Разработка методов расчета эффективности работы теплообменных аппаратов компрессорных станций

• Автор: Хамидов, Александр Сайдаланович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА
ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
1.1. Конструкции аппаратов воздушного охлаждения газа
1.2.Тепловой расчет аппаратов воздушного охлаждения газа
1.3. Конструкция регенератора
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
2.1. Жизненный цикл теплообменного аппарата
2.2. Особенности эксплуатации и переменные режимы работы теплообменных аппаратов
2.3. Обоснование достоверности новых формул теплового расчета
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АППАРАТОВ
3.1. Погрешности измерений
3.2. Сбор информации по термогазодинамическому состоянию
регенераторов
3.3. Разработка методики теплового расчета секции регенератора в эксплуатационных условиях
3.4. Методика исследования аппаратов, эксплуатирующихся на компрессорных станциях
3.5. Разработка методики расчета аппаратов воздушного
охлаждения газа
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
4.1. Технико-экономическая эффективность при внедрении методов и средств контроля и диагностики теплообменных аппаратов
4.2. Технико-экономическая эффективность работы систем охлаждения газа
Выводы по разделу
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Паспортные показатели АВО газа на номинальном
режиме
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Исходные данные и результаты расчета АВО газа
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ТА - теплообменный аппарат;
ГТУ - газотурбинная установка;
АВО - аппарат воздушного охлаждения;
КС - компрессорная станция;
В - расход топлива, кг/с;
ср - теплоемкость при постоянном давлении, кДж/(кг ' К);
Д (I - диаметр, м;
Е- площадь поверхности, м2;
/- площадь проходного сечения,м2;
Мь М2} Н - гидравлическое сопротивление, Па;
К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К); градус Кельвина;
Е, / - длина, м;
N,4- мощность, Вт, количество трубок, шт;
/V« - число Нуссельта;
Яе - число Рейнольдса;
Рг - число Прандтля;
Р - расчетное давление среды, МПа;
£? - количество теплоты, Вт; q - удельный тепловой поток, Вт/м2;
Я - газовая постоянная, кДж /кг-К; г - степень регенерации;
Д/ и Ат - разница температур горячего и холодного теплоносителя, К, °С Т, (- температура, К, °С;
0т - среднелогарифмическая температура теплоносителей, °С; и> - скорость теплоносителя, м/с;
¥ - водяной эквивалент теплоносителя, кВт/К;

Продолжение табл
27 воз В т м 1 К 12,89 12,91 Формула
28 Nil воз 57,15 57,53 Формула
29 т П воз В т м 2 К 60,12 60,29 Формула
30 ЕР 0,911 0,9052 Формула
31 В т м 1 К 14,16 14,19 Формула
32 m 0,485 0,521 m=W,/W2
33 Р 0,58 0,58 Таблица
34 АТ °С 11,17 9,82 Формула
35 ®арср °С 14,5 14,9 Формула
36 0, °с 20,08 19,81 Формула
37 02 °с 8,92 9,99 Формула
38 ®ш °с 13,76 14,34 Формула
39 К В т м 2 К 11,57 11,705 Формула
40 H=F м2 9585 8500 Формула
Погрешность расчета поверхности теплообмена (формула 1.37) и заводского значения (F=9930 м2)
р -р 9930-9585

F3ae 9930
Согласно выполненному расчету АВО газа до промывки получили расчетное значение площади F = 9585м2 при заводском значении F = 9930м2. Погрешность расчета составила 3,4 %, что доказывает правильность выбора температуры газа после АВО газа. После промывки аппарата результаты расчета показывают, что при одинаковой температуре газа после аппарата (до и после промывки) требуется меньшая площадь теплообмена, которая составляет F = 8500м2.