Термотрансформатор

Вихревые термотрансформаторы Ранка, или вихревые трубы получили, пожалуй, самое большое распространение несмотря на достаточно низкую по сравнению с изоэнтропным детандером термодинамическую эффективность процесса перераспределения энергии между свободным и вынужденным вихрями. Прикладные вопросы расчета, проектирования и технического приложения вихревых холодильно-нагревательных аппаратов разработаны достаточно широко, хотя и не в полном объеме. Многочисленные работы, опубликованные в основном в периодических изданиях, несколько монографий по вихревому эффекту, патентная информация открывают большие возможности для совершенствования традиционных и освоения новых областей применения вихревого эффекта в целом и вихревых труб в частности. Успехи практического применения вихревого эффекта снизили интерес исследователей к более глубокому изучению этого чрезвычайно сложного явления газодинамики, физическая природа которого, а, следовательно, и исчерпывающий комплекс характерных особенностей, остаются пока до конца неизученными. Особенно мало публикаций по вихревому эффекту, связанных с изучением микро- и макроструктуры потока с использованием современных средств диагностики закрученных потоков. В определенной степени это объясняется не совсем правильным сло- [c.28]

Параметры холодного и горячего потоков многокомпонентных углеводородных смесей вихревого струйного течения на выходе термотрансформатора Ранка, рассчитанные по известным методикам, отличаются от экспериментально полученных величин эз их параметров от 30 до 100% (12, 50]. [c.160]

Конструирование термотрансформатора с многокомпонентным пульсационным струйным течением и расчет его основных технологических параметров [c.253]

Для расчета основных технологических и конструктивных параметров, описанного выше термотрансформатора (см. рис. 9.24), необходимы следующие исходные данные температура давление Р , компонентный состав С, и расход исходного газа температура Т , , давление окружающей полузамкнутую емкость среды давление Р среды, в которую происходит истечение газа из полузамкнутой емкости, коэффициент теплопроводности Я. материала стенки полузамкнутой емкости, температура остаточного газа Г = в полузамкнутой емкости. [c.253]

В связи с тем, что в данной конструкции термотрансформатора, представленной на рис. 9.24, подача исходного газа в полузамкнутую емкость производится поочередно, причем каждая подача происходит после полного сброса из полузамкнутой емкости и подаваемый газ не смешивается с газом, истекающим из полузамкнутых емкостей, температура холодного газа находится из уравнения [c.255]

Наименование технических параметров Термотрансформаторы [31, 33] Пульсационные охладители газа - ПОГ [11,33] [c.257]

Основы расчета и конструирования термотрансформатора с многокомпонентным вихревым струйным течением [c.259]

С целью эффективного отвода максимального количества жидкой фазы из свободного вихря необходимо поместить сепарационное устройство на границе образования вынужденного вихря, т.е. между вихревой камерой и камерой энергоразделения термотрансформатора, например, как на рис. 9.32. Из сепарационного устройства рекомендуется отводить газовую фазу, попадающую туда вместе с жидкостью, путем использования разности величин давления в свободном вихре и на оси вынужденного вихря (см. рис. 9.32). [c.263]

Для выполнения расчета основных параметров термотрансформатора, схематично представленного на рис. 9.32, требуются следующие исходные данные давление температура 7 , компонентный состав С высоконапорного газа и давление P низконапорной среды, в которую происходит истечение охлажденного газа из вынужденного вихря. Кроме того, при расчете задаются величины радиуса отверстия диафрагмы Г .,,,,, начального радиуса Г(. вихревой камеры и угол расширения или сужения стенок камеры энергоразделения у- Если угол у по потоку свободного вихря расширяющийся, то его величина принимается положительной, если угол у сужающийся, то его величина принимается отрицательной. [c.263]

Адекватность описанной в главе 6 физико-математической модели процесса энергоразделения и массообмена в многокомпонентном вихревом струйном течении и описанного в данном разделе метода расчета основных технологических и конструктивных параметров термотрансформатора Ранка с таким струйным течением проверялась ПО данным, полученным на экспериментальных и промышленных аппаратах [32, 33, 34, 35]. Наиболее полно экспериментальные данные по основным параметрам энергоразделения и массообмена в вихревом термотрансформаторе представлены в работе [25]. Эти данные были приняты за основную базу, на которой производилась проверка на адекватность предложенных физико-математической модели в главе 6. [c.263]

