International Scientific and Technical Conference "Carbon Dioxide: New Horizons"

Full Text

Участников конференции приветствовал ректор СПбГУНиПТ, президент Международной академии холода А.В.Бараненко, который подчеркнул актуальность и своевременность рассматриваемой проблемы.

С докладом «Диоксид углерода - природный экологически безопасный хладагент» выступил вице-президент МАХ О.Б.Цветков (текст доклада публикуется в этом номере).

В.П.Суетинов (СПбГУНиПТ) в своем докладе остановился на нетрадиционных способах получения и использования диоксида углерода.

Е. Т. Петров, Ю.Д. Румянцев и В. С. Калюнов (СПбГУНиПТ) представили доклад, в котором обосновывается необходимость комплексного анализа проблем экологии, энергосбережения, техники безопасности и экономики при производстве, потреблении и применении диоксида углерода в холодильной технике. Приведены результаты сравнительного экзегетического анализа эффективности холодильных установок и тепловых насосов различного назначения при работе на традиционных рабочих веществах и диоксиде углерода. Обозначены основные проблемы при использовании диоксида углерода в холодильной технике и области его рационального применения: в каскадных холодильных установках, в транспортных охлаждающих системах и тепловых насосах с переменными условиями отвода теплоты.

В.Б.Титов (ООО «Сухой лед плюс») в своем сообщении остановился на проблемах производства и применения диоксида углерода в России, а также высказал мнение о необходимости разработки новых ГОСТов на диоксид углерода, поскольку старые уже не отвечают со временным требованиям (сообщение публикуется в этом номере).

В докладе В.М.Шляховецкого и Д.В.Шляховецкого (Кубанский ГТУ и СПбГУНиПТ) рассмотрены термодинамические аспекты повышения эффективности циклов холодильных машин на диоксиде углерода (R744). Анализ исследований Р.Планка, В.С.Мартыновского позволил определить циклы на R744 как специфические газопарожидкостные.

Если критическая температура Т_кр будет близка или ниже температуры окружающей среды Т_о.с, то в этом случае холодильный цикл на R744 будет размещаться полностью или частично в надкритической области. В первом случае цикл предложено анализировать как цикл газовой холодильной машины. Во втором случае цикл становится комбинированным (газопарожидкостным), подчиняясь в области температур выше Т_кр закономерностям газовых циклов, а ниже Т_кр - закономерностям парожидкостных циклов. Если на верхнем температурном уровне Т_о.с> Т_кр, то конденсации R744 не будет, при Т_кр>Т_о.с происходит конденсация. По мнению авторов доклада, традиционные методы анализа циклов могут быть распространены на такие ситуации лишь частично.

Была сформирована оптимальная кон фигурация газопарожидкостного цикла с двухступенчатым сжатием, определено оптимальное промежуточное давление в цикле двухступенчатого сжатия при условии максимума КПД.

Выявлены пути повышения термодинамической эффективности циклов угле кислотных компрессионных холодильных машин, в частности, за счет использования охлаждающего потенциала на R744 на всасывании в нижнюю стул сжатия для понижения температуры фазы R744 перед дросселированем, утилизации энергии сжатой до давления газовой фазы R744 путь расширения в область жидкости слева критической точки и т. д. В результате были разработаны и запатентованы долы, значения экзегетического КПД которых на 15-20 % выше, чем КПД традиционных циклов. Это создает предпосылки для широкого внедрения углекислотных компрессионных холодильных машин.

В докладе В. М.Шляховецкого и Г.И. Косьянова (Кубанский ГТУ) отмечено, термодинамические и технологические свойства экологически безопасного и относительно дешевого диоксида углерода позволяют применять его в технологических процессах пищевой промышленности. Исследования в период 1995 гг. показали, что при использован диоксида углерода в газоструйном эффекте можно создать альтернативные технологии для пищевой промышленности. Установлено, что системно-структурная взаимосвязь, возникающая обработке жидких пищевых продукта струйном потоке диоксида углерода, их холодильную обработку. Эксперименты по применению оксида углерода в поточно-струйных процессах показали, что достигаемая этом сверхбыстрая кристаллизация позволяет осуществлять такие принципиально новые технологические процесс как, например, осветление виноматериалов (путем удаления из них винного камня) и соков (при увеличении вдвое сроков их хранения) и т. д.

Коллективом авторов из ОГАХ института теплофизики Уральского отделения

РАН (В.П.Железный, П. В. Скрипов, О. О. Медведев, П.В.Железный, И .Н .Конюховская и др.) были предложены методы прогнозирования термодинамических свойств растворов хладагент-масло и оценки влияния примесей масла в диоксиде углерода на энергетическую эффективность холодильного цикла.

В.Д.Галдин (Омский ГТУ) представил данные об эрозионном износе проточной части турбодетандера при получении твердого диоксида углерода из дымовых газов, а также свою монографию «Свойства диоксида углерода».

Вдокладе П.В.Скрипова (Институт теплофизики Уральского отделения РАН) обобщены результаты экспериментальных исследований особенностей вскипания растворов диоксида углерода в холодильных маслах, в частности показаны возможности методики управляемого импульсного нагрева для систематического изучения свойств растворов диоксида углерода в маслах различной природы в широком диапазоне изменения температур и давлений. Опыты проведены в областях фазовой, термической и диффузионной неустойчивости растворов, недоступных квазистатическим методам. Характерное время нагрева составляло от десятков микросекунд до миллисекунд в зависимости от типа решаемой задачи. По результатам опытов определены: верхняя (потемпературе) граница области двухфазного равновесия, включая приближение для критической точки кривой жидкость-пар газонасыщенных растворов; растворимость диоксида углерода в маслах при различных температурах; влияние его добавок на интенсивность теплообмена; поведение теплофизических свойств многокомпонентных систем в неустойчивых состояниях.

Ю .А. Лаптев и О.Б.Цветков (СПбГУ-НиПТ) доложили о результатах экспериментального и аналитического исследований теплопроводности трехкомпонентных хладагентов.

Б .Д .Тимофеев (Институт проблем энергетики НАНБ) рассказал о применении в холодильных машинах типа ХТМ Ф- 248-4000 смесевого хладагента «Экохол- 2», что позволяет получить высокую температуру на входе в конденсатор и использовать часть теплоты конденсации хладагента для нужд теплофикации или горячего водоснабжения. Затраты на проведение необходимой в данном случае модернизации холодильного оборудования окупаются в течение года.

В сообщении Е. Т. Васькова (СПбГАСУ) были затронуты вопросы разработки единых уравнений состояния веществ и таблиц термодинамических свойств хладагентов, в частности R134 и R134a.

Председатель Рабочей группы и секции «Теоретические основы холодильной и криогенной техники» МАХ О.Б.Цветков сделал сообщение об их деятельности в 2000 г. и о планах на 2001 г.

About the authors

Yu. A. Laptev

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Academician MAX

References

Supplementary files