Диссертация (1025437), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Жидкий аммиак поступает в специальныйсборник 6, а с помощью горячих паров производится оттайка намороженногольда. Лед после оттайки, под действием своего веса уходит вниз, где срезаетсямеханическим ножом и поступает в бункер. В следующем цикле жидкийаммиак из сборника, самотеком возвращается в межтрубное пространствокожуха.
Продолжительность цикла составляет около 40 минут, при диаметретрубок 57×3,5. Такой ледогенератор имеет следующие габаритные размеры:длинна – 2900 мм, ширина – 1900 мм, высота – 3900 мм, он полностьюавтономен и производительность его составляет 10 т/сут [49].Ледогенераторы водного льда могут иметь и другие, разнообразныеконструкции [56-60], в том числе и с применением вакуумных технологий[55,61].Существенное колебание потребления электроэнергии, в течение суток,связанное с особенностями современного этапа развития промышленности,привело к тому, что в ряде стран, в том числе и в России, в целях оптимизацииэнергопотребления, были введены тарифы, зависящие от времени суток.
Втакихусловиях,аккумуляторовэкономическихолода,многиецелесообразнымизкоторыхявляетсяиспользуютприменениевкачествехолодоаккумуляционной массы водный лед. В ночное время суток, когдастоимостьэлектроэнергиинаиболеенизкая,вхолодоаккумуляционнойустановке производится намораживание и накопление водного льда, для егопоследующего использования в часы «пиковых» нагрузок [62].Ледяные аккумуляторы холода делятся на три типа: с отделением льда, безотделения льда и зероторные.38Холодоаккумуляционные установки с отделением льда предполагаютналичие теплоизолированного бака для хранения водного льда, а так желедогенератора, в цикле работы которого процесс намораживания льдачередуется с процессом его оттайки (необходимой для сброса льда втеплоизолированный бак). В холодоаккумуляционных установках такого так жеможет использоваться ледогенератор непрерывного действия. Лед хранится вбаке до момента его использования.Устройство холодоаккумуляционной установки в состав корой входитроторный ледогенератор представлено на Рисунке 1.4.
Установка состоит изтеплоизолированногобака-хранилища1,надкоторымрасположенледогенератор чешуйчатого льда 2, бак-хранилище оснащен, датчиком уровняльда 3, и барботажной воздуходувкой 4, которая предотвращает смерзаниечешуек льда между собой, что позволяет более эффективно использоватьразвитую поверхность чешуйчатого льда. Установка имеет два водяных насоса5 для подачи охлажденной воды в ледогенератор и потребителю, а так жефорсунки 6 для подачи отепленной воды в бак-хранилище, для её охлаждения[2].Рисунок 1.4. Ледяной холодоаккумулятор роторного типа.
1 – бак-хранилище чешуйчатого льда; 2 – роторный ледогенератор; 3 – датчик уровня;4 – барботажная воздуходувка; 5 – водяной насос; 6 – водоороситель.39Холодоаккумуляторы без отделения льда не предполагают наличиеотдельного бака-хранилища, в установках такого типа водный лед, до моментаиспользования, хранится непосредственно на поверхности его намораживания.Соответственно в цикле работы ледогенератора такой установки отсутствуетпроцесс оттайки, что существенно упрощает конструкцию аккумуляторахолода.Зероторыныехолодоаккумуляторы(зероторы)представляютсобойгерметичный сосуд на 85-88% заполненный солевым раствором (как правило,это NaCl и KCl). Зероторы могут быть различной формы: параллелепипед,трехгранная призма,цилиндр или шар.
При изготовлении зероторовиспользуют оцинкованное железо, сталь или пластики, причем в случаеиспользования металлов возникает необходимости добавлять в солевой растворспециальных антикоррозийных веществ. Зарядку (замораживание) зеротораможно производить как в среде холодного воздуха, так и в жидкой среде(хладоносители).Зероторы находят применение в холодильном транспорте (прииспользовании безмашинного охлаждения), торговле, а также в последние годыони широко распространение и в бытовой сфере (Рисунок 1.5).
ЗероторыРисунок 1.5. Бытовой холодоаккумуляционный элемент (зеротор).40гигиеничны, так как не выделяют в процессе охлаждения жидкостей,мобильны, предполагают многократное использование, в процессе охлаждениясохраняют постоянную температуру и площадь поверхности. К недостаткомтаких аккумуляторов холода следует отнести ограниченный срок службызеротора [2].Использование возобновляемых источников энергии и применениеэнергосберегающих технологий является, согласно федеральному закону№261, приоритетными направлениями развития энергетической отраслиРоссии.
