MPRA Munich Personal RePEc Archive Exergy analiyse of the operational setting for some helical screw compressors Dan Codrut Petrilean University of Pe

Documente similare
FIŞA DISCIPLINEI

PROGRAMA ANALITICĂ PENTRU CLASA A X-A, CURSURI DE EXCELENŢĂ ANUL ŞCOLAR Studiul fizicii în clasele de excelenţă are ca finalitate încheierea

MECANICA FLUIDELOR

MergedFile

RO Jurnalul Oficial al Uniunii Europene L 338/55 COMISIE DECIZIA COMISIEI din 19 noiembrie 2008 de stabilire a orientărilor detaliate pentr

Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași Facutatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației Referat MEMS Microsenzori de accele

Instalații de climatizare Lucrarea nr. 8 Lucrarea nr. 8. STUDIUL UNEI CENTRALE DE CLIMATIZARE CONSTRUCȚIE. FUNCȚIONARE. REGLAREA PARAMETRILOR CLIMATIC

FIŞA DISCIPLINEI Anul universitar Decan, Conf. univ. dr. ing. Iulian IONIŢĂ 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Uni

Laborator 2

FISA DISCIPLINEI

Decizia Comisiei din 21 decembrie 2006 de stabilire a valorilor armonizate ale randamentului de referință pentru producția separată de electricitate ș

AHU Cel mai avansat produs de climatizare: alimentat direct şi indirect Mark a dezvoltat o gamă de unităţi de tratare a aerului cu mai multe opţiuni p

SERVICIUL DE TELECOMUNICAŢII SPECIALE

Laboratorul numarul 6 Reglarea turaţiei motorului asincron prin variația frecvenței de alimentare cu păstrarea raporului U/f constant Expresia turaţie

FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca 1.2 Facultatea Mecanică 1.3 Depart

MD-2045, CHIŞINĂU, STR

Catalog VRV pdf

CONDUCEREA AUTOMATĂ A INSTALAŢIILOR SOLARE CU SUSŢINERE PENTRU ÎNCĂLZIRE ŞI PREPARAREA APEI CALDE MENAJERE Popescu Daniel, conf. univ. dr. ing., Unive

Document2

Untitled-1

FIŞA DISCIPLINEI - extras Anul universitar Denumirea disciplinei 1 METALURGIE FIZICĂ (2) Codul disciplinei 3IPM01DID Tipul disciplinei 2 DID

MergedFile

1

Microsoft Word - 1_ILUMINATUL ELECTRIC_Marimi & unitati fotometrice_corectat_ulterior.doc

PowerPoint Presentation

FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ Universitatea Babeş-Bolyai superior 1.2 Facultatea Psihologie şi Ştiinţe ale Educ

UNIVERSITATEA DIN BUCUREȘTI FACULTATEA DE SOCIOLOGIE ȘI ASISTENȚĂ SOCIALĂ MASTER Studii de securitate FIŞA DISCIPLINEI Denumirea disciplinei Doctrine

METHODS OF AIR FLOW ANALYSIS IN THE COMBUSTION CHAMBER

Proiect GSN-08 Ghid de securitate nucleară privind repornirea instalaţiilor nucleare după opririle neplanificate CAPITOLUL I Domeniu, scop, definiţii

Proiect de tehnologie didactică

PROBLEME PRIVIND INSTABILITATEA UNOR CALCULE ALE MECANISMELOR

Răcitoare de lichid pentru montaj la exterior Ventilatoare axiale, compresor scroll (cu spirală) kw* CGA/VGA/CXA/VXA CGA/VGA/ CXA/VXA Interfaţă

Compresoare cu şurub Seria BSD cu renumitul SIGMA PROFILE Debit de aer 1,12 8,19 m³/min, Presiune 5,5 15 bar

Direct Current (DC) Electric Circuits

Universitatea Lucian Blaga din Sibiu Facultatea de Inginerie Departamentul de Calculatoare şi Inginerie Electrică FIŞA DISCIPLINEI * Valabil an univer

Microsoft Word - 5 ARTICOL Belinschi

03-18-FinalA4.cdr

fc 1 distribuitoare hidraulice dn6.cdr

Nivel

Microsoft PowerPoint - 20x_.ppt

FIŞA DISCIPLINEI

Microsoft Word - Diplome_ doc

ThemeGallery PowerTemplate

AUTORITATEA NAȚIONALĂ DE REGLEMENTARE ÎN DOMENIUL ENERGIEI Departamentul pentru Eficienţă Energetică Direcţia generală eficiență energetică surse rege

Microsoft Word _Evrika_Clasa10_PI_Solutie.doc

Microsoft Word - Lucrarea 14.doc

UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIȘOARA FACULTATEA DE FIZICA CONCURSUL NAȚIONAL DE FIZICĂ CONSTANTIN SĂLCEANU 30 MARTIE 2019 Sunt obligatorii toate subiec

ROMÂNIA UNIVERSITATEA BABEŞ-BOLYAI CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE STUDII EUROPENE DEPARTAMENTUL STUDII EUROPENE ŞI GUVERNANŢĂ FIŞA DISCIPLINEI 1. Date desp

ANEXA 2

VIESMANN VITODENS 222-W Fişa tehnică Nr. de comandă şi preţuri: vezi lista de preţuri VITODENS 222-W Tip B2LA Cazan compact în condensaţie, pe combust

AMPLASAREA STAŢIILOR ELECTRICE Acest capitol reprezintă o descriere succintă a procesului de proiectare a unei staţii electrice de transformare sau de

Microsoft Word - FISE TEHNICE Liceul Oravita.doc

Microsoft Word _Reabilitarea si modernizarea sistemelor de conducte din instalatii

1

Curriculum vitae Europass Informaţii personale Nume / Prenume Adresă(e) POPA CAMELIA LACRAMIOARA 55 RIZER, , GALATI, ROMANIA Telefon(oane) 0236

Revistă ştiinţifico-practică Nr.1/2018 Institutul de Relaţii Internaţionale din Moldova IMPACTUL CREANȚELOR ȘI DATORIILOR CURENTE ASUPRA DEZVOLTĂRII E

rrs_12_2012.indd

FĂRĂ *) Prof. univ. dr. ing. UTCB PELEȚI DIN LEMN: SISTEME DE ÎNCĂLZIRE EFICIENTE ȘI ECOLOGICE Ioan BĂRDESCU *) 1. Argument Utilizarea combustibililor

Catalog VRV pdf

ESTIMAREA EVOLUŢIEI VALORILOR TERMICE ŞI A PRECIPITAŢIILOR

Microsoft Word Conceperea si proiectarea asistata de calculator inst.pt.constructii

Fisa disciplinei_Utilizarea_Calc_CFDP_ _var2_

Folosește legislația ErP în avantajul tău Treci pe tehnologia HID pentru a economisi bani și energie electrică

Microsoft Word - C05_Traductoare de deplasare de tip transformator

untitled

Autoritatea Naţională de Reglementare pentru Serviciile Comunitare de Utilităţi Publice - A.N.R.S.C. -

Centrală termică murală cu condensare ideală pentru înlocuire în instalaţii cu temperatură înaltă Luna3 Avant+

Microsoft Word - Prognoza_2 saptamani_ IUNIE 2017 fara ploi.doc

Laboratorul numărul 8 Motorul de curent continuu cu excitație mixtă Motorul de curent continuu cu excitație mixtă prezintă două înfășurări distincte p

Microsoft PowerPoint - Managementul Riscului la IFN-uri.ppt

coperta_lacatus_129302_curbe.cdr

Microsoft Word - Lansare proiect POSDRU (2)

Official partner of the BRVPF 090 Aparat de aer conditionat ALB EAN: / Clasa Energetica Capacitate Racire Performanta -10

2 / 10

..MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE ŞI CERCETARII STIINTIFICE UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIȘOARA.I. FIȘA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1. Institu

Universitatea de Stat Alecu Russo din Bălţi Facultatea de Ştiinţe Reale, Economice şi ale Mediului Catedra de ştiinţe fizice şi inginereşti CURRICULUM

MD-2045, CHIŞINĂU, STR

MPRA Munich Personal RePEc Archive An unconventional lesson from the crisis in Romania Ionica Munteanu Alexandru Ioan Cuza University of Iasi, Romania

ANEXA nr

TGA Clima Proiect Sanitare, Incalzire, Ventilare, Aer conditionat Centrale de tratare a aerului Agregate de racire a apei Ventiloconvectoare Umidifica

Fişă tehnică produs Caracteristici RM4UB35 single-phase network control relay RM4-U - range V Caracteristici Principale Gama de produse Tip p

Microsoft Word - Prognoza_2 saptamani_30 APRILIE_13 MAI 2018 pentru SITE.doc

Slide 1

Microsoft Word - soft vogel

CONCURSUL INTERLICEAL “TOPFIZ”

Profesor universitar doctor inginer Costache DRUŢU Memoriu de activitate A absolvit Facultatea de Mecanică a Institutului Politehnic Iaşi, secţia Tehn

rrs

ALGORITHMICS

PROTECTIE RAPIDA CONTRA PRAFULUI PENTRU DULAPURI ELECTRICE ALE MASINILOR SI UTILAJELOR COMPRESOARE MOTOARE ELECTRICE

CUPRINS Prefata 3 Notiuni introductive generale 9 1 Obiectul fizicn. Marimi fizice 9 2 Legi, modele sj teorii fizice 11 3 Locul si rolul Temiodinamici

Pag. 1 PLAN DE ÎNVĂŢĂMÂNT valabil începând din anul universitar III. NUMĂRUL ORELOR PE SĂPTĂMANĂ UNIVERSITATEA BABEŞ-BOLYAI CLUJ-NAPOCA FACU

FIŞA DISCIPLINEI

ESTIMAREA EVOLUŢIEI VALORILOR TERMICE ŞI A PRECIPITAŢIILOR

..MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚIONALE ŞI CERCETARII STIINTIFICE UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIȘOARA.I CENTRUL DE DEZVOLTARE ACADEMICĂ. FIȘA DISCIPLINEI 1.

ANEXA III LISTA CONTRACTELOR/GRANTURILOR ȘI PROIECTELOR DE CERCETARE-DEZVOLTARE-INOVARE. 1. Studii și cercetări privind recondiționarea pieselor de tr

Investeşte în oameni ! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – Axa prioritară nr. 1 „

F HERZ-Vană cu două căi, corp cu flanșe HERZ-Vană cu două căi, corp cu flanșe Fisă tehnică pentru vana cu două căi, corp cu flanșe PN 16 și

Transcriere:

MPRA Munich Personal RePEc Archive Exergy analiyse of the operational setting for some helical screw compressors Dan Codrut Petrilean University of Petrosani 30. May 2007 Online at http://mpra.ub.uni-muenchen.de/53935/ MPRA Paper No. 53935, posted 9. May 204 04:58 UC

Exergy analiyse of the operational setting for some helical screw compressors Petrilean Dan Codruţ* * Universitatea din Petrosani- Romania petrilean975@yahoo.com Abstract Most interesting appearance in under consideration exergetic concerning the helical screw compressor represents it the possibility identified the weakly point from the cycle of operation. he identification and then improvement weakly points will permit the utiliation energies in superior condition. Most significant losses from the helical screw compressor appear from cause internal friction, of flow losses, of heat losses by reason of refrigeration. Improvement efficiency is produced merely when is decreased the losses from weakly point or through the utiliation irretrievable heat another in aims. Cuvinte cheie: compresor elicoidal, exergie, simulare. Consideraţii generale Orice maşină sau instalaţie termică este proiectată şi apoi încercată pe stand la parametri de proiectare în anumite condiţii de funcţionare. În industrie această maşină funcţioneaă în diferite condiţii cerute de procesul tehnologic pe care-l deserveşte, acestea nefiind identice cu cele nominale. Prin urmare, urmărirea ei în funcţionare este obligatorie sub aspect tehnico-economic. Studiul eficacităţii proceselor termice din maşina termică, pe baa randamentelor termice, se completeaă adesea prin întocmirea bilanţurilor energetice. Bilanţul energetic şi randamentul energetic oferă informaţii utile în vederea ameliorării funcţionării ei. Metoda energetică se baeaă pe primul principiu al termodinamicii. Astfel, în caul sistemelor iolate, energia sistemului este constantă, iar în caul sistemelor neiolate variaţia energiei sistemului în decursul unei transformări este egală cu suma schimburilor de energie sub formă de căldură şi de lucru mecanic. Relaţiile primului principiu nu impun restricţii asupra posibilităţilor de transformare a căldurii şi a energiei interne în lucru mecanic. Ţinând însă seama de capacităţile diferite de transformare energetică este necesar să se introducă criterii prin care să se ţină seama de măsura în care se valorifică energia disponibilă, cu capacitate nelimitată de transformare. Eficacitatea unui proces termoenergetic poate fi exprimată corect numai prin raportarea unor energii cu capacitate identică de transformare; aceasta conduce la necesitatea de a utilia exergia ca mărime de referinţă la exprimarea eficacităţii proceselor termoenergetice. Astfel, metoda

