РАЗРАБОТКА ЖИДКОСТНОЙ ВРУ СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ НА БАЗЕ МАШИН ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Авторы

  • Г. К. Лавренченко ООО «Институт низкотемпературных энерготехнологий», а/я 188, г. Одесса, Украина, 65026, Ukraine
  • А. В. Плесной ООО «Институт низкотемпературных энерготехнологий», а/я 188, г. Одесса, Украина, 65026, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.18198/j.ind.gases.2014.0720

Ключевые слова:

Воздухоразделительная установка, Жидкий кислород, Детандер-компрессорный агрегат, Турборедуктор, Компрессорная ступень, Детандерная ступень, Работа расширения, Удельные затраты энергии

Аннотация

Существует потребность в воздухоразделительных установках (ВРУ) для производства 1000 кг/ч жидкого кислорода. Для обеспечения их высокой эффективности необходимо установки создавать на основе циклов среднего давления. Рассматриваются две схемы ВРУ с детандер-компрессорными агрегатами (ДКА) двух- и многовальной конструкций, в которых работа расширения части перерабатываемого воздуха преобразуется в дополнительную холодопроизводительность. Отмечается, что в ДКА следует использовать турборедуктор для обеспечения оптимальной частоты вращения вала компрессорной ступени (КС), механически связанной с детандерной ступенью (ДС) агрегата.  Режимная и конструктивная оптимизация ДКА, используемых в двух схемах ВРУ, позволила повысить их эффективность и увеличить выход жидкого кислорода. Оптимизационные расчёты ВРУ совместно с ДКА показали, что КПД двух агрегатов имеют близкие значения, но разные холодопроизводительности. Это отразилось на затратах энергии. В ВРУ с ДКА многовальной конструкции они снизились с 1,17 до 1,06 кВтч/кг жидкого кислорода. Выполненные исследования показали, что ВРУ, производящую 1000 кг/ч жидкого кислорода, можно создать на базе центробежного турбокомпрессора с давлением нагнетания 4,2 МПа.

Биографии авторов

Г. К. Лавренченко, ООО «Институт низкотемпературных энерготехнологий», а/я 188, г. Одесса, Украина, 65026

доктор техн. наук

А. В. Плесной, ООО «Институт низкотемпературных энерготехнологий», а/я 188, г. Одесса, Украина, 65026

аспирант

Библиографические ссылки

Lavrenchenko G.K. Plesnoy A.V. (2013). Increasing the efficiency of the gas-expansion machine-compressor units used in the structure of the air-separating installations of medium pressure// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — No. 4. — P. 18-23. (Rus.).

Lavrenchenko G.K. Plesnoy A.V. (2013). The optimization of the multi-shaft expander-compressor unit of the air separation unit of medium capacity// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — No. 5. — P. 15-24. (Rus.).

Lavrenchenko G.K., Plesnoy A.V. (2012). Research of work expander-compressor units with two stages extensions in composition medium pressure ASU// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — № 6. — P. 34-41. (Rus.).

Epifanova V.I. (1998). Compressor and expander radial turbo machine. — Moskow: Bauman Moskow State Technical University. — 624 p. (Rus.).

Taran V.N. (2003). Prediction of the cryogenic turbo expander characteristics// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — № 4. — P. 28-38. (Rus.).

Brown R. N. (2011). Compressors: Selection and Sizing. — Elsevier. — 620 р.

Galerkin Yu.B., Soldatova K.V., Titenskiy V.I. (2007). The theory, calculation and design of compressor machines dynamic action. Turbocompressors. — Sanсt-Peterburg: SPbGPU. — 142 p. (Rus.).

Boyko L.G. Barysheva E.S. (2011). Transonic flow research in high-pressure centrifugal impeller// Vestnik dvigatelestroeniya. [Нerald Engine Building]. — №. 2. — P. 203-207. (Rus.).

Krain H. (2002). Unsteady Diffuser Flow in a Transonic Centrifugal Compressor// Intrn. Journal of Rotating Machinery. — V. 8. — No. 3. — P. 223-231.

Krain H., Hoffmann B. (2008). Flow Study of a Redesigned High-Pressure-Ratio Centrifugal Compressor// Journal of Propulsion and Power. — V. 24. — No. 5. — P. 1117-1123.

Bulot N., Trebinjac I. (2008). Effect of the unsteadiness on the diffuser flow in a transonic centrifugal compressor stage// Inter. Journal of Rotating Machinery. — Article ID 932593. — P. 1-11.

Fleming R., Lou F., Key N. L. (2011). The Development of a High Speed Centrifugal Compressor Research Facility// 49th AIAA Aerospace Sciences Meeting. — V. 7. — P. 4-7.

Загрузки

Выпуск

№ 2 (2014): Технические газы

Раздел

УСТАНОВКИ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА И ДРУГИХ ТЕХНИЧЕСКИХ ГАЗОВ

Лицензия

ЛИЦЕНЗИОННЫЙ ДОГОВОР
После приёма статьи к публикации редакция согласно требованиям наукометрических баз каждому из авторов направляет лицензионный договор об уступке и передаче в управление авторских прав. Подписи автора (авторов) желательно скрепить печатью отдела кадров учреждения, в котором работает автор (авторы), или печатью факультета.
Редакция отсылает авторам одну верстку для корректуры. Допустимы лишь те исправления, которые приводят верстку в соответствие с исходным текстом статьи. Внесение существенных изменений не допускается. Верстку следует выслать в редакцию в течение суток с момента получения.