Вследствие своего географического положения Россия обладаетогромнымизапасамиестественногохолода,которыйможетуспешноприменятся в аккумуляторах холода. Технологии применения естественногохолода в системах кондиционирования воздуха наиболее активно развиваются вЯпонии. Применение подобных технологий позволяет снизить затраты наэлектроэнергию в несколько раз [63].Применение естественного холода, в виде снега и льда, для системкондиционирования воздуха предполагает, их заготовку в холодное время года,в специальных хранилищах, с целью последующего использования в теплоевремя года [64].
Система кондиционирования воздуха с использованиемсезонного аккумулятора естественного холода представлена в работе [65].Такая система (Рисунок 1.6) содержит теплоизолированную камеру-хранилище1, в которой находится водный лед, полученный в холодное время года за счетхолода окружающей среды. Причем, куски водного льда находятся, внутриполимерных оболочек – бутылок 2, расположенных таким образом, чтообразуют каналы для прохода охлаждаемого воздуха. Охлаждаемое помещениесоединено с камерой хранилищем льда с помощью системы воздуховодов 3,4 ,с принудительной циркуляцией воздуха.41Рисунок 1.6 Сезонный аккумулятор естественного холода.1 –теплоизолированная камера; 2 – полимерные бутылки со льдом; 3 –вытяжной воздуховод; 4 – приточный воздуховод; 5 – съемнаятеплоизолированная крышка.Помимо систем кондиционированием воздуха, холодоаккумуляционныеустановки с использованием холода окружающей среды могут найтиприменение, в том числе и на фермерских хозяйствах.Холодоаккумуляционаяградирня,предложеннаявработе[52]можетиспользовать для аккумуляции холода слабо отрицательный потенциалокружающего воздуха, другими словами такая установка может работать притемпературах окружающего воздуха от -2и ниже.
Установка (Рисунок 1.7)состоит из корпуса 2, внутри которого находятся сферические насадки 5(способные впитывать в себя большой объем воды). Насадки насыщают водой спомощью форсунок 6, после чего включают вентилятор 1, который подаетхолодный воздух в корпус через окно 3, оснащенное воздухораспределителем4.42Рисунок 1.7. Ледяная градирня. 1 – электровентилятор; 2 – корпус; 3 – окно длявхода холодного воздуха; 4 – воздухораспределители; 5 – сферическиевлагоудерживающие насадки; 6 – форсунки; 7 – емкость для воды.Холодный воздух, проходя через насадку, замораживает находящуюся вней воду. После чего вентилятор выключают, а на насадку подают отепленнуюводу, которая охлаждается за счет намороженного на насадке льда.Известныинизкотемпературныйдругиеустановки,потенциалиспользующиеокружающегодляохлаждениявоздуха,например,представленные в работах [66,67].1.5.
Применение низкотемпературной технологии для подъемаоболочковых объектов со дна водных бассейновВ начале XXI века особую важность приобретают экологическиепроблемы. Масштабы загрязнения окружающей среды достигли опаснойотметки, в таких условиях необходим комплекс мероприятий по очисткиокружающей среды. В частности необходимо произвести очистку дна водныхбассейновотразличных,экологическиопасных,объектов.Степеньзагрязнения водных бассейнов экологически опасными, оболочковыми43объектами различна. Наиболее загрязненными в экологическом смыслеявляются Балтийский и Черноморский водные бассейны, что являетсяследствием 1й и 2й мировых войн. Так, например, в период с 1945 по 1948 г.на территории Германии было обнаружено около 270 тыс.
т химическихбоеприпасов (таких как иприт, зарин, зоман и люизит и т.п.), большая частькоторые была затоплена в водах Балтийского моря. Еще одним фактором,влияющим на сложившуюся экологическую ситуацию, является низкаяспособность Балтийского моря к самоочищению, это связано с егоприроднымиособенностями(небольшаяглубина,низкаясоленость,затрудненный водообмен с Северным морем). В среднем полная замена водысоставляет 30-50 лет [68-69].По подсчетам специалистов, средняя скорость коррозионного распадастали в морской воде составляет около 0,1 мм в год, но в некоторых случаяхможет достигать значения в 0,7 мм в год [70].В последние годы сильно возросла роль Арктического бассейна какисточника полезных ископаемых, транспортной магистрали, а так же важнойвоенно-стратегической области.
В этих условиях одним из приоритетныхнаправленийразвитияданногорегионаявляетсяобеспечениеегоэкологической безопасности. Сюда входит не только снижение экологическиопасных выбросов, в процессе осуществления хозяйственной деятельности, нои комплекс мер по очистки арктических морей. В первую очередь арктическиеакватории необходимо очистить от затопленных там радиоактивных отходовнизкой удельной активности. С подобной проблемой столкнулась не толькоРоссия, так до начала 90-х годов 12-ю зарубежными странами было созданооколо 47 подобных захоронений [71, 72].В этих условиях необходима разработка комплекса мер, по подъему иутилизации экологически опасных объектов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
