Прислать материал
Универсальная энергетическая установка с турбодетандером
Интересной является часть, где рассмотрен вопрос обоснования выбора типа турбины для турбодетандера и описание использование турбодетандеров на ГРС для выработки электроэнергии.
Следует отметить проведенный самостоятельно анализ мировых аналогов, сравнение характеристик и заключение вывода о целесообразности их применения.
Полученные результаты могут быть использованы при разработке энергетической установки с турбодетандером.
Научный руководитель — доцент, к.т.н. Зинчук А.А. МАИ, каф. 203
В настоящей работе представляются результаты расчетов и предварительного конструкторского поиска облика универсальной турбодетандерной установки (УТДУ). Установка, работая на магистральном природном газе, не затрачивая его, должна обеспечивать получение электроэнергии.
При подготовке работы был выполнен краткий обзор публикаций, в которых содержаться сведения по разработке и промышленной эксплуатации некоторых типов установок, вырабатывающих дополнительную электроэнергию. При выполнении теоретических и расчетных исследований, использовались современные методики по теории и проектированию турбин, работающих на природных газах или продуктах сгорания углеводородных топлив.
1) Проанализирована ситуация в россии и за рубежем.
2) Продумана концепция и схеме установки
3) Произведены многочисленные расчеты
Основные параметры рассчитаны по методике Б.В. Овсянников, Б.И. Боровкий "Теория и расчет агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей". Издательство "Машинострение" Москва 1971 г..
Прочносные в программе Solid Works
Опубликованные прогнозы свидетельствуют, что к 2030 году потребление газа в мире может удвоиться, а межрегиональные поставки утроиться. В России за 20 лет планируется увеличение добычи природного газа на 27 %, и общий объем добываемого газа будет достигать 750 млрд. куб. м в год. Доля природного газа в мировом топливно-энергетическом комплексе, как ожидается, в первой половине XXI века возрастет до 30 %, а в России к 2017 году составит 58 %. Для решения проблемы энергосбережения в транспортных системах все шире используются системы утилизации энергии, одной из которых является турбодетандер.
В настоящей работе представляются результаты расчетов и предварительного конструкторского поиска облика универсальной турбодетандерной установки (УТДУ). Установка, работая на магистральном природном газе, не затрачивая его, должна обеспечивать получение электроэнергии.
При подготовке научной работы был выполнен краткий обзор публикаций, в которых содержаться сведения по разработке и промышленной эксплуатации некоторых типов установок, вырабатывающих дополнительную электроэнергию. При выполнении теоретических и расчетных исследований, использовались современные методики по теории и проектированию турбин, работающих на природных газах или продуктах сгорания углеводородных топлив. Конструкторские проработки выполнялись, в основном, ориентируясь на типовые конструкторские решения, применяемые в ракетной технике.
В данной работе описывается использование турбодетандерной установки в газовой промышленности, её преимущества, а также требование к участку ГРС. Описаны принципиальные схемы зарубежных и отечественных турбодетандеров и турбопривода.
- Проведены расчетные и конструкторские работы по созданию турбодетандерной установки для понижения давления магистрального природного газа с одновременной выработкой электроэнергии.
- Описано использование и преимущество турбодетандерной установки в газовой промышленности, а также требование к участку ГРС
- Анализируются принципиальные схемы зарубежных и отечественных турбодетендоров и турбоприводов.
- Разработана технологическая схема универсальной турбодетандерной установки без подогрева природного газа.
- Проведено расчетное исследование по обоснованию применения осевой активной турбины в качестве силового агрегата для вращения электрогенератора переменного тока.
- Разработана конструктивная схема универсальной турбодетандерной установки с активной турбиной эффективной мощности от 50 до 600 кВт.
- Для некоторых основных деталей турбопривода рассмотрены варианты изготовления различными методами и из различных материалов. Для экспериментальной модели диск активной турбины рекомендуется изготавливать из алюминиевого сплава методом механической обработки.
- Проведены расчеты на прочность диска.
- Результаты работы докладывались на двух научно-технических конференциях.
2. Е.Н.Беляев, В.К.Чванов, В.В.Черваков. Математическое моделлирование рабочего процесса ЖРД.М. Изд. МАИ 1999г., 126.
3 Б.В. Овсянников, Б.И. Боровской Теория и расчет агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей, «Мащиностроение», М., 1971, 540
4. Е.Ю. Марчуков, И.И. Онищик и др. Испытания и обеспечение надежности авиационных двигателей и энергетических установок, МАИ, 2004
5. А. Прерис Solid Works 2005/2006, Учебный курс, «Питер», 2006, 527
6. А.А. Алямовский Solid Works (Cosmos Works), ДМК, 2004, 431