Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Recovery of lithium from waste liquid of rock salt brine using aluminum hydroxide precipitation method

Mu Jiajia, Liu Yuanyuan, Guo Yu, Zhou Qin

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2024

|

T. 40, z. 4

47--69

EN

An integrated process consisting of Li+ precipitation by Al(OH)3, roasting, water leaching, evaporation, and Li2CO3 precipitation was used to recycle Li+ from the waste liquid of rock salt brine (0.099 g/L Li+). Waste liquid from rock salt brine was discharged wastewater after NaCl crystallization and the removal of impurities in the salt manufacturing plant of the good rock salt mine. The influences of Al3+/Li+ mole ratio, Na+/Al3+ mole ratio, precipitation temperature, and time on the recovery of Li+ were investigated during Li+ precipitation by Al(OH)3 stage. The results showed that the optimal condition was Al3+/Li+ mole ratio = 2.5, Na+/Al3+ mole ratio = 2.2, precipitation temperature of 60℃ (333.15 K) for more than 20 min, whose recovery of Li+ reached 97.25%. The thermodynamic analyses of the simulated Li+–Al+–Mg2+–Cl––H2O system were conducted to construct the potential-pH (φ-pH) diagrams. The results showed that the pH value should be located in the LiCl · 2Al(OH)3 · 2H2O salt region with no formation of Mg(OH)2, which started at pH = ~6.5 and ended at pH from 10.09 to 8.55 as the temperature changed. Subsequently, the Li+precipitate was roasting for the transformation of insoluble LiCl · 2Al(OH)3 · xH2O salt to soluble LiCl, followed by the water leaching to obtain the enriched Li+ solution (1.951 g/L Li+) with Li+ recovery of 85.52%. To meet the requirement of Li2CO3 precipitation, the enriched Li+ solution was evaporated, and Na2CO3 was added to precipitate the Li2CO3 product after SO42–, Ca2+, and Mg2+ removal. The total recovery of Li+ was 66.69% after the experimental process, and the purity of Li2CO3 product was 99.3%, which can be regarded as industrial-grade Li2CO3. In conclusion, the success in lithium recovery using the aluminum hydroxide precipitation method provided a new perspective for preparing Li2CO3 from the waste liquid of rock salt brine, which could be considered as a newly developing lithium resource to meet the dramatically increasing demand for lithium in new energy vehicle industry.

PL

Do recyklingu Li+ z cieczy odpadowej solanki kamiennej zastosowano zintegrowany proces obejmujący wytrącanie Li+ przez Al(OH)3, prażenie, ługowanie wodą, odparowywanie i wytrącanie Li2CO3 (0,099 g/l Li+). Płyn odpadowy z solanki soli kamiennej odprowadzano do ścieków po krystalizacji NaCl i usunięciu zanieczyszczeń w zakładzie produkcji soli kopalni soli kamiennej Dobra. Badano wpływ stosunku molowego Al3+/Li+, stosunku molowego Na+/Al3+, temperatury i czasu wytrącania na odzysk Li+ podczas wytrącania Li+ w etapie Al(OH)3. Wyniki wykazały, że optymalnymi warunkami był stosunek molowy Al3+/Li+ = 2,5, stosunek molowy Na+/Al3+ = 2,2, temperatura wytrącania 60℃ (333,15 K) przez ponad 20 min, przy czym odzysk Li+ osiągnął 97,25%. Przeprowadzono analizy termodynamiczne symulowanego układu Li+–Al+–Mg2+–Cl––H2O w celu skonstruowania wykresów potencjał-pH (φ-pH). LiCl · 2Al(OH)3 · 2H2O obszar soli bez tworzenia Mg(OH)2, który rozpoczął się przy pH = ~6,5 i zakończył przy pH od 10,09 do 8,55 wraz ze zmianą temperatury. Następnie osad Li+ prażono w celu przekształcenia nierozpuszczalnej soli LiCl · 2Al(OH)3 · xH2O w rozpuszczalny LiCl, a następnie ługowano wodą w celu uzyskania wzbogaconego roztworu Li+ (1,951 g/L Li+) z uzyskiem Li+ wynoszącym 85,52 %. Aby spełnić wymagania dotyczące wytrącania Li2CO3, wzbogacony roztwór Li+ odparowano i dodano Na2CO3 w celu wytrącenia produktu Li2CO3 po usunięciu SO42–, Ca2+ i Mg2+. Całkowity odzysk Li+ po procesie eksperymentalnym wyniósł 66,69%, a czystość produktu Li2CO3 wyniosła 99,3%, co można uznać za Li2CO3 klasy przemysłowej. Podsumowując, sukces w odzyskiwaniu litu metodą wytrącania wodorotlenkiem glinu otworzył nową perspektywę przygotowania Li2CO3 z cieczy odpadowej solanki z soli kamiennej, który można uznać za nowo rozwijające się źródło litu w celu zaspokojenia dramatycznie rosnącego zapotrzebowania na lit w przemyśle pojazdów wykorzystujących nowe źródła energii.

