Search

The paper presents a thermodynamic analysis of secondary overheating in turbo-expander plants on low-boiling working fluids. The possibility of optimizing the parameters of the working fluid in a secondary stem superheater has been studied. The research was carried out for two typical turbo-expander cycles: with a heat exchanger at the outlet of the turbo-expander, intended for cooling an overheated low-boiling working fluid, and without a heat exchanger. Cycles inT–scoordinates were constructed for the studied schemes. The influence of pressure and temperature in the intermediate superheater on the exergetic efficiency of the turbo-expander unit was studied. Thus, the dependences of the exergetic efficiency and losses on the elements of the turbo-expander cycle are obtained when the temperature of the working fluid changes and pressure of the working fluid not changes in the intermediate superheater, and when the pressure changes and the temperature does not change. As a low-boiling working fluid, the ozone-safe freon R236EA is considered, which has a “dry” saturation line characteristic, zero ozone layer destruction potential, and a global warming potential equal to 1370. It has been determined that increasing the parameters of the low-boiling working fluid in front of the low-pressure turbo expander (regardless of the scheme of the turbo expander cycle) does not always cause an increase in the exergetic efficiency. Thus, overheating of the working fluid at a pressure exceeding the critical pressure causes a positive exergetic effect, but for each temperature there is an optimal pressure at which the efficiency will be maximum. At a pressure below the critical pressure, overheating leads to a decrease in the exergetic efficiency, and the maximum exergetic effect is achieved in the absence of a secondary steam superheater. All other things being equal, a turbo-expander cycle with a heat exchanger is more efficient than without it over the entire temperature range and pressure of the low-boiling working fluid under study.

The article examines the possibility of increasing the efficiency of the turbo-expander cycles on low-boiling working fluids using those methods that are used for steam turbines, viz. increasing the parameters of the working fluid before the turbo-expander and using secondary overheating. Thus, four schemes of the turbo-expander cycle are considered: the one without overheating of the low-boiling working fluid, the one with single overheating of low-boiling fluid, the one with double overheating and the one with double overheating at supercritical parameters. All the studied cycles were considered with a heat exchanger at the outlet of the turbo expander, designed to heat the condensate of a low-boiling working fluid formed in the condenser of the turbo expander unit. Cycles inP–hcoordinates were built for the studied schemes. The method of thermodynamic analysis of the studied cycles based on the exergetic efficiency has been developed. The results of the research are presented in the form of Grassman-Shargut diagrams, which show exergy losses in the elements of the studied cycles on a scale, and also show the positive effect of the operation of the turbo-expander cycle in the form of electrical power. The analysis of the obtained results showed that the main losses that have a significant impact on the exergy efficiency are the losses of exergy in the recovery boiler. The increase of parameters of low-boiling working body, and the use of intermediate superheating reduce losses in the waste heat boiler and, consequently, increases exergetic efficiency of turbo-expander cycle. The turbo-expander cycle with double overheating at supercritical parameters of the low-boiling fluid is of the largest exergetic efficiency out of the schemes that have been examined.

Представлены научные основы проектирования глушителей шума двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с утилизацией теплоты отработавших газов, обеспечивающих выпуск газовых потоков с улучшенными газодинамическими и акустическими характеристиками. Изучен термодинамический анализ процессов утилизации энергии отработавших газов. The scientific basis for the design of noise suppressors for internal combustion engines with exhaust gas heat recovery, providing the release of gas flows with improved gas-dynamic and acoustic characteristics, is presented. The thermodynamic analysis of the processes of energy utilization of exhaust gases has been studied.

The article discusses the use of the methodology of a systematic approach in the educational process for teaching students: the use of modeling as a method and means of forming information about the process under study. В статье рассматривается использование методологии системного подхода в образовательном процессе для обучения студентов: применение моделирования как метода и средства формирования информации об исследуемом процессе.

