Пароэжекторный тепловой насос как источник альтернативной энергии в технологиях пищевой промышленности
Автор: Василенко Виталий Николаевич, Шевцов Александр Анатольевич, Фролова Лариса Николаевна, Драган Иван Вадимович, Кочкин Илья Юрьевич, Еремин Илья Денисович
Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг
Статья в выпуске: 2 т.10, 2022 года.
Бесплатный доступ
Разработке энергоэффективной теплонасосной технологии в масложировой промышленности предшествовали фундаментальные исследования, направленные на изучение основополагающих вопросов энергосбережения в тепловых и тепломассообменных процессах пищевой технологии с использованием пароэжекторного теплового насоса. Благодаря развитию централизованных холодильных станций все чаще вводятся в эксплуатацию пароводяные эжекторные холодильные установки, подающие охлажденную воду в оросительные камеры кондиционеров. Эксплуатируя эти установки и делая технико-экономические расчёты, пришли к выводу, что, применяя эжекторные холодильные машины для технологических нужд и промышленного кондиционирования воздуха, иногда, особенно если есть вторичные энергоресурсы и возобновляемые источники энергии, получаем больший эффект, чем используя другие виды холодильных машин. С помощью пароэжекторного теплового насоса создаются реальные условия утилизации пара низкого давления, в частности, бросовой теплоты газотурбинных установок и котельных агрегатов, что помогает качественно и эффективно решать задачи по энергосбережению. Экологически безопасные условия функционирования технологии обусловлены применением воды в качестве хладагента. Практически исключается применение токсичных, взрыво- и пожароопасных рабочих сред, поэтому предполагаемая теплонасосная технология растительных масел может рассматриваться как экологически безопасная. Используя эту технологию в масложировом производстве, можно повысить энергетическую эффективность в процессе получения растительных масел и создать безотходную и экологически чистую технологию. В разрабатываемой линии по производству растительного масла применяется пароэжекторная холодильная машина, в которой процесс идет по замкнутому термодинамическому циклу. Рабочий пар из парогенератора подается в эжектор, часть конденсируемых паров из конденсатора через терморегулирующий вентиль отводится на пополнение воды в испаритель, а другая часть с помощью насоса подается в парогенератор. Процесс охлаждения продукта осуществляют водой, охлажденной в секции холодоприемника с подачей охлажденной воды в рубашку экспозитора с возвратом в секцию холодоприемника в режиме замкнутого цикла.
Растительное масло, энергосбережение, пароэжекторный тепловой насос
Короткий адрес: https://sciup.org/147237386
IDR: 147237386
Список литературы Пароэжекторный тепловой насос как источник альтернативной энергии в технологиях пищевой промышленности
- Василенко В.Н. и др. Ресурсосберегающее оборудование нового поколения для переработки масличного сырья / В.Н. Василенко, Л.Н. Фролова, Н.А. Михайлова и др. // Вестник машиностроения. 2019. № 04. С. 74-75.
- Василенко В.Н. и др. Создание энергоэффективного оборудования для переработки масличного сырья / В.Н. Василенко, Л.Н. Фролова, Н.А. Михайлова и др. // Вестник машиностроения. 2017. № 01. С. 87-88.
- Дранников А.В. и др. Пароэжекторный тепловой насос как источник альтернативной энергии в технологии хлебобулочных изделий / А.В. Дранников, А.А. Шевцов, Е.И. Пономарева и др. // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021;83(3):23-29. DOI: 10.20914/2310-1202-2021-3-23-29
- Дзино А.А., Малинина О.С. Методики расчетов термодинамических циклов пароком-прессорных тепловых насосов и абсорбционных термотрансформаторов. СПб.: Университет ИТМО, 2018.
- Закиров Д.Г., Рыбин А.А. Использование низкопотенциальной теплоты. М.: РУСАИНС, 2017. 158 с. DOI: 10.15216/978-5-4365-0996-9
- Закиров Д.Г. и др. Разработка и внедрение технологий использования низкопотенциального тепла тепловыми насосами // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. Т. 94, № 1. С. 85-90.
- Курнакова Н.Ю., Нуждин А.В., Волхонский А.А. О возможности повышения энергоэффективности тепловой схемы ТЭС с применением теплового насоса // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22, № 7. С. 114-122.
- Мацевитый Ю.М., Чиркин Н.Б., Кузнецов М.А. Термоэкономический анализ теплона-сосной системы теплоснабжения // Проблемы машиностроения. 2010. Т. 13, № 1. С. 42-51.