exergetică oferă o soluţie mai precisă privind posibilităţile de fundamentare teoretică riguroasă, unitară a comportării diferitelor categorii de maşini şi instalaţii termice la modificarea parametrilor constructivi şi funcţionali prin prisma legilor de variaţie a pierderilor cauate de ireversibilitatea proceselor. Metoda de analiă exergetică depinde de temperatura mediului ambiant, care este variabilă de la o onă la alta. În caul compresoarelor energia cheltuită pentru a trece ansamblul la o temperatură mai mare decât cea a mediului ambiant ( 0 ) depinde de diferenţa între aceste temperaturi. Dar din punctul de vedere al economistului această problemă s-ar reduce doar la cheltuielile de exploatare. 2. Fundamentare teoretică Analia corectă într-o instalaţie cu compresor elicoidal trebuie să ţină seama de pierderile care se produc prin frecări şi de pierderile prin răcire. De aceea este necesară o baă comună de comparaţie pentru ambele tipuri de energii. Aceasta o oferă ecuaţia fundamentală a exergiei: 2 0 dq e2 e lt,2 0 s p () Ecuaţia () conţine principiul variaţiei energiei. Ea cuprinde exprimarea celor două principii ale termodinamicii. Examinând relaţia (), aceasta este formată din termenii: - 0 dq care repreintă echivalentul mecanic al căldurii transformate; - e este variaţia exergiei ca urmare a creşterii presiunii gaului; l este lucrul mecanic consumat care se introduce în bilanţ; - t, 2 0 s este echivalentul mecanic pierdut datorită ireversibilităţii procesului. al compresorului elicoidal cu trepte de comprimare este : 0 dq 0 s p e ex (2) l l - p t Ecuaţie care arată că atât căldura evacuată cât şi ireversibilitatea produc pierderi de exegie. În studiu s-au considerat trepte de comprimare, deoarece cu cât sunt mai multe trepte cu atât ne apropiem tot mai mult de iotermă. O altă condiţie care trebuie îndeplinită pentru un consum minim de lucru mecanic este repreentat prin relaţia (3): Devoltând termenii ecuaţiei () aceştia devin: 0 0 dq dq e2 e c Z t (3) 2 c ln 2 0 s p 0 s p 0 cn ln p 2 0 0 p

l t l t i i c 2 p 2 în care indicele 2 se referă la refulare, iar indicele la aspiraţie. Cu datele de mai sus relaţia randamentului exergetic ia forma: 0 k ln ex f (, n, ) k n n (4) 3. Reultate experimentale Vom lua în considerare compresoare elicoidale care funcţioneaă în cadrul exploatărilor miniere din Valea Jiului. Parametrii care vor fi luaţi în considerare sunt: 5, 6, p = 0,927 bar, 0 = 284 K, = 293 K, =, k =,4. Considerând procesul de comprimare ca fiind politropic, raportul între temperatura finală şi cea iniţială depinde de raportul între presiuni şi de exponentul politropic: 2 p2 p (5) În continuare se va studia modul de variaţie a randamentului exergetic al compresorului elicoidal, utiliând relaţia (4) pentru valori ale raportului de compresie care variaă înlimitele 3,5 7,5 cu un interval de discretiare de 0,5. variaă între,4,6 cu un interval de discretiare de 0,05, iar temperatura mediului ambiant variaă în limitele 270-295, la un interval de 5. În studiu, termenii relaţiei (4) au următoarele semnificaţii: 0 [K] - temperatura mediului ambiant; [K] - temperatura de aspiraţie; k - exponentul adiabatic; π - raportul de n n n n compresiune; n -exponentul politropic. S-a considerat =. 06 k ln j exi j k n i j n i ex 0 2 3 4 5 0 2 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 37 2 06 93 8 7 6 53 45 0 58 42 27 5 03 93 84 75 67 0 95 79 65 52 4 3 22 3 05 0 44 28 4 0 9 8 7 63 55 0 0 85 7 59 48 38 29 2 3 S-a luat în studiu caul când variaţia randamentului exergetic se face după 0 n, şi π variabile.