Параметры многокомпонентного углеводородного газа на входе термотрансформатора Ранка были следующие давление Р = 3,6 Мпа, температура Т = 288 К. На выходе термотрансформатора давление Р, изменялось от 2,0 до 0,5 Мпа. Газ на входе термотрансформатора состоял из 82% метана, 7,4% этана, 4,2% пропана, 2,7% бутана, 1,7% пентана, 1,2 гексана, 0,8% октана и других высших углеводородов. [c.264]

Вихревой термотрансформатор был выполнен по схеме, представленной на рис. 6.3 и 9.29, и имел, вихревую камеру и камеру энергоразделения одинакового диаметра = 0,150 м, причем по всей длине камеры энергоразделения ее диаметр [c.264]

Рис. 9.34. Схема подключения термотрансформатора с вихревым струйным течением на Нижневартовском газоперерабатывающем заводе

Наряду с выполнением формы канала сопла по специальному профилю термотрансформатор был оборудован устройством отвода конденсата из пристеночной зоны. [c.265]

Рис. 9.35. Изменение разности температур АТ на входе Т и выходе 7, термотрансформатора от доли холодного потока ц

Исследуемый вихревой термотрансформатор испытывался на Нижневартовском газоперерабатывающем заводе. Схема подключения вихревого термотрансформатора показана на рис. 9.34. [c.266]

С позиции термодинамики вихревая труба представляет собой термотрансформатор, эффективность которого по эффектам охлаждения существенно выше эффективности дроссельных расширителей сжатого газа, но заметно ниже эффективности изоэн-тропного турбодетандера. [c.41]

Пвраляпшшш Ш.А. Физико-математические модели процесса энергоразделения в вихревых термотрансформаторах Ранка / АнАТИ. Андропов, 1985. Деп. в ВИНИТИ 04.01.85., № 160-85. [c.406]

Аппараты, в которых струйными течениями выполняют и интенсифицируют технологические процессы с перемещением и контактом газов и жидкостей (скрубберы, эжекторы, струйные реакторы, инерционно-ударные сепараторы, конденсаторы смешения, распыливающис абсорберы, термотрансформаторы с вихревыми и пульсационными струйными течениями), надежны в работе, просты конструктивно и в изготовлении, обладают высокой степенью агрегатирования с другим технологическим оборудованием. Кроме того, современные конструкции аппаратов со струйными течениями экономичны. Например, КПД адиабатического сжатия газа в газоструйных [c.6]

Недостаточно полная изученность термогазодинамических и тепломассообменных процессов во многих типах многокомпонентных струйных течений приводят к тому, что при их осуществлении эффективность аппаратов и установок с этими течениями оказывается ниже предусматриваемых величин, получаемых при работе данных аппаратов и установок с одно- и двухкомпонентными средами. Так, при охлаждении углеводородных природных и нефтяных газов в термотрансформаторах с пульсационными струйными течениями величина изоэнтропийного КПД в 1,3 раза мен1.ше, чем при охлаждении воздуха. Несовер[пенство существующих методов расчетов процессов в многокомпонентных струйных течениях приводит к ошибкам при определении технологических параметров аппаратов с такими течениями. Например, рассчитанные величины расходов жидкой и газовой фаз и содержание в них углеводородных компонентов в потоках на выходе из термотрансформатора Ранка при охлаждении в нем нефтяных газов отличаются от экспериментально полученных величин этих параметров от 30 до 100% в зависимости от режимов работы. [c.7]

