно використовувати холодоакумулюючі матеріали, електронні системи автоматичного керування, що забезпечують мінімальне енергоспоживання за зміни умов експлуатації (добові коливання температур сонячної енергії та атмосферного повітря). Підвищення енергетичної ефективності зовнішніх та внутрішніх процесів тепломасообміну в АВХМ може бути досягнуто за рахунок, відповідно, застосування теплових труб, двофазних термосифонів, зниження контактного термічного опору в зонах відведення та підведення тепла та оптимізації процесів циркуляції парогазової суміші в елементах парогазового контуру","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"73 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135951248","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Про можливість охолодження із застосуванням анізотропного діелектричного середовища","authors":"А.А. Ащеулов, М.Я. Дерев'янчук, Д.О. Лавренюк","doi":"10.15673/ret.v59i1.2608","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i1.2608","url":null,"abstract":"У роботі вперше розглядаються 2 оригінальні методи охолодження на основі анізотропних діелектричних матеріалів. Перший метод охолодження застосовує уніполярний анізотропний діелектричний матеріал в якому процес охолодження проходить за допомогою вихорів електричного поля з ламінарним характером течії. Для таких конструкцій, у випадку коефіцієнта анізотропії матеріалу пластини 0<K<1, визначено: оптимальний кут орієнтації кристалографічниих осей γ=45°, коефіцієнт перетворення (m), холодопродуктивність (Q), глибину охолодження (∆T), коефіцієнт корисної дії (θ). Слід зазначити, що у цьому випадку коефіцієнт перетворення muni∈(0;1), а коефіцієнт корисної дії не перевищує 1. У якості можливих матеріалів, що можуть бути використані для такого охолоджувача, є монокристал дигідрофосфату калію (KDP). Розрахунковий перепад температур ∆Tuni, що при цьому досягається, знаходиться в межах 80-100 К. Другий метод охолодження застосовує біполярний анізотропний діелектричний матеріал з відповідним виникненням в ньому вихорів електричного поля з турбулентним характером течії. Конструкція охолоджувача у цьому випадку аналогічна попередній. Застосування біполярного анізотропного діелектричного матеріалу обумовлює виникнення в об’ємі пластини вихорів електричного струму з турбулентним характером течії, що взаємодіє з її внутрішньою енергію і значно підвищує ефективність охолодження. У цьому випадку, при коефіцієнті анізотропії 0<K<1, спостерігається значне зростання коефіцієнта перетворення mbi в окремих випадках mbi≫1. У випадку використання біполярного шарового штучно-анізотропного матеріалу на основі класичного діелектрика з додатнім коефіцієнтом діелектричної проникності і твердотільного метадіелектрика, що характеризується від’ємним значення коефіцієнта діелектричної проникності, глибина охолодження ∆Tbi у такого пристрою може досягати величин 200-250 К від кімнатної температури. Результати проведених досліджень показують перспективність використання таких пристроїв, як високоефективних холодильних елементів. Дані пристрої дозволяють здійснювати ефективну утилізацію та акумуляцію холоду, що виділяється, як від конкретних об’єктів, різних приладів і пристроїв, перекачуючи її в зовнішнє середовище. Проведені чисельні оцінки показують, що застосування запропонованого пристрою дасть значний екологічний та економічний ефекти","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"325 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135951073","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"EN Analysis of temperature modes and temperature differences in heat exchangers of solar-powered absorption refrigeration systems","authors":"Л.І. Морозюк, Б.В. Косой, А.К. Куколєв, С.О. Псарьов, А.М. Басов","doi":"10.15673/ret.v59i1.2610","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i1.2610","url":null,"abstract":"Solar cooling technologies include a solar power plant as a heat source and heat-using refrigeration machine as a cooling production. The article presents the analysis of temperature regimes and temperature differences in heat exchange devices of absorption refrigeration systems from the standpoint of ensuring the workability and high efficiency of processes. The analysis was performed on the example of a single-effect water-ammonia absorption machine. The analysis is based on the following conditions: the presence of the system limit cycle. That is, the interdependence of the temperature potentials of three heat sources, two of which are chosen arbitrarily, the third is a function of the first two; temperature regimes and temperature differences in the heat exchangers are given in interaction with the temperatures of external energy sources .The presence of a system total temperature differences, consistent with the limit cycle at known temperature levels of the heat sources, was established. The total head takes into account: the generator temperature range, the temperature at the generator hot edge, the temperature at the solution heat exchanger cold edge, the temperature differences at the absorber cold edge, at the condenser smallest temperature differences, water heating in the condenser. The issue of optimizing temperature differences in system elements is proposed to be solved by considering the variable component of capital costs associated with the cost of each heat exchanger depending on the temperature differences. For the practical implementation of cycles with the considered temperature regimes and solar powered generator on the basis of energy saving, cycles of absorption systems \"with an extended degassing zone\" are proposed. The cycles are implemented under conditions of different nature of temperature changes of energy sources and working fluid in the heat exchange processes between them. Solving problems is recommended by creating complex schemes and cycles of hybrid water-ammonia refrigeration systems","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"48 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135951076","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"EN Thermodynamic analysis of the ethylene reliquefaction system on LEG carriers when replacing throttle devices with ejectors","authors":"Л.І. Морозюк, В.В. Соколовська-Єфименко, В.О. Єрін, О.О. Єфименко, А.В. Мошкатюк","doi":"10.15673/ret.v59i1.2618","DOIUrl":"https://doi.org/10.15673/ret.v59i1.2618","url":null,"abstract":"LEG carriers’ energy efficiency can be increased by improving the boil-off gas (BOG) reliquefaction installation processes in its components. In this study, it is proposed to replace the conventional reliquefaction process (CRP) of a LEG carrier “ANTIKITIRA” actual installation equipped throttle devices with an ejector reliquefaction process (ERP) having two-phase ejectors as expansion devices to increase the energy efficiency of the installation. Expansion devices EV2E and EV2R were replaced with two-phase ejectors in the proposed system. The ejector efficiencies are ensured by additional components (separators and the precooler in the bottoming stage of the cascade). Separators maintain a constant pressure at the compressor inlets, and the precooler reduces the load on the condenser-evaporator. An ejector model has been developed to analyze the proposed system. The design pressure at the ejector nozzle outlet is determined based on multivariate calculations. Energy and exergy analyses of ERP and CRP systems were carried out. According to the exergy analysis results, each component's influence on the energy efficiency of the CRP and ERP systems is estimated. The exergy losses in each ERP component are lower than the corresponding values in the CRP components. The exergy losses in the condenser and precooler of the CRP system are lower than in the ERP system. The total power consumption is the same in both cycles, and the cooling capacity of the ERP cycle has increased by 29.1 kW. Replacement of throttle devices led to a decrease in absolute exergy loss from 9.75 to 4.95 kW. The energy efficiency of the ERP cycle increased by 24%, and the exergy efficiency increased by 16%. The most significant exergy losses in both cycles are observed during compression in a two-stage cargo compressor of the bottoming stage of the cascade (29.0-34.1%). It is concluded that the proposed ERP cycle meets IMO requirements for vessel energy efficiency but requires additional capital investments","PeriodicalId":30879,"journal":{"name":"Holodil''naa Tehnika i Tehnologia","volume":"100 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135951077","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}