- Марышев А.Ю. и др. Расчет переохладителя теплового насоса вакуум-выпарной установки // Передовые достижения науки в молочной отрасли. 2019. С. 67-73.
- Миронова Н.В. и др. Повышение термодинамической эффективности рабочих циклов парокомпрессионных тепловых насосов / Н.В. Миронова, С.Л. Елистратов, Ю.В., Овчинников В.Г. Томилов // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2018. № 2 (71). С. 143-156.
- Мотин В.В., Стефанова В.А., Феськов О.А. Теплообменные аппараты в холодильных машинах (конструкция и расчет). М.: Франтера, 2017. 170 с.
- Остриков А.Н. и др. Технология получения гранул из шрота семян рапса с использованием двухступенчатого каскадного парокомпрессионного теплового насоса / А.Н. Остриков, A.А. Шевцов, Т.Н. Тертычная, Н.А. Сердюкова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2021. № 3. С. 22-30.
- Патент № 2619278 Российская Федерация, МПК C11B 1/00. Линия производства растительного масла / Л.Н. Фролова, А.А. Шевцов, Л.И. Лыткина, В.Н. Василенко, К.Ю. Русина; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный университет инженерных технологий. № 2015147604/13; заявл. 06.11.2015; опубл. 15.05.2017, Бюл. № 14.
- Сердюкова Н.А. Научное обеспечение комплексной переработки семян рапса с использованием теплонасосных технологий: дис. ... канд. техн. наук: 05.18.12. Воронеж, 2020.
- Фролова Л.Н. Развитие научно-практических основ ресурсосберегающих процессов комплексной переработки семян масличных культур (теория, техника и технология): дис. ... д-ра техн. наук: 05.18.12. Воронеж, 2016.
- Шевцов А.А. и др. Эффективное внедрение парокомпрессионного теплового насоса в линию комплексной переработки семян масличных культур / А.А. Шевцов, Е.С. Бунин, B.В. Ткач и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. № 1. С. 60-64.
- Шевцов А.А. и др. Энергосберегающая технология выделения белоксодержащих фракций из масличных семян с применением пароэжекторного теплового насоса / А.А. Шевцов, Т.Н. Тертычная, В.В. Ткач, Н.А. Сердюкова // Вестник ВГУИТ. 2019. № 2. С. 35-40. DOI: 10.20914/2310-1202-2019-2-35-40
- Deng J., Wei Q., Liang M., He S. et al. Does heat pumps perform energy efficiently as we expected: field tests and evaluations on various kinds of heat pump systems for space heating // Energy and Buildings. 2019. V. 182. P. 172-186. DOI: 10.1016/j.enbuild.2018.10.014
- Sayegh M.A. Jadwiszczaka P., Axcellb B.P., Niemierkaa E. et al. Heat pump placement, connection and operational modes in european district heating // Energy and Buildings. 2018. V. 166. P. 122-144. DOI: 10.1016/j.enbuild.2018.02.006
- Vivian J., Emmi G., Zarrella A., Jobard X. et al. Evaluating the cost of heat for end users in ultra low temperature district heating networks with booster heat pumps // Energy. 2018. V. 153. P. 788-800. DOI: 10.1016/j.energy.2018.04.081
- Shevtsov A.A., Tertychnaya T.N., Serdyukova N.A., Tkach V.V. Energy-efficient and environmentally friendly 22 technology for producing fatty acid esters // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2021. V. 640. No. 4. P. 042008. DOI: 10.1088/17551315/640/4/042008
- Richard P. et. al. Upscaling a district heating system based on biogas cogeneration and heat pumps // Energy, sustainability and society. 2015. No. 5 (16). DOI: 10.1186/s13705-015-0044-x
- Tuth R., Fischer D., Wille-Haussmann B., Wittwer C. Balancing fluctuating renewable energy generation using cogeneration and heat pump systems // Energy technology. 2014. No 2 (1). P. 8389. DOI: 10.1002/ente.201300082
- Vivian J., Emmi G., Zarrella A., Jobard X. et al. Evaluating the Cost of Heat for End Users in Ultra Low Temperature District Heating Networks with Booster Heat Pumps // Energy. 2018. V. 153. P. 788-800. DOI: 10.1016/j.energy.2018.04.081
- Sayegh M.A., Jadwiszczak P., Axcell B.P., Niemierka E. Heat Pump Placement, Connection and Operational Modes in European District Heating // Energy and Buildings. 2018. V. 166. P. 122144. DOI: 10.1016/j.enbuild.2018.02.006