Рис. 6.1. Вихревое струйное течение в термотрансформаторе Ранка-Хилша

Модель радиальных потоков [ 10, 30-321 состоит в том, что за основу в вихревом течении принимается разделение двух потоков энергии потока кинетической энергии, направленного от центра к периферии, и потока тепла, направленного в противоположную сторону. Исходный газ в завихрителе термотрансформатора (см. рис. 6.1) создает интенсивный круговой поток, вращающийся по закону свободного вихря. По мере продвижения вдоль вихревого течения этот поток за счет сил внутреннего трения перестраивается в вынужденный вихрь, в результате чего происходит уменьшение круговых скоростей внутренних слоев и увеличение угловых скоростей внешних слоев. Это создает возможность перехода кинетической энергии от центра к периферии. В то же время за счет более высоких значений статической температуры у периферии вихря, по сравнению с центральными слоями, существует поток тепла, имеющий направление, противоположное кинетической энергии. Тепловой по гок по своей величине не в соетоянии компенсировать приосевым слоям потери кинетической энергии. Это и является основной причиной, объясняющей охлаждение центральных и нагрев периферийных слоев вихревого течения. Из модели Хилша-Фултона следует, что максимальный холодильный эффект будет иметь место возле дросселя термотрансформатора (см. рис. 6.1). Однако экспериментальные данные 6, Н, 9, 32, 37] указывают на максимум эффекта охлаждения ГЕОтока на выходе из диафрагмы. [c.158]

Полуэмнирические методы расчета позволяют определять температур ные характеристики вихревых струйных течений с удовлетворительной точностью в пределах тех условий, для которых получены экспериментальные результаты при работе на воздухе, при тех же степенях расширения газа, геометрических характеристиках вихревых термотрансформаторов и т.д. Применение этих методов для расчета на природном углеводородном газе показало [50], что рассчитанные характеристики лишь качественно сходны с экспериментальными, а количественные расхождения иногда достигают 100%, что объясняется в первую очередь влиянием происходящих в не- [c.159]

В работе [ 12] предложен метод расчез а характеристик вихревого термотрансформатора, работающего на нефтяных и природных газах, основанный ви представлении однократкой конденсации углеводородных компонентов в равновесных условиях вихревого течения. Величины параметрезв характеристик холодного и горячего потоков на выходе термотрансформатора, полученные расчетным путем по этому методу и экспериментальным, отличаются один от другого до 30%. [c.160]

Теория взаимодействующих вихрей, в основе которой лежат представления о турбулентном переносе количества тепла и вещетва, находит применение в методиках расчетов параметров вихревых термотрансформаторов, работающих на воздухе и на многокомпонентных углеводородных смесях, какими являются нефтяные и природные газы. [c.160]

Исходный газ, имеющий давление Р , температуру Г,, и компонептн. лй состав С, , истекает из сопла / (см, рис. 6.3) в вихревую камеру 2 термотрансформатора, содержащего также диафрагму 3 с отверстием 4 и дроссель 5, между которыми и стенками камеры энергоразделения 6 имеется кольцевое отверстие 7. В камере энергоразделения 6 из исходного газа образуются свободный Я и вынужденный 9 вихри. Свободный вихрь вихревой камеры 2 и камеры энергоразделения 6 и истекает через кольцевое отверстие 7. Вынужденный вихрь 9 находится в приосевой области струйного течения. Между свободным 8 и вынужденным 9 вихрями располагается пограничный слой К), состоящий из газа, перетекающего из [c.160]

Пиралишвили Ш.А. Физико-математические модели процесса энергоразделения в вихревых термотрансформаторах Ранка. Андропов, 1984. 83 с. Деп. в Андропов, авиац. ии-те, № 160-85. [c.174]

С целью определения основных параметров работы пульсационных термотрансформаторов, работающих на таких газах, принята следую1цая модель многокомпонентного пульсационного струйного течения. [c.178]

Разработанная в разделе физико-математическая модель термогазодинамического процесса энергоразделения в многокомпонентной среде, пульсационно истекающей в полузамкнутую емкость с теплопроводными стенками, является основой для расчета основных конструктивных и технологических параметров различных типов пульсационных термотрансформаторов, предназначенных для охлаждения многокомпонентных углеводородных газов. Одна из таких конструкций [31, 32] представлена на рис. 9.24. [c.253]

