Том 106, № 6 (2017)

В статье описывается альтернативный способ получения низких температур, которые можно назвать околокриогенными (от -90 до -120 оC). Потребность в использовании холодильных машин, работающих на природных рабочих веществах, для получения как можно большего диапазона температур обусловлена постоянно ужесточающимся законодательством в сфере регулирования оборота хладагентов. Для холодоснабжения на обозначенных уровнях температур при небольших потребных холодопроизводительностях предлагается использовать процесс сублимации диоксида углерода при вакуумной откачке паров в вакуумносублимационной холодильной установке. Для прогнозирования динамических характеристик подобной установки предложена математическая модель, описывающая процесс охлаждения твердой массы рабочего вещества. В работе приводятся результаты численного решения математической модели и экспериментальные данные.

Рассматриваются особенности обозначений хладагентов группы ГФО и внесенные дополнения согласно стандарту ANSI/ASHRAE 342007. Описывается расположение атомов фтора и водорода по двойной связи или по разные стороны от этой двойной связи, которое подчиняется правилу Кана - Ингольда - Прелога (правило старшинства). Для получения термодинамических свойств хладагентов, по которым отсутствуют экспериментальные данные, Брауном и др. предложено использовать уравнение Пенга - Робинсона, реализованное в программе REFPROР 8.0. В качестве примера приведены диаграммы lg p-h и T-S для хладагентов ГФО R1234yf, R1234ze(E) и ГФУ R407С, R134a, R404А. Подробно рассматриваются теплофизические характеристики хладагентов R1234yf, R1234ze(E) в сравнении с теплофизическими характеристиками R134a, а также R1233zd(E), R1336mzz(Z). Рассматривается возможность применения хладагентов группы ГФО в холодильной технике и системах кондиционирования в качестве замены хладагента R134a. Отмечаются значительная стоимость хладагентов группы ГФО и ограниченные предложения к настоящему времени на холодильном рынке по их применению.

В статье приведено описание безмасляного турбодетандера природного газа на лепестковых газодинамических подшипниках, предназначенного для применения в системах очистки природного или попутного газа, а также для его ожижения. Детандер может быть с успехом применен и в воздухоразделительных установках. В конструкции детандера предложена оригинальная система лабиринтных уплотнений, которая обеспечивает осевую разгрузку подпятников, что увеличивает ресурс турбодетандера и одновременно дает возможность регулирования режима работы турбинной ступени в широком диапазоне частот вращения ротора. Расчет проточной части осуществлен по параметрам реального газа, характерным для конкретных газовых месторождений; проведены модельные испытания детандера на воздушном стенде. Приведено краткое описание стенда для обкатки детандера и первичных испытаний. При проведении НИР и ОКР по данной теме было предложено два типоразмера - «малая» и «большая» серии детандеров на различные производительности (от 600 до 4000 нм3/ч) и мощности (13-88 кВт).