تحلیل حرارتی هیتر ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز شهری و محاسبه راندمان و میزان مصرف سوخت و ارائه مدل هندسی بهینه

Abstract

ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز شهری جزء مهم‌ترین قسمت‌های صنعت انتقال گاز می‌باشند که وظیفه آن تنظیم فشار گاز در محدوده‌ استاندارد جهت مصارف مختلف می‌باشد. باعنایت به اینکه انتقال حرارت از منبع تولید انرژی، به‌وسیله سیال واسط به گاز عبوری از هیتر منتقل می‌گردد، به آن‌ها هیتر حمام آب غیر مستقیم گفته می‌شود. هیتر حمام غیرمستقیم آب به منظور گرم کردن گاز قبل از افت فشار مورد استفاده قرار گرفته تا دمای میعانات موجود در گاز به نقطه تشکیل هیدراتها در حین شکستن و کاهش فشار گاز نرسد. باعنایت به توسعه گازرسانی در کشور ایران و سهم 70% گاز طبیعی از سبد انرژی کشور، تعداد ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز و به تبع هیترهای حمام آب غیر مستقیم در صنعت گاز بسیار چشمگیر می‌باشد. در این تحقیق با توجه به مشخصات گاز طبیعی و روابط انتقال حرارت و بقای جرم و معادلات انرژی، تحلیل قابل قبولی از رفتار حرارتی هیترها صورت پذیرفته‌است و مدل‌سازی هیتر با دقت مناسبی انجام شده و تاثیر پارامترهای هندسی بر عملکرد حرارتی هیتر بررسی شده‌است. با تغییر هندسه هیتر از استوانه‌ای به هندسه مکعبی، نتایج قابل قبولی بدست آمد به گونه ای که راندمان از 31% به 56% افزایش و میزان مصرف سوخت از kg/s 48/1 تا kg/s 84/0 کاهش می‌یابد.

Keywords

• ایستگاه تقلیل فشار
• هیترهای حمام آب غیرمستقیم
• هندسه
• راندمان
• ترکیب گاز