2

Analiza termodynamiczna i ekonomiczna wpływu objętości akumulatora ciepła na jednostkowy koszt produkcji ciepła w elektrociepłowni gazowo-parowej

Bartnik Ryszard, Buryn Zbigniew, Hnydiuk-Stefan Anna

Nowa Energia

|

2022

|

nr 3

64--79

PL

Wysoka cena gazu ziemnego (szczególnie obecnie podyktowana imperialną polityką Niemiec i Rosji), którego koszt może zatem nawet przekraczać 70-75% rocznych kosztów działania elektrociepłowni gazowo-parowych [6], powoduje często nieopłacalność ekonomiczną ich zastosowania (rys. 4, 5). Opłacalność tę można poprawić przez zastosowanie w nich akumulatorów ciepła (rys. 5). Dzięki nim w sezonie ogrzewczym w szczycie potrzeb Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE) produkowana będzie w elektrociepłown dodatkowa ilość energii elektrycznej, a w sytuacji zmniejszonego na nią zapotrzebowania w dolinie obciążenia KSE będzie miało miejsce jej obniżenie.

3

Analiza termodynamiczna i ekonomiczna hierarchicznej elektrociepłowni gazowo-gazowej sprzęgniętej ze sprężarkową pompą ciepła

Bartnik Ryszard

Nowa Energia

|

2022

|

nr 4

86--100

PL

W pracy [1] przedstawiono analizę termodynamiczną i ekonomiczną hierarchicznych elektrowni i elektrociepłowni gazowo-gazowych (rys. 1). W [2] zaprezentowano ich pracę trójgeneracyjną z wykorzystaniem ziębiarek cieplnych i sprężarkowych.

4

Analiza termodynamiczna i ekonomiczna hierarchicznej dwuobiegowej elektrowni jądrowej z dwustopniowym rozprężaniem i dwustopniowym sprężaniem w obiegu Joule’a w zakresie wysokich temperatur

Bartnik Ryszard

Nowa Energia

|

2022

|

nr 1

82--94

PL

W pracach [1, 2, 3] przedstawiono termodynamiczną i ekonomiczną analizę innowacyjnej, hierarchicznej elektrowni jądrowej z jednym, chłodzonym helem wysokotemperaturowym reaktorem HTGR (rys. 1). W elektrowni realizowane są dwa obiegi Joule’a, jeden wysokotemperaturowy, drugi niskotemperaturowy. Oba obiegi charakteryzują się pojedynczymi stopniami rozprężania i sprężania helu. W niniejszej pracy przedstawiono natomiast analizę termodynamiczną i ekonomiczną elektrowni z dwoma wysokotemperaturowymi reaktorami HTGR (rys. 2).

5

Analiza termodynamiczna i ekonomiczna hierarchicznej, dwuobiegowej elektrowni jądrowej z regeneracją ciepła

Bartnik Ryszard

Nowa Energia

|

2022

|

nr 2

86--97

PL

W pracach [1-3] przedstawiono termodynamiczną i ekonomiczną analizę hierarchicznej elektrowni jądrowej z jednym, chłodzonym helem wysokotemperaturowym reaktorem HTGR. W pracy [4] zaprezentowano natomiast analizę elektrowni z dwoma takimi reaktorami. W niniejszej pracy ponownie przeanalizowano elektrownię z dwoma reaktorami HTGR, jednak w porównaniu z [4] z tą istotną różnicą, że w wysokotemperaturowym obiegu Joule’a zastosowano regenerację ciepła (rys. 1, 2), która znacząco zwiększa jego sprawność.

