Тепловое аккумулиров ание энергии

Внутренние устройства для аккумулирующих сосудов с вытеснением

Внутренние устройства в сосудах с вытеснением предна­значаются для того, чтобы свести к минимуму температурное выравнивание между горячей и холодной частями объема. Температурное выравнивание означает потери эксергии и емкости аккумулирования; кроме того, к концу разрядки тем­пература так или иначе снижается.

Существует пять механизмов температурного выравнива­ния:

1) турбулентное смешение во время операций зарядки и разрядки;

2) осевая теплопроводность от горячей аккумулирующей среды в верхней части сосуда к холодной в нижней его части;

3) теплопроводность вдоль стенки сосуда и/или в обшивке сверху вниз;

4) тепловые потери в окружающую среду через поверх­ность цилиндрической части и днищ сосуда;

Рис. 4.5. Внутренние устройства вертикального аккумулирующего сосуда вытеснительного типа [6,21].

Внутренние устройства для аккумулирующих сосудов с вытеснением

""'tW/y/WSn

М~то же, что и на рис. 4.4; 6 — отверстле для датчиков температуры; 7 — линия холодной. воды; 8 — нижнее распределительное устройство; 9 — теп­лоизолированная линия горячей воды; 10— верхнее распределительное устройство; И — компенсатор; 12 — дренажная линия; 13 — уровень воды; 14 — пе­реходная зона.

5) смешение вследствие циркуляции, обусловленной по­верхностными потерями (в системах с малой высотой столба жидкости, например в аккумулирующих прудах, неустойчи­вость может быть вызвана интенсивным охлаждением поверх­ностного слоя).

Для снижения потерь от турбулентного смешения (п. 1) применяются внутренние устройства, способствующие сниже­нию входной скорости и распределению потока по всему по­перечному сечению. На рис. 4.5 показаны внутренние устрой­ства вертикального сосуда такого типа [6.21], а на рис. 4.6 — бак нормального давления с плавающей верхней частью, ко­торая позволяет приспосабливаться к изменениям уровня воды [4.6].

В отличие от процессов турбулентного смешения осевая теплопроводность (п. 2) может быть описана аналитически [4.7]. Одномерное уравнение теплопроводности дает локаль­ное распределение температур по времени в любой точке внутри сосуда. С течением времени температура выравни­вается. На рис. 4.7 показано распределение относительной температуры по безразмерной высоте вертикального сосуда с безразмерным временем (число Фурье) т = (4.20)

Внутренние устройства для аккумулирующих сосудов с вытеснением

Рис. 4.6. Вытеснительный аккумулятор под атмосферным давлением с пла­вающим зарядно-разрядным устройством (размеры в мм) [4.6].

в качестве параметра, где а =Я/рс — температуропровод­ность (м2/с), і — время (с), X — расстояние от днища сосуда до центра переходной зоны (м).

Например, в вертикальном сосуде с //=12 м, заряжен­ном наполовину, X = Я/2 = 6 м, при рабочей температуре 260/60°С, средней температуре воды 160°С (^=0,69 Вт/(м-К), р = 910 кг/м3, с = 4320 Дж/(кг-К)), а = 0,69/910-4320 = = 0,17-10—6 м2/с, после времени существования переходной зоны в течение 12 сут (t = 1036 800 с) х составляет 0,005. Если переходную зону определить как участок, где температура на­ходится между 250 и 70 °С (Т = 0,95 и 0,05), то высота зоны определяется как (0,575—0,425) Я и оказывается равной 0,15 Я, или 1,8 м.

Теплопроводность стали (35 Вт/(м-К)) примерно в 50 раз больше, чем воды (0,698 Вт/(м-К)). Следовательно, несмотря на меньшее поперечное сечение, передача тепла теплопровод­ностью вдоль стенок сосуда больше, чем в аккумулирующей среде. Для сосуда с диаметром 3 м и толщиной стенки 50 мм, рассчитанного на давление 5,5 МПа, отношение площадей поперечных сечений жидкости и стенок около 0,06 и эффек­тивная теплопроводность примерно в 4 раза больше, чем у воды. Время, после которого будет достигнуто температурное распределение, соответствующее т = 0,005, для такого сосуда в действительности оказывается равным 3 сут.

Были предложены теплоизолированные разделяющие та­релки, плавающие между горячей и холодной водой [4.24],

Внутренние устройства для аккумулирующих сосудов с вытеснением

Г

Рис. 4.7. Распределение относительной температуры по безразмерной вы­соте сосуда с числом Фурье т = at/Xг в качестве параметра [4.7].

Эти тарелки уменьшают турбулентность и передачу тепла теплопроводностью по воде, но не изменяют теплопроводности стенок.

Как видно из уравнения (4.20), высокие сосуды позволяют решить эту задачу другим, более простым путем.

Тепловое аккумулиров ание энергии

Как сделать теплый пол своими руками?

Система “теплый пол” уже давно не является новинкой, поскольку прочно обосновалась в обиходе современных жителей мегаполисов.

Доставляем медикаменты – бизнес, спасающий жизни

В современном мире прогрессирует большое количество разнообразных болезней, которые опасны для жизни. Порой для спасения человека необходимы всего лишь несколько таблеток, которых нет в наличии. Государство не всегда может обеспечить …

Автомобили с аккумулированием теплоты фазового перехода или тепла нагретого теплоносителя

Использование высокотемпературных аккумуляторов на базе тепла фазового перехода в двигателях Стирлинга было предложено для автобусов и легковых автомобилей [8.19— 8.22]. Фирмой Sigma Research Inc. разработан проект автомо­биля с дальностью пробега …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua