Конверсия ракетного двигателестроения (1047253), страница 20

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 20)

2, Иовое расчетное соотцогценис для распределении твердого цо продуктам классификации позволяет определить в!вход твердого в слив с точиосп ю ~4%. Ло !у»!ец!!аг! замкиутав! система уравнен!тй дает возможность расс»цг!твватть» все технологические параметры ! ит!роциклони1,1х установок. работа!Оцц!х в циклах и 1мсльчснця руд. ЛН9 ЕРЛТУРА 1. Шестов РЛ1, Гилропиклонь!. Мс Маа»нностросиие.1967. 7, Косой Г.М.. Суслов С.:1. Разработка и соадапнс высокопроизводительных и аффективных гидроцпклонс»!» путем отцом!ггацин их формы. В юь: "Нсследовани» мав!нп, процессов и аппаратов разделенна материалге но крупности" Мс Недра.

!9а9. 3. Готвдп!тик М,А. Вихревые потоки. Новосибирск: Наука, 1961. Е. Основы теории и расчета жидкостных ракс!т!в!к даиппелей, Г1од ред. В,В. Кувр»!»тцс!м, Мл Высоко! ткола„! 967. 5, Справочник по ов»оса!не!ги!о руд, Подготогвпелвные процессы. Пол рел. СсС. Богданова. В.А. Олевского М, Недра, 19в2. 6. Поваров А.И. Гпдроциклоны на обогаппелвнык фабр!псах. Мс Недра, 197вь т. Исса.;тование и нроммгиленное применение гндроцвклонсм, Материалы первой Всесогочноа конфе. рспцпи по гид!»оцнссчоиам.

Под реа, В.В. Навдепко. Горвкни, 19бц ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ УСТАНОВОК, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ЭНЕРГИЮ РЕДУЦИРОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В СИСТЕМАХ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ рассмотрены варианты схем .)нер«оустановок ала получениа алектроанергив )а счет ас. польаованн51 перепала лав)сенна прнроан01О п«- за В системах 1азораспрелс)«еш1а. Прпвелепы результаты расчета схем прн олннаковых ус)овнах.

Даны рекоченлапии по выбору «)птнхз«ыь ных вариантов схеч в завпснчостн от парачет- РОВ П[Н[РО)ПНПО Г1ЗЬ Од~им пз перспективных н«н[равлений э1ге«яососрежспия В газовой промьпплглпюсти яв)рвется нглюль юванпс потенци)цп,ной энергии сжатого природного газа при снижении его Давления перед раздачей потребителям с целью получения электроэнергии. Для этОГО 1ютОк Газа !змее)о лроссслирОВания на редукпиОннОМ клананс расп[иряется с совершением механической работы на турбине или дстандерс.По оценкам ВНИИГаз «1), совокугппгя потенпиалыьзя э[зсрп[я рсдупируемых потоков природного газа на территории Росс)[Веко[1 Федерации составляет 10 млрд.

кВт ° ч в гол. Однако установки. использук)[цис эту:)[перги[0, пока нс получили широкого р«зс[[рос[р«[не[33[3! [ю слсдую- 1ПИМ ПРИ«[ипам: 1. Относ[[те)[ь[[о высокая удельная стоимость единицы установленной монин)сти из-за болыпого разнообраз)гя параметров и условий редуцирования газа, необходимости инДивидуалыюй привЯзки устанОвок по мссту«и х!«Вен[!«зб)НОГО фактора «Обычно мон[ность С1тавпитсльно ПСВслика и исчисляется единииами мегаватт), 2, Как отмечено в работе «11„камнем [йзеткновения на пугях внедрения установок, рскупсрир) кнш[х энерги[О сжатоГО Газа, ЯВ:!Ястся нсобходимосГь [ГИГрс[ьэ ! аза ж[3! ком" пснсанпи ОГО Ох "[пждения в 'гя)бине и предОт[)ран[синг! снижс)п[я техн[сратур!«! Природного газа на выходе туроины 33[) 333«!«[С[И[я, прп Котором во)мож)10 образование гилратов у[тле[)олороз[о!3.

Макс)[ыаз[ьн[[5! температура, при которой возможно об)разо[[ап[[с кр)[ст[3«[3[с)! [[)[патов. Составляет 280-2о5К. Ги)[р[3[[! У[3[сво[301х)![0[3, и[п! Кристаллогидраты СН4 ' бнзо, С;;Н«5" 7Н20, С)НК. 7НЭО и СхНГО 7Н)О, представляют собой белые кристаллические образовшия.

похожис на лед нли плотный снег. ~2). Тсхп[ература газа, поступающего из газопрово3[а, ав) т 23«1-29ОК, и 0: у адегп крис .лло!.ИЛ1затов 0.3м ж даж р 1 [гезнрл[нтсльном снижении техн[ературы «5-10'С). Вследс[вис пеобходпмостн [н)дюгрева Газ![, соверпгающего мехш[ическук) рабо[у, все извсстпыс установки в тои илн иной степени использу[от:н[ерппо сжшания органического топлива. Наряду с этим «пасть тс[[л«з В неко)'Орых ус"ЙП10!3ках пОдвОдитсЯ (и' Окр)жак)щей срслы, Особе[про В лет1 вес время «топ.н)насоснь[й эффект).

Так как подвод [сч[ла нсизб)ежеп, подобны!". установки право«ь[ерно рассы[[зр[3[за[ь как [асболы[пю тсплОвы[. элсктрост[3[[п[[и, котОрые МОжно Цзавнивать ПО энсргсти«[еской )ф[1)ск[и[зн[)сги. [!«зп1)33Х[ер, с парозурб[3[3[3!«[Ми блока[ми элсктростш[ции пли !)[30- лизслями с тиьпр1ным КПД 40,:ь. Стоимость единицы устшзовленной мощности энсргоустановок, использую[них перепад даВлсний в потоках Газа для прнВОда [33[ектрогспсраторов, 13ыш["., «[см ссрий1ю изГОтавлипаемОГО ОООру[«[ОВ)[ния. Чтооы выпабатыввем«)я ими элск[роэнер!'Н)! была конкурентоспособна, пх КПД должен быть суп[сственно выше обы п[ых элск[ростан- иий. Ииь)ми словамн, практический интерес представляет добавочная электроэнергия, получен)ия )а счет увеличения КПД свьипе 40%: Л)Чао)) = )х(зу (П-0,4)/П, где Л)х(ао)) - лобаво шая мощность при сжигании того же количества топлива, что и В паротурбиниом цикле, )Чэу и )) - соответственно мощность и КПД энергоустаиовки, Как ьзщно из приведенного выражения.

добавочная эффективность растет с позыв)ением мощ)гости и КПД. В последнее время наметились две основные тенденции в разработке энер).оустзио- ВОК: 1. Увеличение КПД зз счет уменыиения подвода тегпа до минимума, исклю ьзющего гидратообр))зов'и)ие, при этс)м мощность сравнительно невелика. Назовем эти установки иизкотемиературными, или утггановками дегандерного пп)а. Они разрабатыва)отся, в частности, АО "Криокор" и ВНИИГазом; 2. Увеличение мопьиости установок за счет польш)ения температуры перел турбиной, а также комбинирования турбин природного газа с дополнительными тепловыми двигателями, обьгшо газотурбиииыми. Назовем эти установки вьюокотсмисрзтурными.

Это иапргищеиис развивается, в основном, КБ химавтоматики, ЦИАМом и АО "Криокор". В уста) совках этого типа КПД может быть несколько ниже (на 5-! 5%), зато мощность увели ип)ается в 1,5 - 2 и более раз. Для того, чтобы выяснить, что оказывает большее влияние на добавочную эффективность — увеличение мощности или снижение КПД вЂ” необходимо сравнить результаты расчетОВ исскОльких ВариантОВ схем, приведенных к ОдинакОВым условиям.

Чтобы выделить в чистом виде влияние на энергетическую эффективность одного факторз. в частности, температурного и чтобы сравнение вариантов было по возможности более корректным,необходимое - отнести все расчетные оценки к единичному расходу г)отока газа (1 кг/с); — сравнение вариантов схем провести при одинаковом отноигении давлений на входе и выходе турбины. В отчете (1) существующие и проектируемые установки имеют отношение давлений от 2 до 10,5. Нами выбрано в качестве базового значения Рвх.тУРВыхл = 4; - выбра и одинаковые климатические условия (Р=1 бар = 750 мм рт.

ст., Т =- 280 К) и температуру газа на входе (также 280 К). Минимальная температура газа на выходе из турбины из условий недопущения гидратообразования также принята равной 280 К. принять одщщкову)о температуру продуктов сгорания при авт~номн~м и~точняк~ теплоносителя — 800 К; - принять одинаковый химический состав природного газа (расчеты выполнены щи чистого метана); - принять одинаковые КПД агрегатов (КПД турбины т),= 0.7, КПД электрогенератора ))з) — — 0,97, КПД редуктора т))1=-0,97), а также принять одинаковые значения эффективности теплообмеиииков вте .= 0,8. Невысокое значение КПД турбины при)гято изза относителыю небольших объемных расходов природного газа.

При указанных выше условиях проведены расчеты термолинамической эффективности шести Вариантов схем, дВС из которых являк)тся низкотеыпсратурныыи, а Остальные - "высокотсмперзтуриыми". В сВязи с значительным огличисы метана От идеального газа (эффект Джоуля - Томсона) расчеты проведены д)и двух значений давлений газа иа Входе в турбину - 56 бар и 12 бзр при одинаковом базовом соот)ьошении Рах.т/Рвых.т, == 4. "Низкотеыперзтурныс" установки, в сво)о Очередь, ~о~~о разделить иа л))е подгруппы — с отрипательнОЙ и полож~~ельной температурой рабочего тела.

В первой пол- Г)эуппс Г1ГЗ ПОс)1«- т))«рбины. Имс10щий Отрицате51ьн) 10 тсыпср5)туру, х!Ожст НОд01 ренаться зй с«18т т«.'П«та Окружагопгс10 ВОздуха, ОсооснпО В лстнсе В()сх!я На рис.1 иредстйвлщщ схема одной из !аких установок разрзботки ВНИИГзз. Установкй рйоотйс* 1гаргц!.)с.!Ьно с Обы*щым регулятором дйнлсиия. Гйз, охлйждй!О!цийся после ступеней 5 турболстаидсрй, нагревается атмосферным Воздухом В агрегатах возду!и)ОГО 1ГЯГрейй 4. Выиадйк)1цис кристзл;!ОГидрзты и инсй ч!ЯвлийиО!Ся фил!«т)тами 8, Выход»ОЙ и~ток 1'й')з н(х.двй)нпельно полей(к.вйетс5! в тсплооомеиник!". 3 зй сче«т теплй входящего газа, я затем в теплообмеинике 7 догревается горя 1сй ВОДОЙ из бойлсриой ло исхолной температуры.

Тем»ературы газа ио трактам установки везде ниже исход- »ОЙ. Нй рис. 2 прс)!с!ай)!си!э прост!'.и!Пйя схема !!Нзкотех!Нсратурн!)й устзнойки с положительной температурой рабочего тела. Нагрев газа перед турбиной 1 осуществляется в теплообмсннох! Гцпззрйте 2 ирод««ктйми сгоргн!Ня. Обрйзу)о!Пимися В кймсре с~ор~~и~ 4. ВОздух в камеру с10рзния пОдастся вентилятором 3. С цсльго минимЯ'1ьнОГО расходй тепла температура газа перед турбиной выбирается так, !тобы температура газа за турбиной была минимально допустимой (280 К). В следу!Ощих двух схемах мощность установок форсируется за счбт увеличения тсмПСРЯТУР1«1 ГЗЗЯ ПСРЕ«Ч ТУРОИНОЙ ОСЗ Г!ОДКЛКЭ«!СНИ5! ДОПОЛНИТСЛЬНОГО ДВИГЯТС:Ы, Нй рис 3, 1трс1!Ст«ав)!Сн«а схема устйновки, отличйк)щйяся От схемы 1ГЯ 1)ис.2 поныи!ен!Гой температурой природного газа перед турбиной и доцощ!ительиым тсплообме!и!иком "метан - метйи'*. Нслостзгком ДйнноЙ схемы является рост Потерь тепла с продуктами сгорйшэя с повышением температуры перед турб1!!И)й.

Характеристики

Список файлов лекций