6

Modeling, exergy analysis and optimization of cement plant industry

Abutorabi Hossein, Kianpour Ehsan

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2022

|

Vol. 6, No 1

55--65

EN

This study investigates the recovery of wasted heat in the cement plant industries (Neka Cement Factory) in order to reduce the use of fossil fuels and greenhouse gas emissions. Cement is the most widely used man-made material. The global cement industry produces about 3.3 billion tons of cement annually. A lot of energy is needed to produce cement. About 200 kg of coal is used to produce each ton of cement. The cement industry also produces about five percent of the world's greenhouse gases. The method studied in this research is based on heat recovery from boilers installed at the outlet of a clinker cooler and a preheater in a cement factory. Due to the low temperature of the gases available, three different fluids, i.e. water, R134a and R245fa were considered as the operating fluids. Also, energy and exergy analyses are performed in a Rankin cycle and the selection of optimal parameters is considered by using genetic algorithm. The results of this study showed that water with optimized parameters leads to an increase in the production capacity from 5 to 9 MW. However, fluid R134a with optimized parameters leads to a 4% increase in exergy losses and it also increases the production capacity from 5 to 9 MW.

7

Analiza termodynamiczna i ekonomiczna hierarchicznej elektrowni gazowo-gazowej współpracującej z magazynem sprężonego powietrza

Bartnik Ryszard, Kowalczyk Tomasz

Nowa Energia

|

2021

|

nr 2

18--36

PL

Naturalne puste przestrzenie w górotworze (kawerny) lub podziemne wyrobiska górnicze mogą być wykorzystywane jako magazyny sprężonego powietrza, za pomocą którego można magazynować energię elektryczną w przypadku jej nadwyżek w dolinie potrzeb elektrycznych systemu elektroenergetycznego (istotnym problemem może być nieszczelność tych przestrzeni). Stosowanym od dawna sposobem magazynowania elektryczności jest jej magazynowanie za pomocą energii potencjalnej wody w górnych zbiornikach szczytowo-pompowych elektrowni wodnych.

8

Simulation tests of a VCR engine as a propulsion unit in rail vehicles

Bajerlein Maciej, Urbański Patryk

Pojazdy Szynowe

|

2020

|

Nr 4

33--44

EN

The paper presents the possibility of using a VCR engine as a driving unit of a generating set in rail vehicles. Thermodynamic analyzes of the engine were also performed. For the purposes of the research, the piston path was generated in the dynamic simulation in Solidworks to study the processes occurring during the combustion process. This path was used to simulate the AVL Fire program for the same initial conditions. Different variants of the engine cam control with the same compression ratio were compared. The article analyzed the moment and the period of time that the piston remains in the Upper Dead Center (TDC).

PL

W ramach pracy przedstawiono możliwość zastosowania silnika VCR jako jednostki napędowej zespołu prądotwórczego w pojazdach szynowych. Dokonano również analiz termodynamicznych silnika. Na potrzeby badań wygenerowano drogę tłoka w symulacji dynamicznej w programie Solidworks do badania procesów zachodzących podczas procesu spalania. Droga ta została wykorzystana do przeprowadzenia symulacji w programie AVL Fire dla jednakowych warunków początkowych. Porównane zostały różne warianty wysterowania krzywki silnika przy jednakowym stopniu sprężania. W rozpatrywanym artykule analizowano moment oraz okres czasu jaki tłok pozostaje w Górnym Martwym Położeniu (GMP).

9

Thermodynamic analysis of partial oxidation gas turbine technology

Wróbel Marlena, Kalina Jacek

Energetyka

|

2020

|

nr 8

374--379

EN

Partial oxidation gas turbine (POGT) differs from a typical gas turbine. There is used a chemical reactor in place of combustion chamber. In the reactor fuel is partially oxidized in sub-stoichiometric conditions. This type of turbine has a potential to achieve relatively high overall energy conversion efficiency because of production of two useful products – electricity and syngas. There is also potential for waste heat recovery., The POGT can be used in combination with other energy conversion technologies to generate electricity as well as heat or chemicals in a flexible manner. This study presents a thermodynamic analysis of the POGT cycle and also investigates the impact of key variables such as reactor excess air coefficient, pressure, temperature, oxidant composition, steam injection etc. on performance. The results show energy conversion efficiency, specific work, specific fuel consumption and composition of the syngas. Energy flows within the system and proportions between electric power, heat output and chemical energy output have been also determined.

PL

Turbiny gazowe częściowego utlenienia (POGT) różnią się od typowych turbin gazowych. Zamiast komory spalania, wykorzystywany jest w tym przypadku reaktor chemiczny. W tym reaktorze paliwo ulega częściowemu utlenieniu w warunkach substechiometrycznych. Ten typ turbiny posiada potencjał, aby osiągnąć stosunkowo wysoką sprawność ogólną przetwarzania energii z uwagi na wytwarzanie dwóch użytecznych produktów - elektryczności i syngazu. Jest również potencjał dla odzysku ciepła odpadowego. Turbina POGT może być wykorzystana w elastyczny sposób w kombinacji z innymi technologiami konwersji energetycznej celem produkcji energii elektrycznej, ciepła lub chemikaliów. W opracowaniu tym przedstawiona jest analiza termodynamiczna cyklu POGT, jak również badania nad wpływem zmiennych kluczowych, takich jak współczynnik nadmiaru powietrza w reaktorze, ciśnienie, temperatura, skład utleniacza, wtrysk pary itp., na wydajność. Otrzymane wyniki badań pokazują wydamość konwersji energetycznej, pracę jednostkową, jednostkowe zużycie paliwa i skład syngazu. Określono również przepływy energii w systemie oraz proporcje pomiędzy energią elektryczną, wydajnością cieplną oraz wydajnością energii chemicznej.

10

Efektywność energetyczna adiabatycznych oraz izotermicznych układów CAES

Kotowicz Janusz, Kwiatek Bartosz, Brzęczek Mateusz

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 1

74--81

PL

Niniejszy artykuł poświęcony został analizie wpływu wybranych parametrów na efektywność termodynamiczną systemów magazynowania energii w sprężonym powietrzu. Rozpatrzone zostały różne struktury układu CAES (ang. Compressed Air Energy Storage) typu adiabatycznego przy wykorzystaniu akumulacji ciepła w oleju termalnym oraz układ z realizacją niemal izotermicznego procesu sprężania i rozprężania. W artykule zaprezentowane zostały struktury analizowanych instalacji magazynowania energii, wykorzystane założenia oraz rezultaty analizy. Na potrzeby obliczeń zastosowano model gazu rzeczywistego, a uzyskane wyniki posłużyły do wyznaczenia charakterystyk efektywności energetycznej. Określono między innymi wpływ ciśnienia magazynowania powietrza oraz względnych strat ciśnienia w obrębie wymienników ciepła na sprawność układów. Analizy dowiodły możliwości uzyskania sprawności ponad 70% dla układów adiabatycznych oraz 65,6% dla układów izotermicznych przy pominięciu strat ciśnienia. Wykazano jednak istotny ich wpływ na sprawność – w skrajnym przypadku straty te mogą ograniczyć sprawność instalacji izotermicznej niemal o 26,5 punktów procentowych.

EN

This article is devoted to the analysis of the impact of selected parameters on the thermodynamic efficiency of compressed air energy storage systems. Various structures of adiabatic CAES (Compressed Air Energy Storage) plant with thermal energy storage using thermal oil and a system with near isothermal compression and expansion process were analyzed. This paper presents the structures of the analyzed energy storage systems, adopted assumptions and results of the conducted analysis. Calculations were based on the real gas model and obtained results were further used to plot the energy efficiency characteristics. Among other things, the influence of the air storage pressure and the relative pressure loss within the heat exchangers on system efficiency were taken into account and determined. Analyzes have shown the possibility of achieving over 70% efficiency for adiabatic system and 65.6% for isothermal system while assuming that pressure losses are neglected. However, their significant impact on efficiency has been observed – in an extreme case, these losses can lead to reduction of the isothermal installation efficiency by almost 26.5 percentage points.

11

Concept of the thermal integration of the compressed air energy storage system with the power plant

Bartela Łukasz, Waniczek Sebastian, Lutyński Marcin

Journal of Power Technologies

|

2019

|

Vol. 99, nr 3

176--186

EN

The article presents the concept of an innovative hybrid system that integrates the compressed air energy storage system with a conventional power plant. Using simple mathematical models, the proposed hybrid system was compared with the classic adiabatic system. The article also presents the results of more detailed thermodynamic analyzes for the compressed air energy storage system, which has been thermally integrated with the 600 MW coal-fired power plant. The first stage of integration enables the storage system to utilize the heat of compressed air (air cooling) for condensate heating, which results in partial replacement of the low-pressure regeneration of power unit and subsequently power increase. The second stage of integration allows to heat the air during discharging of the energy storage system before air expanderusing the heat of superheated steam which is directed from the steam turbine bleeding to the high pressure regeneration exchanger. Such organized integration, although contributing to the decrease in the efficiency of the power unit, allows to eliminate the need for gaseous fuel in the energy storage system, as in the case of diabatic systems, or heat storage, as in the case of adiabatic systems.Three variants of the hybrid system were analyzed. The evaluation of hybrid system variants was made using the energy storage efficiency defined in the article.

12

Prechamber optimal selection for a two stage turbulent jet ignition type combustion system in CNG-fuelled engine

Pielecha Ireneusz, Bueschke Wojciech, Skowron Maciej, Fiedkiewicz Łukasz, Szwajca Filip

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 1

16--26

EN

Searching for further reduction of fuel consumption simultaneously with the reduction of toxic compounds emission new systems for lean-mixture combustion for SI engines are being discussed by many manufacturers. Within the European GasOn-Project (Gas Only Internal Combustion Engines) the two-stage combustion and Turbulent Jet Ignition concept for CNG-fuelled high speed engine has been proposed and thoroughly investigated where the reduction of gas consumption and increasing of engine efficiency together with the reduction of emission, especially CO2 was expected. In the investigated cases the lean-burn combustion process was conducted with selection of the most effective pre-combustion chamber. The experimental investigations have been performed on single-cylinder AVL5804 research engine, which has been modified to SI and CNG fuelling. For the analysis of the thermodynamic, operational and emission indexes very advanced equipment has been applied. Based on the measuring results achieved for different pre-chamber configurations the extended methodology of polioptimization by pre-chamber selection and the shape of main chamber in the piston crown for proposed combustion system has been described and discussed. The results of the three versions of the optimization methods have been comparatively summarized in conclusions.

13

Ku zeroemisyjnej energetyce gazowej

Ziółkowski P.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 6

34--41

PL

W pracy krótko omówiono trendy wprowadzane w obiegach gazowych z zastosowaniem oksyspalania. Następnie przedstawiono rozwiązanie nowego układu opartego na wykorzystaniu dwóch urządzeń o wzmożonej konwersji energii, a mianowicie „mokrej komory spalania” i „skraplacza natryskowo-strumieniowego”. Zaproponowany obieg gazowo-parowy realizowany jest w jednej turbinie, która ma zalety zarówno turbiny gazowej (wysokie temperatury wlotowe) jak i turbiny parowej (pełna ekspansja do próżni). W oparciu o analizy termodynamiczne (przeprowadzane kodami CFM) określono sprawność układu z zastosowaniem oksyspalania i wychwytem dwutlenku węgla. Motywacją do podjęcia niniejszej pracy jest potrzeba dywersyfikacji źródeł energii oraz poszukiwanie nowych rozwiązań elektrowni również kompaktowych. Aby uzyskać kompaktowość obiektu, należy pozbyć się największych gabarytowo aparatów obiegu, którymi są: parowy kocioł odzyskowy oraz konwencjonalny kondensator pary. Wymaga to opracowania nowych, nietypowych urządzeń, ale w zamian otrzymuje się na tyle istotne zmniejszenie gabarytów, że takie elektrownie mogą być przyszłością miast, gdzie łatwo można byłoby je dopasować do potrzeb użytkowników, w tym również do produkcji ciepła.