In recent decades, the exergy method of thermodynamic analysis has become an integral part of scientific research, especially in the field of technology and technologies of grain drying. It is known that the information obtained during the exergy analysis is not available when using other types of analysis, for example, energy. The article demonstrates the advantages and prospects of in-depth exergy analysis, the purpose of which is to expand the information obtained by researchers in the analysis of energy-generating system in the development of strategies for thermodynamic improvement of energy-generating systems, a special case of which are dryers and refrigerators.The paper presents an assessment of thermodynamic efficiency of the technology of oscillating drying of oilseeds, taking into account the degree of use of different types of energy spent in technological processes, based on the properties of raw materials, work carried out on the system and the total amount of all types of energy involved from the outside. The main objective was to assess, on the basis of the second law of thermodynamics, the degree of thermodynamic perfection of the technical system as a whole, as well as to identify the stages of the technical process on which the main exergy losses are concentrated, in order to increase the efficiency of its work. To assess the energy efficiency of the technology under consideration, we performed an analysis based on Brodyansky's method, in accordance with the Shargut environmental model, which showed its high degree of thermodynamic perfection due to the use of waste heat carriers and the organization of the system in a closed cycle.High energyefficiency of the considered thermal technology system testifies to expediency of use of the refrigerating machines working in the mode of the heat pump at oscillating drying with the organization of the closed cycles of heat carriers. Mixing of hot and cold air in different proportions makes it possible to optimize the drying parameters in accordance with the type of oilseeds and its initial properties.

Evaluation of energy consumption economy due to implementation of the principle of cold regeneration is a formidable problem of exergy analysis of cryogenic systems. A method or evaluation of power consumption economy due to the presence of heat exchangers in the scheme of cryogenic plant is suggested in the present article. The calculations of the economy for the refrigeration and liquefaction regimes of cryogenic nitrogen plant operating in accordance with a simple throttle cycle have been carried out. The approximate method for evaluation of power consumption economy demonstrated that for a simple throttle cycle the use of the heat exchanger enables to reduce power costs by about 30 % regardless of the mode of operation. The use of a heat exchanger makes it possible to avoid the problems associated with the use of work produced in the expander. The analysis of the results of the performed calculations demonstrated that the economy is practically independent on the operating regime. For the analyzed systems the minimal pressures of the working fluid after compressor that are needed to obtain a specified quantity of a product of required quality have been determined. The calculations made for Linde cycle demonstrated that this value depends on the mode of operation, but it is significantly less than the pressure in the cycle. The presented approach to determining the economy of energy consumption in low-temperature systems is applicable to power plants due to the presence of heat exchangers in its design. For such an application one need to override the purpose of these devices and to alter the equations exergy balances in accordance with it.

Проведен термодинамический анализ систем производства сахара на основе применения как Первого закона термодинамики (энергетические показатели), так и совместного применения Первого и Второго закона термодинамики (эксергетические показатели). На основании этого анализа сформированы три группы энергосберегающих опций: использующих вторичные энергоресурсы; изменяющих параметры энергоносителей; основанных на конструктивных компоновочных решениях (структурные изменения системы). Показано, что выявленные потенциалы энергосбережения могут служить основой для последующей оптимизации систем производства сахара, однако, окончательное решение о применении этих энергосберегающих подходов предполагает проведение термоэкономической оценки, поскольку реализация большинства из энергосберегающих опций требует существенных капитальных вложений., Thermodynamic analysis of sugar production systems was carried out based on the application of the First Law of Thermodynamics (energy characteristics) as well as on the joint application of the First and Second Law of Thermodynamics (exergy characteristics). Based on this analysis, three groups of energy-saving options were formed: using waste energy resources; changing energy parameters; based on structural changes in the system. It is shown that the identified energy-saving potentials can serve as a basis for the subsequent optimization of sugar production systems. However, the final decision on the application of these energy-saving options requires a thermo-economic approach, since the implementation of most of them requires significant capital investment. The main exergetic characteristics of a typical sugar production scheme with a capacity of 3000 tons of sugar per day have been calculated, analysis of which showed that the main source of exergy losses (more than 70 %) in sugar production systems are the boiling processes, which also have a low degree of thermodynamic perfection (0.54). Losses of exergy in these processes as well as in others are caused by big heat fluxes and irreversibility of heat exchange processes at significant temperature drops, and as dissipative losses of centrifugation processes, mechanical separation, diffusion and transport of streams. The presented thermodynamic analysis is the basis for the subsequent thermo-economic optimization of sugar production systems., Проведено термодинамічний аналіз систем виробництва цукру на основі застосування як першого закону термодинаміки (енергетичні показники), так і спільного застосування першого і другого закону термодинаміки (ексергетичні показники). На підставі цього аналізу сформовані три групи енергозберігаючих опцій: які використовують вторинні енергоресурси; що змінюють параметри енергоносіїв; такі, що засновані на конструктивних компонувальних рішеннях (структурні зміни системи). Показано, що виявлені потенціали енергозбереження можуть служити основою для подальшої оптимізації систем виробництва цукру, однак, остаточне рішення про застосування цих енергозберігаючих підходів передбачає проведення термоекономічної оцінки, оскільки реалізація більшості з енергозберігаючих опцій вимагає істотних капітальних вкладень. Розраховані основні ексергетичні показники типової схеми виробництва цукру продуктивністю 3000 т цукру/добу, аналіз яких показав, що основним джерелом ексергетичних втрат (понад 70 %) в цих системах є процеси варіння утфелю, що характеризуються також невисоким ступенем термодинамічної досконалості (0,54). Втрати ексергії як в цих процесах, так і в частині інших, обумовлені значними тепловими потоками і необоротністю процесів теплообміну при істотних температурних напору, а також дисипативними втратами процесів центрифугування, механічного поділу, дифузії і транспорту потоків. Проведений термодинамічний аналіз є основою для подальшої термоекономічної оптимізації систем виробництва цукру.

