چرخه قدرت مخلوط آب و آمونیاک کالینا تحت شرایط فوق بحرانی

امروزه کاربرد چرخه رانکین تحت شرایط فوق بحرانی به منظور افزایش بازدهی متداول شده است. اما به دلیل پایین بودن دمای دود خروجی از توربین گاز، استفاده از چرخه فوق بحرانی بخار به عنوان چرخه پایین دست، در چرخه های ترکیبی امکان پذیر نمیباشد. بنابراین برای دستیابی به بازده بالا، سیال کاری چرخه یعنی آب بخار باید با یک سیال دیگر که دمای بحرانی پایین تر داشته باشد، جایگزین شود. بدین منظور در این مقاله به کاری گیری چرخه مخلوط آب و آمونیاک کالینا به عنوان چرخه پایین دست در نظر گرفته شده است مخلوط آب و آمونیاک، در فشار ثابت برخلاف سیال های خالص در دمای ثابت تبخیر نمیگردد؛ که این ویژگی موجب کاهش تلفات اکسرژی در فرایند انتقال گرما در سطح حرارتی اواپراتور میشود. بازدهی انرژتیک چرخه کالینا تحت شرایط فوق بحرانی مجهز به کندانسور با فشار کاری بالاتر از اتمسفریک در شرایط ترمودینامیکی ورودی به توربین با دما 515 درجه سلسیوس و فشار 165 بار با درصد جرمی آمونیاک 70 و 30 درصد به ترتیب در بویلر و کندانسور، برابر 8/32 درصد است که در قیاس با چرخه رانکین با شرایط مشابه ترمودینامیکی، 12 درصد زیادتر می باشد. این مقاله به مدلسازی و تحلیل ترمودینامیکی چرخه کالینا اختصاص دارد و ضمن معرفی خواص ترموفیزیکی مخلوط آب و آمونیاک در فرایند تبخیر و چگالش، عملکرد این چرخه در شرایط مختلف ترمودینامیکی با چرخه رانکین مقایسه خواهد شد

Keywords:

چرخه رانکین , چرخه کالینا , فشار فوق بحرانی , مدلسازی ترمودینامیکی , مخلوط آب و آمونیاک