Термотрансформатор состоит из корпуса /, газораспределительного усгройства 2, в котором диаметрально противоположно размещены сопла 3, которые своими входами ссзобщаются с камерой высокого давления 4, расположенной внутри газораспределительного устройсгва 2, а выходами - с камерой 5 низкого давления. В камере. 5 низкого давления в одной плоскости соосно с соплами 3 по окружности равномерно расположены полузамкнутые емкости 6, выполненные в виде трубок, глухие концы которых вынесены за пределы корпуса /, а отверстия выходят в камеру 5 низкого давления. В камере 5 низкого давления выполнены отверстия 7 для вывода охлажденного газа. Газораспределительное устройство 2 установлено на подшипниках 8 в корпусе I с возможностью вращения. Вращение газораспределительного устройства 2 осуществляется через вал 9 от газовой турбины, работающей на охлажденном газе, или от другого двигателя, например электрического. [c.253]

Таким образом, используя закономерности физико-математической модели термогазодинамического процесса энергоразделения в многокомпонентной струе, пульсационно истекающей в полузамкнутую емкость с теплопроводными стенками, рассчитываются основные конструктивные и технологические параметры термотрансформатора (см. рис. 9.24) с таким течением. Порядок расчета представлен на рис. 9.25 в виде блок-схемы. [c.255]

Рис. 9.26. Зависимости разности температур Т на входе 7 и выходе 7 термотрансформатора от степени расширения Рц1Р в нем газа
Физико-математическая модель энерго- и массоразделения в многокомпонентном вихревом струйном течении, явилась базой для разработки основ конструирования и расчета основных технологических параметров термотрансформаторов с такими течениями. [c.259]

Таким образом, сходя из изложенного выше в данном разделе, можно сделать вывод о том, что с прекращением существования вынужденного вихря в вихревом струйном течении прекращается процесс энерго- и массоразделения, эффективность процесса энерго- и массоразделения достигает своего максимума при условии полностью сформировавшегося в вихревом струйном течении вынужденного вихря и при длине вихревого струйного течения равной длине вынужденного вихря, а наибольшее количество сконденсировавшейся среды, находящейся в свободном вихре, приходится на границу возникновения вынужденного вихря. Из данного вывода следует, что длина термотрансформатора должна быть равна длине вынужденного вихря, как это показано на рис. 9.29. [c.263]

Рис. 9.32. Конструкция термотрансформатора с многокомпонентным вихревым течением, предназ-каченным для улавливания конденсата

Рис. 9.33. Конструкция соплового канала экспериментального термотрансформатора Ранка, рассчитанная из условия ЗР131 = 2 10" и
I - расходомер 2 - теплообменник 3 - сепаратор 4 - термотраисформатор 5 - термометр 6 - манометр 7 - пробоотборник 8 сепарирующее устройство термотрансформатора [c.265]

Смотреть страницы где упоминается термин Термотрансформатор : [c.227] [c.315] [c.315] [c.407] [c.7] [c.156] [c.158] [c.160] [c.254] [c.256] [c.256] [c.257] [c.258] [c.263]

Термодинамика (1984) -- [ c.561 ]

Теплоэнергетика и теплотехника Кн4 (2004) -- [ c.293 ]

ПОИСК

КОЭФФИЦИЕН преобразования понижающего термотрансформатора

Коэффициент аэродинамический преобразования понижающего термотрансформатора — Теоретическое значение

Основы расчета и конструирования термотрансформатора с многокомпонентным вихревым струйным течением

Повышающие термотрансформатор

Понижающие термотрансформаторы

Принципиальные схемы термотрансформаторов

Тепловой насос и термотрансформаторы

Термометры Термотрансформаторы

Термотрансформаторы повышающие — Схема энергетическая

Термотрансформаторы понижающие — Схема энергетическая

Трансформаторы теплоты (термотрансформаторы)

ЦИЛИНДРЫ - ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ повышающих термотрансформаторов

ЦИЛИНДРЫ - ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ понижающих термотрансформаторов

Циклы газовых двигателей термотрансформаторов

Циклы термотрансформаторов

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...