EN

This paper briefly discusses the trends introduced in gas cycles with the use of oxy combustion. Then the solution of a new system based on the use of two devices with enhanced energy conversion, namely "wet combustion chamber" and "spray-ejector condenser" was presented. The proposed gas-steam cycle is realized in one turbine, which has the advantages of both a gas turbine (high inlet temperatures) and a steam turbine (full expansion into a vacuum). Based on thermodynamic analyzes (carried out with CFM codes), the efficiency of the system with the use of oxy-combustion and carbon dioxide capture was determined. The motivation to undertake this work is the need to diversify energy sources and to search for new solutions for power plants, also compact ones. In order to achieve the compactness of the facility, it is necessary to eliminate the largest cycle apparatus, like the steam recovery boiler and a conventional steam condenser. This requires the development of new, unusual equipment, but in return you get such a significant reduction in size that such power plants may be the future of cities, where they could be easily adapted to the needs of users, including the production of heat.

14

Integracja turbiny gazowej z silnikiem Stirlinga i odzyskiem ciepła

Kotowicz J., Brzęczek M.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 2

55--62

PL

W artykule przedstawiono analizę termodynamiczną turbiny gazowej z chłodzeniem powietrznym otwartym (konwekcyjnym) współpracującej z silnikiem Stirlinga dla dwóch założonych wartości stosunku ciśnień w sprężarce powie-trza (β = 23 oraz β = 29). Integracja bazuje na wykorzystaniu ciepła powietrza chłodzącego układ łopatkowy ekspandera turbiny gazowej jako górnego źródła ciepła w silniku Stirlinga. Jako jednostki referencyjne przyjęto turbiny gazowe z zastosowaną chłodnicą powietrza chłodzącego dla tych samych wartości sprężu β. W pracy przedstawiono analizowane struktury turbin gazowych, ich założenia, metodologię obliczeń oraz wyniki analizy. Rezultaty analizy dowodzą, iż implementacja silnika Stirlinga na nitce powietrza chłodzącego turbinę powoduje wzrost sprawności elektrycznej netto całego układu nawet o 1,22 punktu procentowego dla β = 29. W przeciwieństwie do zastosowania chłodnicy powietrza chłodzącego rozwiązanie z zastosowaniem silnika Stirlinga może być wykorzystane zarówno w turbinach gazowych pracujących w układach kombinowanych jak i tych funkcjonujących jako jednostki autonomiczne.

EN

This paper presents the thermodynamic analysis of a gas turbine with the air-open cooling (convective) integrated with the Stirling engine for two assumed pressure ratios in air compressor (β = 23 and β = 29). Integration is based on heat use of the cooling air in gas turbine as upper heat source in Stirling engine. As the reference unit Authors chosen the gas turbines with the cooling air cooler for the same pressure ratios β. The analyzed gas turbine structures, their assumptions, calculation methodology and results of the analysis were presented in the paper. The results of the analysis show that the implementation of the Stirling engine on the turbine cooling air thread increases the net efficiency of the entire system by as much as 1.22 percentage points for β = 29. In contrast to the use of a cooling air cooler, the solution using the Stirling engine can be used both in gas turbines working in combined systems as well as those operating as autonomous units.

15

Integracja elektrowni gazowo - parowej z silnikami Stirlinga w celu wykorzystania ciepła odpadowego

Kotowicz J., Brzęczek M.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 1

53--59

PL

W artykule przedstawiono koncepcję efektywnego zagospodarowania ciepła odpadowego poprzez nadbudowę nowoczesnego bloku gazowo - parowego z instalacją wychwytu i sprężania CO2 o silniki Stirlinga. Lokalizacja źródeł ciepła odpadowego pozwoliła na zastosowanie dwóch silników Stirlinga: jednego wykorzystującego ciepło spalin wylotowych z kotła kierowanych do absorbera, drugiego pracującego na cieple sprężonego gazu w instalacji sprężania CO2. W przypadku instalacji sprężania CO2 analizę przeprowadzono dla dwóch wariantów: z 4 oraz 8 sekcyjnym sprężaniem ditlenku węgla.

