Разработка технических решений повышения надежности и экологичности газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций 25. 00. 36 Геоэкология

жүктеу 2,16 Mb.

бет	4/6
Дата	16.02.2020
өлшемі	2,16 Mb.
	#29201
түрі	Автореферат

1 2 3 4 5 6

Рисунок 5 – Модуль регенератора
Данный регенератор имеет следующие преимущества: интенсивный теплообмен; высокий коэффициент регенерации; оптимальное гидравлическое сопротивление; высокая компактность при использовании труб небольшого типоразмера, объединенных в модули; самокомпенсация змеевиков при температурных расширениях; высокий коэффициент регенерации 0,82.

В основу процессов расчета конвективного теплообмена в элементах поверхностей теплообмена положены критериальные уравнении типа:
Nu = f ( Re, Gr, Pr, l/d, Т_c/Т_ж ). (7)
Помимо уравнений подобия для расчета теплоотдачи в каналах необходимы уравнения подобия, с помощью которых можно оценить эффект интенсификации теплоотдачи, достигнутой благодаря применению змеевиков, каналов сложной формы, искусственных турбулизаторов, разрушающих или возмущающих пограничный слой.

Уравнения подобия для определения среднего по длине канала коэффициента теплоотдачи α в змеевиках имеют вид:

Так например, для спиральных змеевиков при ламинарном течении с макровихрями при Re=100,…,Re_кр , для воды, масла, воздуха, t=t_f, l=d_вн:

Nu = 3.65+0.08 [1+0.8 (D_3m/ d_вн)^-0,9]Pr^1/3Re ^0.5+0.2903 (D_3m/ d_вн)^-0,194; (8)
Re_kp= 2300 [1+8.6(d_вн/ D₃_m)^0,45].
Для спиральных змеевиков при турбулентном течении с макровихрями при Re =8·10³,…,7·10⁴; (D₃_m/ d_вн) = 6,2,…,104 и t=t _f; l = d _вн:
Nu = 0,0266 Pr^0.4[Re^0.85(D_3m/ d_вн)^-0,15+0,225 (D_3m/ d_вн)^1.55 ]. (9)
Результаты расчетов показывают, что теплоотдача на газовой стороне в змеевиковых регенераторах меньше, чем на воздушной стороне, то есть нужно конструировать теплообменник с большим значением α_г.

В то же время гидравлическое сопротивление при течении воздуха внутри труб больше гидравлического сопротивления при течении газа в межтрубном пространстве. Поэтому предложено использовать трубки большего диаметра для навивки змеевиков с более плотной упаковкой, т. е. с меньшим проходным сечением межтрубного пространства при одних и тех же значениях среднего диаметра навивки D_ср.

На основе анализа и научных исследований процессов в теплообменных аппаратах, используемых на компрессорных станциях магистрального газопровода Казахстана и России, на базе промышленных испытаний опытного образца регенератора РГ-10БМ5 и статистических данных действующих регенераторов с учетом их недостатков и особенностей эксплуатации в работе предложена новая конструкция теплообменника (рисунок 6).

Рисунок 6 – Общий вид теплообменного

аппарата УДША

Энергетическая эффективность достигается за счет преобразования спирально витого змеевика теплообменника – трубы постоянного геометрического сечения, по ее длине, в трубу Вентури, что приводит к росту скорости протекания среды, по всей длине змеевика и повышает интенсивность теплообмена, по сравнению с известными устройствами.

Разработана методика инженерного расчета змеевикового теплообменного аппарата (регенератор).

жүктеу 2,16 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6