Part Load Performance Of a Low Temperature Kalina Cycle
Dissertation
Aqeel Fadhil Sachit
Mechanical Engineering
1401
62p.
cd
M.S.
Mechanical Engineering
1401/04/08
Abstract The Kalina cycle is a Rankine cycle that has been modified. It operates by combining at least two different elements into a working fluid, most commonly water and ammonia. To reduce thermodynamic irreversibility, in various parts of the system, the ratio of these components changes. Thermodynamic efficiency is improved, and the system is more adaptable to a variety of operating circumstances. The cycle has been tested in applications at low and high temperatures like solar energy systems, conversion of ocean thermal energy, heat recovery from waste, geothermal power plants and gas turbine bottoming cycles. The Kalina cycle is solved in part-load working circumstances for low temperature by the EES program, the turbine inlet conditions are temperatures (120 and 98 ◦C), pressure (35 and 30) and ammonia mass fraction (0.5 and 0.3) In a main receiver concentrate solar power system with straight vapour production as a study case, part load circumstances are altering the sun heat simulation inputs for the recipient, the Kalina process has an extra amount of freedoms contrasted with the steam Rankine systems, the curves and the tables of the results of the Kalina cycle (KCS 12) system modeling for the part-load conditions at low temperature as well as the validation are included in the results.
چرخه کالینا یک چرخه رانکین است که اصلاح شده است. این با ترکیب حداقل دو عنصر مختلف در یک سیال کار می کند که معمولاً آب و آمونیاک است. برای کاهش برگشت ناپذیری ترمودینامیکی، در قسمت های مختلف سیستم، نسبت این اجزا تغییر می کند. راندمان ترمودینامیکی بهبود یافته و سیستم با شرایط مختلف عملیاتی سازگارتر است. این چرخه در کاربردهایی در دماهای پایین و بالا مانند سیستمهای انرژی خورشیدی، تبدیل انرژی حرارتی اقیانوسها، بازیافت گرما از زباله، نیروگاههای زمین گرمایی و چرخههای تهنشینی توربینهای گازی آزمایش شده است. چرخه کالینا در شرایط کاری با بار جزئی برای دمای پایین توسط برنامه EES حل می شود، شرایط ورودی توربین دماهای (120 و 98 ◦C)، فشار (35 و 30) و کسر جرمی آمونیاک (0.5 و 0.3) است. سیستم انرژی خورشیدی متمرکز گیرنده اصلی با تولید بخار مستقیم به عنوان یک مورد مطالعه، شرایط بار بخشی ورودیهای شبیهسازی گرمای خورشید را برای گیرنده تغییر میدهد، فرآیند کالینا دارای آزادیهای بیشتری است که در تضاد با سیستمهای رانکین بخار، منحنیها و جداول است. از نتایج مدلسازی سیستم چرخه کالینا (KCS 12) برای شرایط بار بخشی در دمای پایین و همچنین اعتبارسنجی در نتایج گنجانده شده است.
عملکرد نیمه بار چرخه کالینا با درجه حرارت پایین
Kalina cycle, Part – load Performance, Ammonia – water mixture, Low – temperature heat source
چرخه کالینا، عملکرد قسمت - بار، آمونیاک - مخلوط آب، منبع حرارت با دمای پایین