EN

This paper presents the concept of the effective use of a waste heat in a combined cycle power plant with carbon capture and compression installation by the integration with Stirling engines. The location of the waste heat sources allowed for the use of two Stirling engines: first using flue gas heat from the heat recovery steam generator directed to the absorber, second using the energy of compressed gases in the CO2 compression installation. In the case of a CO2 compression installation, the analysis was carried out for two variants: with 4 and 8 sequential compression of carbon dioxide.

16

Analiza termodynamiczna układu trigeneracyjnego

Krochmal Przemysław

Archiwum Instytutu Techniki Cieplnej

|

2018

|

Vol. 4

65--83

PL

W poniższej pracy wykonano analizę pracy układu trigeneracyjnego, którego działanie napędzane jest przez gazowy silnik tłokowy. Paliwem doprowadzanym do silnika jest gaz o określonej wartości opałowej.Zaproponowany system produkuje energię elektryczną dodatkowo pobierane jest ciepło z chłodzenia silnika oraz spalin wylotowych, które następnie zamieniane jest na ciepło grzejne oraz chłód o określonych parametrach.Analizowane są różne scenariusze pracy układu tak, aby spełnić określone zapotrzebowanie na energię elektryczną, ciepło grzejne oraz chłód. Scenariusze różnią się priorytetami wytwarzania nośników energii. Pierwsza koncepcja pokrycia zapotrzebowania podzielona została na dwa scenariusze jednakże priorytetem produkcji układu według tej koncepcjijest energia elektryczna. Drugi ze scenariuszy zakłada nadrzędność zaspokojenia zapotrzebowania u odbiorcy na ciepło grzejne oraz chłód. Każda z koncepcji posiada wady i zalety. Ostateczna decyzja, według którego scenariusza powinien pracować układ zależy od indywidualnego podejścia i powinna zostać rozszerzona o specjalistyczną analizę techniczną oraz ekonomiczną. W pracy ukazano również przewagę termodynamiczną układu trigeneracyjnego nad układem kogeneracyjnym.

EN

The article describes analysis of the trigeneration system, which is driven by gas internal combustion engine. The fuel is gas with known Lower Calorific Value.The system produces electricity, and the heat from the cooling of the engine and exhaust gases. Heat is converted into heat and cooling with suitable parameters. In the article have been analysed different scenarios, in which trigenreration system try to satisfy the demand for the eletricity, heat and cooling:-in the first scenario priority is production of the electrcity (this scenario was divided into two solutions A and B),-in the second scenario priority is production of the heat and cooling. Both scenarios have some advantages and disadvantages. The final decision, which the scenario system should works, depends on an individual approach and should be extended to specialized technical and economic analysis.

17

Thermodynamic analysis of the Rallis cycle: part 1 - isothermal compression and expansion

Chmielewski A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2017

|

z. 2/111

53--60

EN

In this paper has been presented Rallis cycle which allows to preparing analysis of Stirling engines work. The paper contains analytical background connected with the individual theoretical work and theoretical efficiency of the Rallis cycle. Based on presented equations the individual theoretical work and theoretical efficiency of Rallis cycle the simple simulation model has been showed. The simulation results have presented the influence of regenerator heat efficiency ηr, the compression ratio εc/expansion ratio εe, the upper heat source temperature Thon theoretical efficiency and theoretical individual work of the Rallis cycle. The simulation has been prepared for: [wzór εe=εcε<1.1;4>, Thε <500K;1200K> and ηr ε<0;1>]. The work included also isentropic coefficient value influence on theoretical efficiency of the Rallis cycle.

PL

W pracy zaprezentowano obieg porównawczy Rallisa, który umożliwia przeprowadzenie analizy działania silników Stirlinga. Zaprezentowano wyprowadzenia zależności na pracę teoretyczną indywidualną oraz sprawność teoretyczną obiegu Rallisa. Na podstawie wyprowadzonych równań zasymulowano wpływ m.in.: zmiany sprawności cieplnej regeneracji, stopnia sprężenia/rozprężenia, temperatury górnego źródła na sprawność teoretyczną obiegu porównawczego Rallisa. Symulację przeprowadzono dla [wzór εe=εcε<1.1;4>, Thε<500K;1200K> oraz ηr ε<0;1>]. W pracy zaprezentowano również wpływ wykładnika izentropy na sprawność teoretyczną obiegu Rallisa.

