Marchenko, Valerii Mykolaiovych

Prokopov, Maksym Hennadiiovych

Sharapov, Serhii Olehovych

Марченко, Валерий Николаевич

Марченко, Валерій Миколайович

Прокопов, Максим Геннадьевич

Прокопов, Максим Геннадійович

Шарапов, Сергей Олегович

Шарапов, Сергій Олегович

SocioEconomic Challenges Journal (Sumy State University)

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВАКУУМНЫХ АГРЕГАТОВ НА БАЗЕ ТЕРМОКОМПРЕССОРНОГО 
МОДУЛЯ СТК 
 
Прокопов М.Г., Шарапов С.О., аспиранты; 
Марченко В.Н., доцент 
 
В настоящее время широко применяются вакуумные агрегаты в металлургии, энергогенерирующих 
установках, народном хозяйстве.  К примеру, для создания вакуума (p=0,01МПа) в печах для плавки металла 
применяется пароструйный вакуумный агрегат. Глубокий вакуум, что соответствует отношению давления ~ 10-
15, реализуется за счет использования нескольких (n~5) пароструйных ступеней. Суммарный коэффициент 
эффективности такого агрегата на уровне 2-10%. Такой низкий уровень связан с тем, что повысить давление в 
одной пароструйной ступени можно не более чем в 2-3 раза при условии высокого уровня преобразования 
энергии. Большая степень повышения давления ведет к резкому снижению к.п.д. эжектора связанное с 
потерями на удар при сверхкритическом истечении.  
В данной ситуации весьма актуальным становится использование струйного термокомпрессорного 
модуля (СТК). Принцип струйной термокомпрессии предполагает использование в качестве активной среды 
вскипающую при истечении недогретую до насыщения жидкость в выходном срезе сопла формируется 
сверхзвуковая рабочая струя мелкодисперсной парокапельной структуры с высоким объемным 
паросодержанием. Сжатый в струйном компрессоре пар отделяется в сепараторе, из которого насыщенная 
жидкость отбирается насосом в циркуляционный контур и после подогрева в теплообменнике подается в 
активное сопло компрессора. 
Отличительные особенности здесь можно проследить при сопоставлении с пароструйным вакуумным 
агрегатом, работающим на перегретом (или сухом) водяном паре, когда рабочая струя пара формируется в 
районе верхней пограничной кривой. Процесс расширения от верхней пограничной кривой характеризуется 
значительно более высоким уровнем кинетической энергии потока, а значит и более высокими затратами 
энергии на генерацию сухого (или перегретого) пара и формирование рабочей струи. При расширении от 
нижней пограничной кривой, что соответствует реализации принципа СТК, приводит к более  низкому уровню 
кинетической энергии. В данном случае практически исключено появление предельных критических режимов 
течения на входе в камеру смешения, которые существенно снижают эффективность газовых струйных 
компрессоров.  
Таким образом, применение вакуумных агрегатов на базе струйного термокомпрессорного модуля 
является перспективным. 
 


Russian

Эффективность вакуумных агрегатов на базе термокомпрессорного модуля СТК

Electronic Sumy State University Institutional Repository

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВАКУУМНЫХ АГРЕГАТОВ НА БАЗЕ ТЕРМОКОМПРЕССОРНОГО МОДУЛЯ СТК  Прокопов М.Г., Шарапов С.О., аспиранты; Марченко В.Н., доцент  В настоящее время широко применяются вакуумные агрегаты в металлургии, энергогенерирующих установках, народном хозяйстве.  К примеру, для создания вакуума (p=0,01МПа) в печах для плавки металла применяется пароструйный вакуумный агрегат. Глубокий вакуум, что соответствует отношению давления ~ 10-15, реализуется за счет использования нескольких (n~5) пароструйных ступеней. Суммарный коэффициент эффективности такого агрегата на уровне 2-10%. Такой низкий уровень связан с тем, что повысить давление в одной пароструйной ступени можно не более чем в 2-3 раза при условии высокого уровня преобразования энергии. Большая степень повышения давления ведет к резкому снижению к.п.д. эжектора связанное с потерями на удар при сверхкритическом истечении.  В данной ситуации весьма актуальным становится использование струйного термокомпрессорного модуля (СТК). Принцип струйной термокомпрессии предполагает использование в качестве активной среды вскипающую при истечении недогретую до насыщения жидкость в выходном срезе сопла формируется сверхзвуковая рабочая струя мелкодисперсной парокапельной структуры с высоким объемным паросодержанием. Сжатый в струйном компрессоре пар отделяется в сепараторе, из которого насыщенная жидкость отбирается насосом в циркуляционный контур и после подогрева в теплообменнике подается в активное сопло компрессора. Отличительные особенности здесь можно проследить при сопоставлении с пароструйным вакуумным агрегатом, работающим на перегретом (или сухом) водяном паре, когда рабочая струя пара формируется в районе верхней пограничной кривой. Процесс расширения от верхней пограничной кривой характеризуется значительно более высоким уровнем кинетической энергии потока, а значит и более высокими затратами энергии на генерацию сухого (или перегретого) пара и формирование рабочей струи. При расширении от нижней пограничной кривой, что соответствует реализации принципа СТК, приводит к более  низкому уровню кинетической энергии. В данном случае практически исключено появление предельных критических режимов течения на входе в камеру смешения, которые существенно снижают эффективность газовых струйных компрессоров.  Таким образом, применение вакуумных агрегатов на базе струйного термокомпрессорного модуля является перспективным.  

https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream/123456789/6712/1/36.pdf

Эффективность вакуумных агрегатов на базе термокомпрессорного модуля СТК

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

SocioEconomic Challenges Journal (Sumy State University)

Electronic Sumy State University Institutional Repository