Утилизация теплоты выхлопных газов ГТУ с помощью двигателя Стирлинга
ВведениеВ современном мире одним из главных приоритетов является сохранение окружающей среды и эффективное использование энергоресурсов. Учитывая постоянный рост потребления энергии и проблемы глобального потепления, актуальность вопроса рационального использования тепловой энергии становится все более значимой. В связи с этим, было выбрано направление исследования, посвященное повышению эффективности газотурбинных установок (ГТУ) за счет утилизации теплоты выхлопных газов с использованием двигателя Стирлинга.
Газотурбинные установки широко применяются в различных отраслях промышленности, однако в ходе их функционирования значительная часть тепловой энергии сгорающего топлива выбрасывается с выхлопными газами, что снижает общую эффективность процесса. Утилизация теплоты выхлопных газов ГТУ позволяет не только существенно повысить эффективность использования тепловой энергии, но и снизить вредные выбросы в атмосферу.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 7
Основная часть 9
1. Анализ возможности и целесообразности повышения эффективности работы ГПА за счет отбора теплоты отработавших газов. 9
1.1. Классификация и общее устройство ГПА. 9
1.2. Выхлопная система ГПА и типовые способы использования теплоты отработавших газов. 18
1.2.1 Назначение и общее устройство типовой выхлопной системы ГПА. 18
1.2.2. Классификация и назначение утилизаторов теплоты. 21
1.2.3 Анализ основных технических решений по отбору теплоты отработавших газов. 22
Выводы по главе 1. 28
2. Разработка технических предложений по повышению эффективности работы ГПА за счет использования двигателя Стирлинга. 29
2.1. Классификация, принцип работы и общее устройство двигателя Стирлинга. 29
2.2. Разработка технического предложения по повышению эффективности ГПА с использованием двигателя Стирлинга. 50
2.2.1. Принципиальная схема и содержание технического предложения. 50
2.2.2 Расчет основных показателей технического предложения. 55
2.2.3. Технико-экономическая оценка эффективности применения двигателя Стирлинга. 62
Выводы по главе 2. 67
Заключение 69
Список литературы: 70
1. Антипов Б.Н. Энерготехнологическое оборудование компрессорных станций: Учебное пособие для вузов. – М.: РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2017. – 192с.
2. Поршаков Б.П., Лопатин А.С., Купцов С.М., Шотиди К.Х. Газоперекачивающие агрегаты с газотурбинным приводом на магистральных газопроводах: Учебное пособие для вузов. – М.: ООО «Издательский дом Недра», 2010. – 245 с.
3. СТО Газпром 2-3,5-138-2007.
4. Двигатели Стирлинга. Пер. с англ. Под ред. В.М.Бродянского. М.: Мир, 1975.
5. Двигатели Стирлинга/В.Н. Даниличев, С.И. Ефимов, В.А. Звонок и др.; под ред. М.Г. Круглова. - М.: “Машиностроение”, 1977.
6. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели: Конструкция и расчет деталей/Г.С. Скубачевский - М.: Книга по Требованию, 2012. -547 с.
7. https://bstudy.net/940025/tehnika/voprosy_samoproverki_znaniy#537692
Адсорбционные утилизаторы могут быть эффективными в случаях, когда необходимо отбирать теплоту при низких температурах или для утилизации газов с высокой концентрацией вредных веществ. При выборе конкретного технического решения необходимо учитывать все требования к выхлопной системе и особенности работы газоперекачивающего агрегата.
Выводы по главе 1.Анализ возможности и целесообразности повышения эффективности работы газоперекачивающего агрегата за счет отбора теплоты отработавших газов является важным шагом в улучшении экономической эффективности и экологической безопасности производства. Выбор конкретного технического решения для отбора теплоты зависит от многих факторов, таких как тип газоперекачивающего агрегата, характеристики выхлопной системы, требования к эффективности работы и безопасности эксплуатации.