18

Analiza powinowactwa chemicznego i stanu równowagi reakcji gazowych : wpływ ciśnienia

Szarawara J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 1

147--150

PL

Wykorzystując pojęcie powinowactwa chemicznego zinterpretowano stan równowagi reakcji chemicznych w gazach rzeczywistych. Otrzymane wyniki, w pełni uzasadnione termodynamicznie, wnoszą nowe wartości pojęciowe i metodyczne do klasycznej analizy równowagi reakcji gazowych.

EN

Fundamentals of reaction thermodynamics. Synthesis of NH3 under pressure 30 MPa was used as an example.

19

Optimization of the compositions area of radiotransparent ceramic in the SrO-Al2O3-SiO2 system

Lisachuk G., Kryvobok R. V., Dajneko K. B., Zakharov A. V., Fedorenko E. Y., Prytkina M. S., Chefranov Y. V., Annabaev A., Kisała P., Mussabekov K., Romaniuk R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 3

79--82

EN

This work presents the results of optimization of the compositions area of radiotransparent ceramic. Theoretical calculation of free Gibbs energy proves the possibility of the formation of strontium anorthite phase for every composition of Sheffe plan. As a result of laboratory samples test, graphic dependences “composition – property” was obtained, the choice of the most technologically advanced composition area and sintering temperature for manufacturing the radiotransparent ceramic was substantiated. The optimal composition of the Sr-anorthite ceramics is characterized by the next level of properties: water absorption (W = 0.17 %), dielectric permittivity (ε = 5.15), mechanical strength (σcompression = 176 MPa).

PL

W pracy przedstawiono wyniki optymalizacji powierzchni radiotransparentnych kompozytów ceramicznych. Teoretyczne wyznaczenie wartości entalpii swobodnej stwarza możliwość obliczenia parametrów anorytu strontu dla wszystkich kompozytów Scheffe’a. Badania laboratoryjne próbek pozwoliły na otrzymanie zależności graficznych określających właściwości kompozytu. Określono wartość powierzchni kompozytu oraz temperatury spiekania, która jest optymalna do wytworzenia radiotransparentnego materiału ceramicznego. Wyznaczono również dodatkowe wielkości charakterystyczne, którymi charakteryzuje się optymalny ceramiczny kompozyt anorytowy: absorpcja wody (W = 0.17 %), przenikalność dielektryczna (ε = 5.15) oraz wytrzymałość mechaniczna (σcompression = 176 MPa).

20

Analysis of isothermal thermodynamic processes in the Stirling engine

Chmielewski A., Gumiński R., Mączak J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2016

|

z. 2/106

21--29

EN

This work presents a thermodynamic analysis for thermodynamic processes taking place in the Stirling engine working space. The working space was divided into operational sections, which corresponded to the analysed control volume units, including: the compression space, cooler, regenerator, heater, and the expansion space. On the basis of the conducted thermodynamic analysis, useful relations were derived, which will be used in the future to build the advanced, combined model in which energy and heat losses are taken into consideration, as well as the Stirling engine dynamics during the work cycle. Among the most important thermodynamic processes presented in this work, are: heat exchange at the heat exchangers (the cooler, regenerator, heater), and the isothermal heat exchange in the compression and expansion spaces.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono analizę termodynamiczną dla procesów termodynamicznych zachodzących w przestrzeni roboczej silnika Stirlinga. Przestrzeń robocza podzielona została na sekcje robocze, które odpowiadały analizowanym objętościom kontrolnym, m.in: przestrzeni sprężania, chłodnicy, regeneratora, nagrzewnicy oraz przestrzeni rozprężania. Na podstawie przeprowadzonej analizy termodynamicznej wyprowadzono użyteczne zależności, które zostaną w przyszłości wykorzystane do budowy zaawansowanego kombinowanego modelu uwzględniającego straty energii, ciepła oraz dynamikę silnika Stirlinga podczas realizacji cyklu roboczego. Do najważniejszych procesów termodynamicznych przedstawionych w niniejszej pracy zaliczyć należy: wymianę ciepła na wymiennikach ciepła (chłodnicy, regeneratorze, nagrzewnicy) oraz izotermiczną wymianę ciepła w przestrzeniach sprężania oraz rozprężania.