بررسی ترمودینامیکی تاثیر سیال کاری و شرایط جریان بر عملکرد سیکل ارگانیک رانکین مجهز به بازیاب حرارتی

درصنایع مختلف انرژی حرارتی زیادی از راه های گوناگون اتلاف می شود. با استفاده از تکنولوژی های مختلف می توان این حرارت اتلافی را بازیابی نمود و علاوه بر استفاده در پیش گرم کردن آب، پیش گرم کردن هوای احتراق و کاربرد های دیگر، از آن برای تولید انرژی الکتریکی نیز استفاده کرد. سیکل ارگانیک رانکین یک راهکار عملیاتی برای تولید انرژی الکتریکی از منابع حرارتی با دمای پایین می باشد. از جمله منابع حرارتی دما پایین می توان به منبع زمین گرمایی، انرژی خورشیدی، احتراق زیست توده و حرارت اتلافی در صنایع مختلف اشاره کرد. سیکل ارگانیک رانکین دارای چهار جز اصلی توربین، کندانسور، پمپ و اواپراتور می باشد. در سیکل ارگانیک رانکین می توان با استفاده از ریژنراتور حرارت سیال خروجی توربین را بازیابی کرد که منجر به افزایش راندمان حرارتی سیکل می شود. در این مطالعه سیکل ارگانیک رانکین مجهز به ریژنراتور مورد ارزیابی قرار گرفته است. تحلیل ترمودینامیکی سیکل توسط نرم افزار Aspen Hysys V8.8انجام شده است. دراین مطالعه تاثیر پارامترهای عملیاتی از جمله نوع سیال کاری، دبی جرمی سیال کاری و نسبت فشار توربین مورد بررسی قرار گرفته است. سیال های کاری R-245fa، Trans-butene، Dimethyl-ether، Normal butene و Methyl-acetylene در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که در بین سیال های کاری بررسی شده، Methyl-acetylene بیشترین توان تولیدی و راندمان حرارتی و Normal butene بیش ترین توان مصرفی را دارا می باشند.

Keywords:

بازیابی انرژی اتلافی , سیکل ارگانیک رانکین , تحلیل ترمودینامیکی , انتخاب سیال کاری