
- •Введение
- •1. Классификация и принцип действия теплообменных аппаратов
- •2. Тепловой баланс и сущность теплотехнического расчета теплообменных аппаратов
- •2.1.Исходное уравнение теплового баланса
- •2.2. Теплопередача между двумя теплоносителями через разделяющую их стенку
- •2.3. Оптимизация (регулирование) процесса теплопередачи
- •2.4.Определение средней разности температур
- •2.5.Обобщенное уравнение теплового баланса в формулировке н.И.Белоконя
- •2.6.Теплопроводность в стержне (ребре) постоянного поперечного сечения
- •2.7.Теплопередача через ребристую плоскую стенку
- •3.Основы физических процессов, происходящих в теплообменных аппаратах паротурбинных установок
- •3.1. Теплообмен при конденсации водяного пара
- •3.2. Теплообмен однофазных теплоносителей
- •4. Тепловой расчет поверхностных аппаратов
- •4.1. Конденсаторы паровых турбин
- •4.1.1. Методика Всероссийского теплотехнического института
- •4.1.2. Методика института теплообмена (ито) сша
- •Поправочный коэффициент bм, учитывающий влияние толщины стенки и материала трубки
- •4.1.3. Методика Калужского турбинного завода (ктз)
- •4.1.4. Методика Уральского государственного технического университета (угту)
- •4.2.Расчет воздушного конденсатора-холодильника
- •4.2.1. Расчет и подбор аппарата воздушного охлаждения
- •4.2.1.1. Определение температуры продукта на входе в аппарат т1
- •4.2.1.2 Тепловая нагрузка и предварительный подбор аво
- •4.2.1.3. Определение коэффициента теплоотдачи от воздуха к трубам
- •4.2.1.4. Коэффициент теплоотдачи при конденсации продукта и определение площади поверхности теплообмена в зоне конденсации
- •4.2.1.5. Определение коэффициента теплоотдачи на участке охлаждения конденсата и поверхности теплообмена этого участка
- •Коэффициент теплоотдачи смеси к трубе составит
- •4.2.1.6. Аэродинамическое сопротивление пучка труб и мощность, потребляемая вентилятором Аэродинамическое сопротивление пучка труб определяется по формуле
- •4.2.1.7. Количество труб в аппарате и для одного хода смеси
- •Для удобства монтажных работ пучок труб распределим на три секции, в каждой секции поместим 72 трубы, смесь делает 3 хода в секции, причем в каждом из них движется одновременно по 10 трубам.
- •5.Аппараты воздушного охлаждения газа на компрессорных станциях магистральных газопроводов
- •5.1. Необходимость охлаждения газа
- •5.2. Конструкции аппаратов воздушного охлаждения газа на компрессорных станциях
- •5.3. Методика расчета аво газа
- •5.3.1. Расчет параметров аво на выходе
- •5.3.1.1.Гидравлический расчет
- •5.3.1.2. Тепловой расчет
- •6. Котельные установки
- •6.1. Классификация котельных агрегатов
- •6.2. Паровые котлы
- •6.3. Водогрейные котлы
- •6.4. Тепловой баланс котельного агрегата
- •6.4.1. Общее уравнение теплового баланса котельного агрегата
- •6.4.2. Полезно используемая теплота для производства пара
- •6.4.3. Потери теплоты с уходящими газами
- •6.4.4. Потери теплоты от химической неполноты сгорания
- •6.4.5. Потери теплоты от механической неполноты сгорания
- •6.4.6. Потери теплоты от наружного охлаждения
- •6.4.7. Потери с физической теплотой шлаков
- •6.4.8. Зависимость кпд котла от его нагрузки
- •Литература
- •Приложения
- •Содержание
4.2.1.7. Количество труб в аппарате и для одного хода смеси
Общее количество труб, необходимое для конденсации и охлаждения исходной смеси
где F – поверхность теплообмена холодильника с оребренными трубами
- поверхность
теплообмена одной трубы
Число
труб для одного хода смеси при принятой
ранее скорости движения смеси
Для удобства монтажных работ пучок труб распределим на три секции, в каждой секции поместим 72 трубы, смесь делает 3 хода в секции, причем в каждом из них движется одновременно по 10 трубам.
5.Аппараты воздушного охлаждения газа на компрессорных станциях магистральных газопроводов
5.1. Необходимость охлаждения газа
Одним из главных направлений научно-технической политики ОАО ″Газпром″ в настоящее время является решение вопросов энергосбережения. В частности, это относится и к Единой системе газоснабжения (ЕСГ) России, которая является основным потребителем энергоресурсов в ОАО ″Газпром″, т. к. на долю ЕСГ приходится почти 75 % от общего энергопотребления в газовой отрасли. Вместе с тем, фактические расходы энергоресурсов, как правило, превышают их расчетные значения из-за отклонения фактических режимов работы газотранспортных систем от их проектных режимов, что обусловлено рядом причин. В связи с этим задача минимизации топливно-энергетических затрат на транспорт газа по магистральным газопроводам (МГ) становится в ОАО ″Газпром″ особенно актуальной.
Среди факторов, определяющих эффективность эксплуатации МГ, основным (не умаляя значимости других факторов) следует признать температурный режим МГ, представляющий собой распределение температуры газа по длине газопровода как в пределах компрессорных станций (КС), так и на линейных участках трубопровода между КС.
Одним из субъектов энергопотребления на компрессорной станции (КС) является установка воздушного охлаждения газа (УОГ). Задачей УОГ является охлаждение природного газа окружающим воздухом после компримирования газа в газоперекачивающем агрегате (ГПА). Охлаждение природного газа проводится с целью повышения устойчивости изоляции трубы МГ и снижения потерь давления на транспортировку природного газа по МГ вследствие роста плотности газа при охлаждении и, соответственно, снижения скорости его течения по МГ, а также с целью снижения расхода топливного газа на работу ГПА. УОГ состоит из некоторого количества отдельных аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа, чьи габариты выбираются производителями. Количество АВО в УОГ определяется проектным институтом в соответствии с техническим заданием, регламентирующим характеристики КС.
В настоящее время с помощью установок, состоящих, как правило, из аппаратов воздушного охлаждения (АВО) реализуются проектные температурные режимы МГ больших (1220 и 1420 мм) диаметров. По этой причине охлаждение транспортируемого газа стало обязательным технологическим процессом на КС указанных МГ, а установки воздушного охлаждения газа (УОГ) относятся к основному технологическому оборудованию КС.
Основным способом регулирования режимов работы УОГ на КС является изменение количества работающих в установке охлаждения вентиляторов, т. к. в настоящее время количество АВО в УОГ одного компрессорного цеха (КЦ) может достигать 16 и более аппаратов, каждый из которых оснащен, в основном, двумя вентиляторами. Однако АВО может иметь и шесть вентиляторов.
В данном пособии представлена методика расчета аппаратов воздушного охлаждения, которая обеспечивает сокращение затрат электроэнергии на охлаждение и транспорт газа