В статье приводятся преимущества суперконденсаторов перед аккумуляторами и определяются эксергетические КПД различных процессов суперконденсатора. The article presents the advantages of supercapacitors in front of the battery and determined the exergy efficiency of various processes of the supercapacitor.

One of the ways the accumulation of solar energy is water and decomposition of electrolytic hydrogen production. In this paper is presented an alternative method of accumulation of solar energy by getting fuel biojetanolnogo. It is shown, that application of the technology of biothermal ethanol is promising by synchronizing the schedules of the parishes of energy from the Sun and its consumers. Одним из путей аккумуляции солнечной энергии, является электролитическое разложение воды и получения водорода. В данной работе представлен альтернативный метод аккумуляции солнечной энергии путем получения биоэтанольного топлива. Показано, что применение технологии биотермического получения этанола является перспективным путем синхронизации графиков приходов энергии от солнца и использования ее потребителями.

One of the areas of energy conservation is the use of an expander-generator sets, that convert pressurized natural gas into electricity. In applying the expander-generator set for using gas pressure power generation gas flow necessary to heat, as as a result of expansion of the gas in an expander and a corresponding lowering of the temperature, the formation of condensate and hydrates in gas pipelines and fittings, piping and, as a consequence, their blockage or obstruction. In connection with this gas before detander-generating set to be heated so that at its exit gas temperature was at least 0 0C. A scheme in which the heater is replaced by adsorption drying, which makes it possible to use an expander-generator set at low temperatures without the risk of it or after it, mist and hydrates. Gas adsorption drying - process is selective absorption of the surface pores of the solid adsorbent of water molecules from the gas, and then extract them from the pores by applying external influences. The process of adsorption drying gas can achieve dew point – 90 0C. Including this unit, or equivalent, in the scheme with the DHA, get simultaneous generation of electricity and "deep cold". Area of application "deep cold" is very broads. Along with all energy and chemical industries, he is in demand in the food industry, plants for the production of beer and soft drinks. Chill needed for freezing and for subsequent storage products in refrigeration terminals and warehouses. This article contains diagrams of the adsorption unit, unit the receipt of "deep cold", a description of their work and exergy analysis of the developed scheme.

В статье рассматриваются возможности повышения энергоэффективности систем энергообеспечения предприятий минерально-сырьевого комплекса.В настоящее время в системах энергообеспечения предприятий минерально-сырьевого комплекса применяются различные типы энергетических установок малой и средней мощности. Основными типами установок являются газотурбинные, газопоршневые, дизельные, парогазовые, паротурбинные и др. Их основное назначение обеспечение электроэнергией и теплом промышленных предприятий, технологических процессов и объектов социальной структуры. При выборе типа установки используются различные критерии технические, экономические, надежностные и др. Часто приходится принимать во внимание климатические и географические факторы, например, при решении проблем с доставкой топлива 7. В последнее время все чаще при выборе типа энергоустановки используется критерий энергоэффективности. Основным показателем при этом является эффективный КПД, рассчитываемый классическим методом тепловых балансов. В статье предлагается использовать эксергетический метод определения энергоэффективности, позволяющий выполнить как относительную (эксергетический КПД), так и абсолютную оценку степени термодинамического совершенства системы. В качестве примера рассмотрен эксергетический анализ паротурбинной энергоустановки как альтернативный вариант системы энергообеспечения предприятия., The article considers the question of increase of efficiency of systems of energy enterprises of the mineral complex. Currently, the systems of energy enterprises of the mineral complex uses various types of power installations of low and medium power. The main types are gas turbine, gas, diesel, combined cycle, steam turbine and others. Their main purpose is to provide electricity and heat to industrial enterprises, technological processes and social structures. When choosing the type of installation uses a variety of criteria technical, economic, reliability and other. Often it is necessary to take into account the climatic and geographical factors, for example, problems with fuel delivery 7. In recent times when selecting the type of plants used criterion of energy efficiency. The main indicator is the effective efficiency calculated by the classical method of heat balances. The article proposes the use of exergy method of determining energy efficiency, allowing to perform relative (exergetic efficiency) and absolute evaluation of the degree of thermodynamic perfection of the system. As an example, considered exergy analysis of steam turbine power as an alternative energy supply systems of enterprises., №3 (219) (2017)

В работе представлены основы методики анализа эффективности рабочего процесса газоперекачивающих агрегатов (ГПА) природного газа, оснащенных газотурбинными приводами, центробежными компрессорами (ЦК) с однокаскадным и двухкаскадным сжатием, системой охлаждения компримируемого газа, а также технологическим контуром и рядом вспомогательных систем. Анализ рабочего процесса агрегата как сложной энерготехнологической системы выполнен с учетом различного конструктивного исполнения и разнокачественных энергетических превращений в основных элементах агрегата. Используется эксергетический метод с применением I и II законов термодинамики и с соблюдением массового, мощностного и эксергетического балансов. В качестве показателя уровня термодинамического совершенства ГПА и его элементов применяется эксергетический КПД. Оценка величины потерь выполнена с использованием понятий эксергия «топлива» и «продукта». Потери эксергии разделяются на две составляющие: деструкция эксергии и потери эксергии, связанные с наличием теплового взаимодействия анализируемого элемента с окружающей средой. Анализ рабочего процесса агрегатов рассмотрен применительно к ГПА типа ТКА-Ц-6,3А мощностью 6,3МВт, создаваемых на основе газотурбинных двигателей типа Д-336 конструкции ЗМКБ «Ивченко-Прогресс», ЦК и других систем агрегата конструкции ПАО «Сумское НПО»., Наведені основи методики аналізу ефективності робочого процесу газоперекачувальних агрегатів (ГПА) природного газу, оснащених відцентровими компресорами (ВК) з одно- і двокаскадним стисненням. Методика розроблена на основі ексергетичного методу з використанням ексергетичного коефіцієнта корисної дії як показника рівня термодинамічної досконалості ГПА і його елементів. Оцінка величини втрат виконана з використанням понять ексергія «палива» і «продукт». Аналіз робочого процесу агрегата розглянуто стосовно ГПА типу ТКА-Ц-6,3А потужністю 6,3МВт, що створюються на основі двигунів типу Д-336 конструкції ЗМКБ «Івченко-Прогрес» і ВК конструкції ПАТ «Сумське НВО», The analysis procedure for operating process efficiency of natural gas turbo-compressor packages (GPA) equipped with gas turbine drives, centrifugal compressors (CC) with single- and double-stage compression, cooling system of gas to be compressed, as well as process system and some auxiliary systems is presented in this work. The package operating process analysis as a complex energo-technological system has been made taking into account different designs and affine energy conversion in the main components of the package. It is used the exergy method with the application of the I and II laws of thermodynamics and keeping mass, power and exergy balances. Exergy efficiency is used as the index of thermodynamic sophistication level of GPA and its component parts. Analysis of losses value has been made using the terms exergy of “fuel” and “product”. Exergy losses are divided into two components: exergy destruction and exergy losses connected with thermal interference of analyzed element with ambient medium. The GPA operating process analysis has been considered as applied to GPA of TCA-C-6,3A type with power 6,3 MW based on gas turbine engines of D-336 type designed by “Ivchenko-Progress” ZMBK, CC and other systems of the package designed by Sumy NPO PJSC.

Предложена диаграмма, позволяющая наглядно представлять потери от необратимости в аппаратах и др. элементах энергетических установок. На конкретных примерах рассмотрены особенности применения (q-1/T)-диаграмм для анализа термодинамических циклов низкотемпературных установок., The diagram allows to demonstrate clearly the thermodynamic losses in the apparatus and other elements of energy units. The peculiarities of application of (q–1/T) diagram for analysis of cycles of low temperature plants is considered on concrete examples.

This scientific paper describes basic thermoeconomic models used to define the cost of the heat generated by the vapor compression heat pump system. A universal method of the estimation of the quality of the flows of energy was used for the testing of thermoeconomic models. It is based on the equations of cost and exergic balances. Statistical characteristics of the heat pump system of a \\\"water-air\\\" type were computed. A comparative analysis was carried out with regard to the exergic efficiency of the elements of the heat pump system and the cost of the exergy destruction in each unit element. The conclusion was made that the models are functional and can be used to estimate the cost of the heat generated by the heat pump system. However, to perform the in-depth thermoeconomic analysis for the heat pump system it will be reasonable to use the model based on the negentropy approach. It allows for the correct estimation of the exergy destruction cost., В статье рассмотрены основные термоэкономические модели формирования стоимости тепла,произведенного парокомпрессионной теплонасосной установкой (ТНУ). При тестированиитермоэкономических моделей применен универсальный метод оценки качества энергетических потоков,основанный на уравнениях стоимостных и эксергетических балансов. Сделан вывод о том, чторассмотренные модели работоспособны и могут быть применены для оценки стоимости теплапроизведенного ТНУ. Однако для проведения углубленного термоэкономического анализа ТНУпредпочтительно использование модели на основе негэнтропийного подхода, позволяющей корректнооценить стоимости деструкции эксергии., У статті розглянуті основні термоекономічні моделі формування вартості тепла, виробленого парокомпресійною теплонасосною установкою (ТНУ). При тестуванні термоекономічних моделей застосовано універсальний метод оцінки якості енергетичних потоків, який засновано на рівняннях вартісних і ексергетичних балансів. Зроблено висновок про те, що розглянуті моделі працездатні і можуть бути застосовані для оцінки вартості тепла виробленого ТНУ. Однак для проведення поглибленого термоекономічного аналізу ТНУ переважно використання моделі на основі негентропійного підходу, що дозволяє коректно оцінити вартості деструкції ексергії.

На основе созданной в Специальном конструкторском бюро ПАО «Сумское НПО им. М.В. Фрунзе» комплексной математической модели (КММ), реализованной в виде программно- вычислительного комплекса САРТУ-КС-М, выполнен анализ технологических и термодинамических параметров блочно-комплектной турбокомпрессорной установки, созданной на основе центробежного компрессора и газотурбинного привода мощностью 8,0 МВт. Установка предназначена для сбора и транспорта нефтяного газа в условиях эксплуатации Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения (Россия). This paper gives the computation data and the analysis data for the power efficiency of the turbocompressor plant (TCP) with the gas-turbine drive based on its design and actual operation modes. The need for the use of an advanced design method and appropriate software and hardware to develop the TCP equipment, to perform the commissioning of it and to provide its operation has been substantiated. The block –assembled turbocompressor plant that was created using the centrifugal compressor and gas turbine drive of 8.0 MW was used as a test facility. The structure of the programming and computing system CAPTU-KC-M used for the analysis of the working process of the block-assembled TCP has been given. The mathematical model of the system is represented as a set of the computation procedures realized in the program mode according to the typical structure of the flow diagram of the plant that allows for the TC design, including its thermodynamic analysis. The operation parameters of TCP used for the oil gas have been analyzed. The TCP efficiency was calculated using the method of exergy balances. The values of the exergic efficiency factor of the analyzed plant for actual and design modes reach 0,112 and 0,144, respectively. Taking into consideration the obtained data the scientists worked out the recommendations to increase the energetic efficiency of the plant operation.

