ВКР: Транспортировка, хранение и использование криогенных рабочих тел

РЕФЕРАТ
Пояснительная записка: 124 стр., 62 рис., 18 табл., 9 источников
СЖИЖЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ, КРИОГЕННЫЕ УСТАНОВКИ, КРИОПРОДУКТ, РЕЗЕРВУАР, ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА,ТУРБИНА, ТЕПЛООБМЕННИК, ЦИКЛ РЕНКИНА.
Объектом исследования является низкопотенциальная энергетическая установка на сжиженном природном газе (СПГ), служащая для газификации СПГ с последующей его утилизацией в теплосиловой установке, при эксплуатации которой вырабатывается дополнительная электрическая энергия. Предметом исследования – теплофизические процессы, происходящие при хранении.
Цель работы – повышение энергоэффективности системы энергоснабжения на сжиженном природном газе за счет использования парогазовой установки. В результате выполнения работы были предложены схемы организации парка хранения СПГ, проанализированы возможные технические решения проблемы испарения криопродукта, рассчитаны параметры теплообменника – утилизатора, рассчитаны оптимальные параметры паровой турбины; определено количество полученной энергии; рассчитаны контуры компенсации потерь и выработки дополнительной энергии.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1........ Транспортировка, хранение и использование криогенных рабочих тел
1.1. Характеристики сжиженного природного газа
1.2. Использование сжиженного природного газа
1.3.... Хранение и потери сжиженного природного газа
1.4.... Особенности транспортировки СПГ
2. Оценка возможной энергетической мощности тепловых установок, использующих низкопотенциальное тепло испаряющегося криопродукта
2.1.... Газификация населенных пунктов
2.2.... Затраты энергии на ожижение
2.3.... Варианты организации парка хранения СПГ
2.4.... Преобразователи тепловой энергии
2.4.1. Преобразователи высокопотенциальной энергии (ПВЭ)
2.4.2. Низкопотенциальные преобразователи энергии (НПЭ)
2.4.3. Низкопотенциальные преобразователи энергии
3........ Возможные технические решения снижения потерь криопродукта при его хранении
3.1. Схема установки на основе термоакустического двигателя......................61
3.2.... Схема установки на основе теплосиловой установки
3.3.... Схема установки на основе двигателя Стирлинга
4....... Расчет парогазовой установки.
4.1.... Термодинамический расчет цикла парогазовой установки
4.2.... Расчет цикла паротурбинной установки
4.3.... Расчет параметров паровой турбины
4.3.1. Предварительный расчет параметров турбины
4.3.2. Расчет параметров рабочего тела на выходе из соплового аппарата
4.3.3. Определение размеров соплового аппарата турбины
4.3.4. Определение параметров решетки рабочего колеса
4.3.5. Определение работы, мощности и КПД турбины
5....... Расчет параметров теплообменника – утилизатора
5.1. Кожухотрубчатый теплообменник, его характеристики и использование в низкопотенциальной установке
5.2.... Тепловой расчет теплообменника – утилизатора
5.3.... Гидравлический расчет теплообменника – утилизатора
6....... Расчет контура выработки дополнительной энергии
6.1.... Расчет параметров теплосиловой установки для этана.
6.2.... Расчет параметров теплосиловой установки для этилена.
6.3.... Расчет мощности расширительной турбины
7....... Энергетическая эффективность установки
8........ Безопасность жизнедеятельности
8.1.... Разработка помещения для установки энергоснабжения на сжиженном природном газе.
8.2.... Мероприятия по профилактике и защите от опасных и вредных производственных факторов
8.3.... Влияние на экологию
Заключение
Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время природный газ становится одним из важнейших источников энергии, так как запасы его огромны, и он является экологически чистым топливом по сравнению с нефтепродуктами. Природный газ в компактном для транспортировки и хранения виде может содержаться в сжатом (газообразном) и сжиженном состояниях. Наиболее актуальным на сегодняшний момент является использование сжиженного природного газа (СПГ) в качестве энергоносителя для тех же целей, что и обычный природный газ, так как это позволяет уменьшать массогабаритные характеристики емкостей для хранения и перевозки.
Основные области применения СПГ это производство тепла и электричества, использование в качестве топлива для машин и оборудования и в бытовых нуждах.
В сжиженном состоянии природный газ при давлении 1 атмосфера в 640 раз плотнее, чем при нормальных условиях, что значительно уменьшает объем и массу баллонов для хранения и