Var. randam. exergetic la 0 = 270 K Var. randam. exergetic la 0 = 270 K exj exi ex2j ex3j ex4j ex2i ex3i ex4i ex5j ex5i.35.4.45.5.55 j n i Fig.. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 270 K Fig. 2. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 270 K Variatia randam. exergetic la 0 = 275 K Variatia randam. ex. la 0 = 275 K 2 exj 2 ex2j 2 ex3j 2 ex4j 2 ex5j 2 exi 5 2 ex2i 2 ex3i 5 2 ex4i 2 ex5i 5.3.4.5.6 j n i Fig. 3. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 275 K Fig. 4. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 275 K

Var. randam. exergetic la 0 = 280 K Var. randam. exergetic la 0 = 280 K 3 exj 3 exi 3 ex2j 3 ex3j 3 ex4j 3 ex2i 3 ex3i 3 ex4i 3 ex5j 3 ex5i.35.4.45.5.55 j n i Fig. 5. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 280 K Fig. 6. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 280 K Variatia randam. exergetic la 0 = 285 K Variatia randam. ex. la 0 = 285 K 4 exj 4 exi 5 4 ex2j 4 ex3j 4 ex4j 4 ex5j 4 ex2i 4 ex3i 5 4 ex4i 4 ex5i 5 j.3.4.5.6 n i Fig. 7. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 285 K Fig. 8. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 285 K

Var. randam. exergetic la 0 = 290 K Var. randam. exergetic la 0 = 290 K 5 exj 5 exi 5 ex2j 5 ex3j 5 ex4j 5 ex2i 5 ex3i 5 ex4i 5 ex5j 5 ex5i.35.4.45.5.55 j n i Fig. 9. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 290 K Fig. 0. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 290 K Variatia randam. exergetic la 0 = 295 K Variatia randam. ex. la 0 = 295 K 6 exj 6 exi 6 ex2j 6 ex3j 6 ex4j 6 ex2i 6 ex3i 6 ex4i 6 ex5j 6 ex5i j.3.4.5.6 n i Fig.. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 295K Fig. 2. Variaţia randamentului exergetic la 0 = 295K

4. Concluii. Din diagrame se observă că maximul randamentului exergetic pentru orice valoare a raportului de compresiune se obţine la compresiunea adiabată, deoarece în acest ca compresiunea decurge reversibil. 2. Pierderile majore sunt repreentate de schimbul de căldură prin răcire şi de frecări, a căror influenţă creşte odată cu creşterea raportului de compresiune. 3. Dacă compresia se realieaă cu n > k, apar frecări la comprimare care produc creşterea temperaturii la refulare şi deci cedarea de căldură prin răcire îşi măreşte ponderea astfel încât randamentul exergetic scade. 4. Valoarea minimă pentru randamentul exergetic se obţine când n. lim n ex 0 k ln k Bibliografie [].Petrilean, D.C: Cercetari privind imbunatatirea producerii si utiliarii energiei pneumatice in industria miniera (Some research on improving pneumatic energy produce and use in mining industry), Petrosani, 2005. [2]. Rinder L -Schraubenverdichter Springer Verlag New York, 979; [3]. O`Neill, P. - Industrial compressors Butterworth-Heinemann, London, 993; [4]. - Documentaţie tehnică pentru compresorul elicoidal Ingersoll Rand tip SSR M250-HV; Analia exergetică a regimului de functionare pentru unele tipuri de compresoare elicoidale Reumat Cel mai interesant aspect în studiul exergetic privind compresorul elicoidal îl repreintă posibilitatea de a identifica punctele slabe din ciclul de funcţionare. Identificarea şi apoi îmbunătăţirea punctelor slabe v permite utiliarea energiei în condiţii superioare. Cele mai semnificative pierderi din compresorul elicoidalapar din caua frecărilor interne, a pierderilor de debit precum şi a pierderilor de căldură datorită răcirii. Îmbunătăţirea randamentului se produce numai când se micşoreaă pierderile din punctele deficitare sau prin utiliarea căldurii cedate.