Долішній Богдан Васильович. Підвищення ефективності використання теплоти відпрацьованих газів газомотокомпресорів

Краткое описание

Долішній Богдан Васильович. Підвищення ефективності використання теплоти відпрацьованих газів газомотокомпресорів: дисертація канд. техн. наук: 05.15.13 / Івано- Франківський національний технічний ун-т нафти і газу. - Івано-Франківськ, 2003.

Долішній Б.В. Підвищення ефективності використання теплоти відпрацьованих газів газомотокомпресорів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.13 нафтогазопроводи, бази та сховища. Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2003.
Захищаються результати досліджень, спрямовані на підвищення ефективності використання теплоти відпрацьованих газів газомотокомпресорів. Розроблена і створена експериментальна установка для дослідження тепловіддачі пульсуючої течії відпрацьованих газів. Конструкція установки забезпечувала зміну частоти обертання колінчастого вала дизеля, так і міру його навантаженості з одночасним вимірюванням значень амплітуд пульсацій тиску і температури на вході і виході з теплообмінника. Створено апаратурне забезпечення для експериментальних досліджень процесів теплообміну пульсуючої течії відпрацьованих газів згідно розробленої методики. Отримано алгоритм розрахунку амплітуд пульсацій тиску і температури течії відпрацьованих газів з врахуванням експериментально встановлених динамічних властивостей розроблених малоінерційних давачів тиску та температури. Здійснений метрологічний аналіз результатів вимірювання частоти й амплітуди пульсацій. Досліджено зміну температури пульсуючого газового потоку та температури стінки внутрішньої труби теплообмінника вздовж її осі, що дало можливість експериментально визначити закономірності зміни локального та середнього коефіцієнтів тепловіддачі. За результатами досліджень отримано критеріальне рівняння конвективного теплообміну пульсуючої течії відпрацьованих газів.

На основі узагальнених результатів аналітичних і експериментальних досліджень вирішена важлива науково-технічна задача, що має народногосподарське значення для підвищення ефективності утилізації теплоти відпрацьованих газів газомотокомпресорів та дозволить інтенсифікувати процес теплообміну і зменшити забруднення довкілля.
1. В результаті проведеного аналізу стану утилізації теплоти відпрацьованих газів показано, що врахування факту пульсації течії відпрацьованих газів, які раніше не враховувалися при проектуванні та розрахунку теплообмінних апаратів дозволить зменшити площу теплообмінників на 10-15%.
2. Створена та практично реалізована специфічна експериментальна установка, яка дозволяє фізично змоделювати та дослідити процеси теплообміну пульсуючої течії відпрацьованих газів.
3. На основі експериментальних досліджень встановлені закономірності теплообміну між відпрацьованими газами та металевою циліндричною поверхнею в межах зміни амплітуди пульсації тиску від 186,7 до 755,1 Па, амплітуди пульсації температури від 9,2 до 57,40С, частоти пульсацій 5-15 Гц течії відпрацьованих газів, які залежать від частоти обертання колінчастого валу двигуна та його навантаженості. Встановлені невідомі раніше апроксимаційні закономірності тепловіддачі пульсуючої течії відпрацьованих газів, як наукової основи інженерних методів розрахунку та проектування теплообмінних апаратів, що дозволяє більш точно розрахувати площу поверхні теплообміну.
4. На основі наукових досліджень і розробленого на рівні авторського свідоцтва інерційно-відцентрового фільтра створена та практично реалізована установка для утилізації теплоти пульсуючої течії відпрацьованих газів газомотокомпресорів, яка дозволяє збільшити ресурс роботи теплообмінників приблизно у 8 разів, та утилізувати до 64% теплоти.
5. Економічний ефект від практичної реалізації утилізаційної установки в умовах Долинського газопереробного заводу складає 12584 грн. за 2002 рік на один газомотокомпресор типу 10ГК.