Розробка та дослідження середньотемпературного двофазного пристрою для реалізації технології утилізації теплоти викидних потоків газоперекачувальних агрегатів магістральних газопроводів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorХайрнасов, С. М.
dc.contributor.advisorХайрнасов, С. М.
dc.contributor.advisorKhairnasov, Sergii M.
dc.contributor.degreedepartmentатомних електричних станцій і інженерної теплофізикиuk
dc.contributor.degreefacultyтеплоенергетичнийuk
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-05-24T08:40:39Z
dc.date.available2016-05-24T08:40:39Z
dc.date.issued2014
dc.description.abstractenGas compressor units operate with large thermal emissions (up to 20 MW), high temperature (300 ° C or more) and, at the same time, they require a considerable amount of electricity for the maintenance of the own pumping stations equipment of the Ukrainian gas pipeline. Recycling streams from the high pumping units and outgoing heat conversion into electric energy can be carried out using thermoelectric generators. Way of receiving and heat transfer from the hot gases and provide isothermal surface of the hot and cold junctions of the thermoelectric generators is needed for effective use of them. The problem of increasing the efficiency of the pumping stations of main gas pipelines was solved by using a two-phase heat transfer device (medium-temperature thermosyphon). Determination of the coefficients of heat transfer values in the heating and condensation zones of the closed two-phase heat transfer device with medium coolant temperature, and determination the maximum value of the transmitted and magnitude heat fluxes, determination the thermal resistance between the heating and condensation zones, as well as their dependence on the operating parameters of the thermal device has allows to create a specimen of medium-temperature thermosyphon with the DOWTHERM working fluid for the heat recovery installation with temperature of a waste gas from 300 °C to 400 °C. The performed amount of this work allows to create the new type installation for heat recovery of exhaust gas based on medium-temperature thermosyphons and thermoelectric generators. According to the results of work has been designed and manufactured mock-up of the installation module base on the one thermosyphon, and heat engineering tests for his basic operating parameters were carried out. The use of such heat recovery units based on 60 medium-temperature thermosyphons with general efficiency of 4% will be allow to obtain additional electricity to 61,320 kW • h, which could save natural gas at a rate of 6586 m3. It’s corresponds to a reduction of greenhouse gas emissions by 92 tones of CO2.uk
dc.description.abstractruНа газовых магистралях Украины газоперекачивающие агрегаты работают с большими тепловыми выбросами (до 20 МВт) высокой температуры (300 °С и более) и, одновременно, требуют значительных затрат электроэнергии на привод оборудования самих газоперекачивающих станций. Утилизация высокотемпературных потоков от газоперекачивающих агрегатов и преобразования уходящей теплоты в электрическую энергию можно с помощью термоэлектрических генераторов. Для эффективного использования термоэлектрических генераторов, нужен способ восприятия и передачи им теплоты от горячих газов, а также обеспечение изотермичности поверхности их горячих и холодных спаев. Проблема повышения экономичности работы газоперекачивающих станций магистральных газопроводов была решена использованием теплопередающего двухфазного устройства (среднетемпературного термосифона). Определение значений коэффициентов теплоотдачи в зоне нагрева и конденсации замкнутых двухфазных теплопередающих устройств с среднетемпературным теплоносителем, определения их величины максимального передаваемого теплового потока и величины термического сопротивления между зоной нагрева и конденсации, а также их зависимости от теплотехнических рабочих параметров устройства позволили создать макет среднетемпературного термосифона с теплоносителем DOWTHERM для установки утилизации теплоты отработанных потоков газов с температурой от 300°С до 400°С. Выполненный объем работ позволил создать новый тип установки для утилизации теплоты выхлопных потоков газов с использованием среднетемпературного термосифона и термоэлектрических генераторов. По результатам работы был разработан и изготовлен макет модуля установки на основе одного термосифона, а также проведены его теплотехнические испытания для установки основных рабочих параметров. Использование теплоутилизационной установки на основе 60 среднетемпературных двухфазных устройств и общем КПД 4% дополнительно позволит получать электроэнергию в 61320 кВт • ч, что может обеспечить экономию газа в размере 6586 м3 и соответствует сокращению парниковых выбросов на 92 тона СО2.uk
dc.description.abstractukНа газових магістралях України газоперекачувальні агрегати працюють з великими тепловими викидами (до 20 МВт) високої температури (300 °С і більше) і, одночасно, потребують значних витрат електроенергії на привід обладнання самих газоперекачувальних станцій. Утилізація високотемпературних потоків від газоперекачувальних агрегатів та перетворення викидної теплоти в електричну енергію можливо за допомогою термоелектричних генераторів. Для ефективного використання термоелектричних генераторів, потрібен засіб сприйняття та передачі їм теплоти від гарячих газів, а також забезпечення ізотермічності поверхні їх гарячих та холодних спаїв. Проблема підвищення економічності роботи газоперекачувальних станцій магістральних газопроводів була вирішення використанням теплопередаючого двофазного пристрою (середньотемпературного термосифона). Встановлення значень коефіцієнтів теплообміну в зоні нагріву та конденсації замкнених двофазних теплопередаючих пристроїв з середньотемпературним теплоносієм, визначення їх величини максимального теплового потоку, що передається, і величини термічного опору між зоною нагріву та конденсації та їх залежності від теплотехнічних робочих параметрів пристрою дозволили створити макет середньотемпературного термосифона з теплоносієм DOWTHERM для установки утилізації теплоти відпрацьованих потоків газів з температурою від 300°С до 400°С. Виконаний об'єм робіт дозволив створити новий тип установки для утилізації теплоти викидних потоків газів з використанням середньотемпературного термосифону та термоелектричних генераторів. За результатами роботи було розроблено та виготовлено макет модулю установки на основі одного термосифону, а також проведені його теплотехнічні випробування для встановлення основних робочих параметрів. Використання теплоутилізаційної установки на основі 60 середньотемпературних двофазних пристроїв та загальному ККД 4% додатково дозволяє отримати електроенергію до 61 320 кВт•годин, що може забезпечити економію газу у розмірі 6586 м3 та відповідає скороченню парникових викидів на 92 тони СО2.uk
dc.format.page6 с.uk
dc.identifier2636-п
dc.identifier.govdoc0113U001591
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/15966
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.titleРозробка та дослідження середньотемпературного двофазного пристрою для реалізації технології утилізації теплоти викидних потоків газоперекачувальних агрегатів магістральних газопроводівuk
dc.title.alternativeDevelopment and research of the two-phase medium-temperature thermosyphon for the implementation of the waste streams heat recovery in the pumping units of the gas pipeline
dc.title.alternativeРазработка и исследование среднетемпературного двухфазного устройства для реализации технологии утилизации теплоты выбросных потоков газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов
dc.typeTechnical Reportuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2636-п.pdf
Розмір:
361.25 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи звітів про НДР (АЕ)
Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського