Tehnologii Moderne de Producere a Energiei

1. ANALIZA CICLULUI CU AGENT DE LUCRU ORGANIC

1.1. Date initiale pentru calculul ORC

Sarcina lucrarii: Sa se elaboreze argumentat schema de principiu a instalatiei ORC pentru utilizarea caldurii gazelor evacuate cu temperatura de 360 0C la temperatura mediului de 20 0C. Pentru agentii propusi sa se studieze influenta presiunii si temperaturii asupra eficientei ciclului, sa se selecteze varianta favorabila a instalatiei. In calcule se vor considera urmatoarele date numerice:

- coeficientul de pastrare a caldurii in sistem ks = 0,95;

- randamentul relativ intern al turbinei ?0i = 0,85;

- randamentul mecanic ?m = 0,85;

- randamentul electrogeneratorului ?eg = 0,85;

- pierderile de presiune in instalatie ?p = 10%.

- Caderea de temperatura in schimbatoarele de caldura se va lua nu mai mica de 10 K;

- Caldura disponibila Q = 490 kW;

- Temperatura gazelor de ardere tg' = 360 0C;

- Agentii de lucru considerati: R507, R717, R500.

Pentru instalatia cu agentul si parametrii alesi sa se determine:

- randamentul electric;

- puterea electrica;

- debitul agentului de lucru;

- puterea pompei de alimentare.

1.2. Schema termomecanica de principiu a instalatiei si argumentarea ei

Figura 1.1. Schema de principiu a ORC cu utilizarea uleiului diatermic

Principiul de functionare: Agentul de lucru in stare lichida, la temperatura si presiunea de condensare, este directionat de pompa de circulatie catre vaporizator marindu-se presiunea, procesul 3-4. Agentul de lucru trece prin regenerator, preluand o parte de caldura de la vaporii de dupa turbina. Agentul de lucru organic, nimerind in vaporizator este transformat in stare gazoasa, din contul caldurii transmise de un agent de lucru intermediar (ulei termoconductiv), procesul 4-1. Agentul de lucru in stare de vapori se destinde in turbina pana la presiunea de condensare, turbina pune in miscare rotorul electrogeneratorului, procesul 1-2'. Dupa efectuarea lucrului in turbina, agentul de lucru mai contine o cantitate mare de caldura, o parte din care se transmite agentului in stare lichida in regenerator, pentru a ridica eficienta ciclului in ansamblu procesul 2'-2. Agentul de lucru in stare de vapori intra in condensator unde se condenseaza, procesul 2-3. Ciclul incepe din nou.