Projekt i budowa stanowiska do badania ekspanderów spiralnych w obiegu ORC

Desing and construction of the test bench for testing scroll expanders in ORC system

Tomasz Z. Kaczmarczyk, Eugeniusz Ihnatowicz, Grzegorz Żywica | 23-06-2015

Mechanik nr 07/2015 - Artykuły z XIX Międzynarodowej Szkoły Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji zamieszczone płycie CD

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono etap projektowania i budowy stanowiska do badania ekspanderów spiralnych, które mogą być wykorzystane jako alternatywne urządzenia ekspansyjne w układach kogeneracyjnych małych mocy. Zamieszczono przykładowe wyniki badań rozruchowych ekspanderów spiralnych zasilanych sprężonym powietrzem dla różnych wariantów pracy, tj.: w układzie pracy równoległej, szeregowej lub w układzie pracy pojedynczego ekspandera. W pracy przedstawiono rysunki 3D instalacji ekspanderów spiralnych wraz układem obciążenia elektrycznego.

SŁOWA KLUCZOWE: ekspander spiralny, kogeneracja.

ABSTRACT: The paper covers the design and build phases of the test bench which is intended for testing scroll expanders that can be used as an alternative solution for expansion devices in low-power cogeneration systems. Example results of start-up tests were included during which scroll expanders were powered by compressed air for different operation variants, i.e.: parallel mode, serial mode or single expander mode. The work also presents 3D figures of the scroll expanders installation including the layout of electrical loads.

KEYWORDS: scroll expander, cogeneration.

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Dziamski P., Michałkowska-Knap K., Regulski P., Wiśniewski G.: Stan i perspektywy rozwoju rynku zielonej energii elektrycznej w Polsce, (State and Perspectives of Green Electric Energy Development in Poland), Institute for Renewable Energy agreement No. UZP/DUEWM/30/9, Warsaw, December 2009.
Liu H., Shao Y., Li J.: A biomass-fired micro-scale CHP system with organic Rankine cycle (ORC) – Thermodynamic modelling studies. Biomass and Bioenergy, Vol. 35, 2011, pp. 3985-3994.
Onovwiona H.I., Ugursal V.I.: Residential cogeneration systems: review of the current technology, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 10, 2006, pp. 389-431.
Lemort V., Guillaume L., Legros A., Declaye S., Quolin S., A comparison of piston, screw and scroll expanders for small-scale Rankine cycle systems, Proceedings of the 3^rd International Conference on Microgeneration and Related Technologies, 15-17 April 2013, Napoli.
Kaczmarczyk T.Z., Ihnatowicz E., Żywica G., Bykuć S., Kozanecki Z.: Initial experimental investigation of the ORC system in a cogenerative domestic power plant with a microturbine, 8^th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics, 16-20 June, 2013, Lisbon.
Kaczmarczyk T.Z., Ihnatowicz E., Bykuć S., Żywica G., Kozanecki Z.: Experimental investigation of the ORC system in a cogenerative domestic power plant with a microturbine and a expansion valve, ASME ORC 2013, 2^nd International Seminar on ORC Power System, 7-8 October 2013, De Doelen, Rotterdam.