В статье рассмотрены основные термоэкономические модели формирования стоимости тепла, произведенного парокомпрессионной теплонасосной установкой (ТНУ). При тестировании термоэкономических моделей применен универсальный метод оценки качества энергетических потоков, основанный на уравнениях стоимостных и эксергетических балансов. Сделан вывод о том, что рассмотренные модели работоспособны и могут быть применены для оценки стоимости тепла произведенного ТНУ. Однако для проведения углубленного термоэкономического анализа ТНУ предпочтительно использование модели на основе негэнтропийного подхода, позволяющей корректно оценить стоимости деструкции эксергии. This scientific paper describes basic thermo economic models used to define the cost of the heat generated by the vapor compression heat pump system. A universal method of the estimation of the quality of the flows of energy was used for the testing of thermoeconomic models. It is based on the equations of cost and exergic balances. Statistical characteristics of the heat pump system of a "water-air" type were computed. A comparative analysis was carried out with regard to the exergic efficiency of the elements of the heat pump system and the cost of the exergy destruction in each unit element. The conclusion was made that the models are functional and can be used to estimate the cost of the heat generated by the heat pump system. However, to perform the in-depth thermoeconomic analysis for the heat pump system it will be reasonable to use the model based on the negentropy approach. It allows for the correct estimation of the exergy destruction cost.

At present much liquefied natural gas is being supplied by methane carriers to the receiving terminals of this cryogenic power sources in countries-importers.The processes of LNG regasification can be carried out simultaneously with the work production. A thermodynamic model of reversible processes in which cold exergy transforms into work is built. It is shown that the peak work got in the reversible processes of regasification, is determined as a difference of exergies at the end and beginning of the process. The unit scheme in which the exergy of LNG cold is used for getting work has been examined. Different mixtures on the base of methane, ethane, propane and butane were applied in a force loop. The best mixtures were got in the application of binary mixtures of propane with butane. Exergic efficiency coefficient of the unit is 21,4 %., Большие количества сжиженного природного газа (СПГ) в настоящее время доставляются метановозами на приёмные терминалы этого криогенного энергоносителя в странах-импортёрах. Процессы регазификации СПГ можно осуществлять одновременно с производством работы. Построена термодинамическая модель обратимых процессов, в которых эксергия холода преобразуется в работу. Показано, что максимальная работа, получаемая в обратимых процессах регазификации, определяется как разность эксергий в конце и начале процесса. Рассмотрена схема установки, в которой эксергию холода СПГ используют для получения работы. В силовом контуре установки применялись различные смеси на основе метана, этана, пропана и бутана. Лучшие результаты получены при применении бинарных смесей пропана с бутаном. Эксергетический КПД установки составляет 21,4 %.

Актуальной задачей холодильной техники является снижение энергоёмкости и стоимости единицы производимого холода. С этой целью используется термоэкономическая диагностика — раздел эксергетического метода анализа реальных систем. Разработана новая методика проведения термоэкономической диагностики парокомпрессорной холодильной машины, основанная на понятии об эксергетической стоимости продукта элемента, которая позволила выявить аномалии в работе основных ее элементов и определить стоимость деструкции эксергии в каждом из них. При определении эксергетической стоимости целевого продукта вводится понятие негэнтропии потока. Производится разделение элементов холодильной машины на те, которые используют в виде «топлива» не только эксергию, но и негэнтропию, и те, которые «поставляют» негэнтропию., Actual problem of refrigerating technics is the energy consumption and cost per unit of produced cold. For this purpose used a termoekonomic diagnosis — section exergy method of real systems analysis. A new method termoeconomic diagnosing of vapor compression refrigerating machine based on the concept of exergy cost of the product elements that will detect anomalies in its basic elements and determine the cost of exergy destruction in each of them was developed. In determining the cost of the target product exergetic introduce the concept of flow negentropy. The refrigerating machine elements separation are carried to those that used in the form «fuel» not only exergy, but also negentropy, and those that are «delivered» negentropy.

Сообщается о создании методики проведения структурного термодинамического анализа холодильной машины на основе разделения деструкции эксергии на внешне и внутренне зависимые части, а также устранимую и неизбежную её составляющие. Методика позволила комплексно учесть влияние на эффективность холодильной машины термогидравлических потерь и оценить составляющие деструкции эксергии в основных элементах. Анализ характеристик холодильной машины показал, что более 50 % деструкции эксергии в компрессоре связано с неэффективностью смежных элементов схемы. В конденсаторе экзогенная составляющая деструкции эксергии не превышает 30 %. Более 98 % деструкции эксергии в испарителе составляет её эндогенная часть., Reported about a method for conducting a structural analysis of the thermodynamic refrigerating machine on the basis of separation exergy of destruction on the external and internal independent parts, as well as removable and its components are inevitable. The methodology has allowed complex take into account the influence on the efficiency of the refrigerating machine thermal-hydraulic losses and estimates the components of the exergy destruction in the basic elements. The analysis of characteristics of the refrigerating machine showed that over 50 % of exergy destruction in the compressor is connected with inefficiency neighboring elements of the scheme. In the condenser the exogenous component of exergy destruction does not exceed 30 %. More than 98 % of the exergy destruction in the evaporator makes its an endogenous part.

На этапе технологического проектирования блочно-комплектных установок необходим анализ рабочего процесса, оценка эффективности основных элементов на различных режимах работы и определение возможных способов повышения их эффективности. Термодинамический анализ на основе эксергетического метода выполнен на примере технологической схемы установки в составе дожимной компрессорной станции «Газли» (Узбекистан), созданной на базе агрегата ТКА-Ц-25СД/0,58-5,5М1 с двигателем ДУ 80Л мощностью 25 МВт производства ГП НПКГ «Зоря» — «Машпроект» (г. Николаев). Определены показатели эффективности установки как для проектного, так и фактического режимов работы в составе компрессорной станции., At the stage of process designing of skid-mounted turbo-compressor units it is required the analysis of operating process, efficiency estimation of the basic components at different modes of operation and determination of possible ways of increasing their efficiency. Thermodynamic analysis based on exergy method is performed by the example of process diagram of the unit being the part of booster compressor station «Gazli» (Uzbekistan) developed on the basis of turbo-compressor package TCA-C-25SD/0,58-5,5M1 with gas turbine engine DU 80L with power 25 MW manufactured by Zorya-Mashproekt (Nikolaev City). Efficiency factors of unit as a part of compressor station are defined both for design and actual operating modes.

The second part of the article examines the economic problems that are related closely with the optimization of life support systems, and projected future development of this area. Provides evidence that mainstream neoclassical economics is unable to resolve the problems of objective analysis and prospects of development life support systems in the new conditions the XXI century. A concept of «natural prices» and several versions of its application are analised. Three objective functions of such systems optimization depending on the level of the problem are considered. In conclusion, examines how the transition to «green economy», which provides less use of «inorganic» resources and update of natural organic resources, along with the further development of life support systems., Во второй части статьи рассматриваются экономические проблемы, тесно связанные с оптимизацией систем жизнеобеспечения, а также прогнозируется дальнейшее развитие данной области. Приводятся доказательства, что неоклассическая экономика не в состоянии решить проблемы объективного анализа и перспектив развития систем жизнеобеспечения в новых условиях XXI в. Анализируется понятие «естественной цены» и несколько вариантов его применения. Рассматриваются три целевые функции оптимизации подобных систем в зависимости от уровня проблемы. В заключение анализируются способы перехода к «экологичной экономике», которая обеспечивает меньшее использование «неорганических» ресурсов и обновление природных органических ресурсов наряду с дальнейшим развитием систем жизнеобеспечения.

The present work deals with studying the structure of costs for extracting krypton-xenon mixture, produced as a byproduct of separation of air and krypton-xenon concentrate after its enrichment in individual plants. Reducing the costs of manufacturing products allows to reduce their prime cost and therefore increase the profits of the enterprise.As the object of investigation, oxygen production of large metallurgical enterprise was considered. Comparison of the known methods for calculating the prime cost of air separation byproducts was conducted, the main sources of costs for producing krypton-xenon mixture was analyzed. Components of the prime cost of krypton-xenon concentrate, produced during its enrichment in “Chrome”-type plants were investigated.Calculations have shown that energy costs (70-80 % of total costs) make the main contribution to the prime cost of the krypton-xenon mixture, produced in air separation plants. General production equipment maintenance costs and expenses constitute 20-30%. Contribution of wages fund is from 2 to 5%, depending on the wage level, adopted in the metallurgical industry.In enriching the krypton-xenon primary mixture in “Chrome”-type plants, energy costs (60% of all expenses) are also determining. Among them, 7% accounts for the production krypton-xenon concentrate compression. Wages are about 17% of total costs. Share of original Kr-Xe mixture in the prime cost of concentrate is about 9%.Studies have allowed to define “critical” items of expenses, changing which most affects the prime cost of intermediate mixtures and, finally, krypton and high-purity xenon sales profit margin., Работа посвящена анализу методов определения себестоимости криптоноксеноновой смеси, получаемой в виде побочного продукта разделения воздуха. В качестве объекта исследования выбрано кислородное производство крупного металлургического предприятия. Проведено сравнение известных методов расчета, проанализированы основные источники затрат на получение смеси. Исследованы составляющие себестоимости криптоноксенонового концентрата, получаемого в установках типа «Хром»., Робота присвячена аналізу методів визначення собівартості криптоноксенонової суміші, яка отримується у вигляді побічного продукту розділення повітря. В якості об'єкта дослідження вибране кисневе виробництво великого металургійного підприємства. Проведене порівняння відомих методів розрахунку, проаналізовано основні джерела витрат на отримання суміші. Досліджені складові собівартості криптоноксенонового концентрату, яке отримується в установках типу «Хром».

The results of exergic models development of controlled vapor compression and absorption refrigerating machines. The results of evaluation of energy efficiency of refrigerating machines based on the definition of a generalized indicator of energy efficiency of exergic efficiency coefficient., Приведены результаты разработок эксергетических моделей управляемых парокомпрессорных и абсорбционных холодильных машин, а также оценки энергоэффективности холодильных машин на основе определения обобщенного показателя энергетической эффективности эксергетического КПД., Наведено результати розробок ексергетичних моделей керованих парокомпресорних та абсорбційних холодильних машин, а також результати оцінки енергоефективності холодильних машин на основі визначення узагальненого показника енергетичної ефективності ексергетичного ККД.

Статья посвящена термодинамическому анализу теплоиспользующей холодильной машины с диоксидом углерода в качестве рабочего вещества. Схемно-цикловое решение сформировано «методом циклов», эффективность оценивалась эксергетическим методом анализа отдельных компонентов и машины в целом. Установлен диапазон рабочих температур и давлений, при котором машина имеет максимальную эксергетическую эффективность., Стаття присвячена термодинамічному аналізу тепловикористальної холодильної машини з діоксидом вуглецю в якості робочої речовини. Схемно-циклове рішення сформовано «методом циклів», ефективність оцінювалась ексергетичним методом аналізу окремих компонентів і машини в цілому. Встановлено діапазон робочих температур і тисків, при якому машина має максимальну ексергетичну ефективність., The stages of creating a circuit-cycle design of a heat-energized refrigeration machine using carbon dioxide as a working fluid are considered in the paper. The purpose of the machine development is to get cold using a low-temperature heat of enterprises, as a way of saving energy and material resources. The thermodynamic analysis for generating a machine circuit using the "cycle method", the energy and exergy analysis of parts and the machine in general, in a wide range of temperatures and pressure in the gas heater, was conducted. The analysis showed that the machine can work in a wide range of the heating source and different pressures in the gas heater, but their change affects the effectiveness of other machine parts, which affects the exergy efficiency of the machine and its parts. The obtained results of the analysis are useful for further implementation of the machine, namely modeling, design and selection of machine parts for the maximum efficiency.