بخشی از مقاله
چکیده:
همانطور که میدانیم گرمای خروجی از اگزاست توربین گازی دارای دمای بسیار بالا میباشد.در این مقاله سعی شده است فلوی خروجی از اگزاست توربین حساب شده و ازاین گرما که توسط یک مبدل برای گرم کردن اب داغ برای مصارف گرمایش یا سوپر هیت برای تولید steam generator طراحی شده است مورد استفاده قرار گرفته است. کل محاسبات مربوطه بصورت یک نرم افزار ویژوال بیسیک نوشته شده است.مسلما کم کردن دمای اگزاست توربین باعث کاهش الاینده ای زیست نظیر Nox و..خواهد شد.که البته این نیز میتواند یکی از مزیت های چنین سیستمی باشد.
مقدمه
توربین گازی یکی از دستگاههایی است که در صنایع نفت و گاز استفاده میشود.گرمای خروجی ازاگزاست توربین گازی دارای دمای بسیار بالایی است با توجه بحث بهینه کردن انرژی در صنایع لزوم استفاده از این گرما بسیار حائز اهمیت میباشد.امروزه روشها وشیوه های مختلفی طراحی شده است که این گرما را بازیافت کند[2] وبه مصارف بهتر ومورد لزوم از جمله در سیستم گرمایشی و steam generator که در مورد اخر میتوان مجددا از چنین سیستمی برای تولید برق استفاده کرد.
یکی ازاین روشها سیستم HRSGمیباشد که در ادامه اگزاست توربین نصب میشود و از مبدل حرارتی عموما پره دار استفاده میشود شکل - . - 1,2 مبدل این سیستم شامل pre heater,evaperator,super heaterمی باشد.مایع استفاده شده که همان اب میباشد بصورت بخار اشباع و یا سوپر هیت برای مصارف خاص استفاده می شود.[4] از انجا که در دماهای بالا انتشار گاز های الاینده نظیر Nox بسیار محتمل است با اتخاذ چنین روشهایی میتوان ازمقدار چنین گازهایی که نقش بسیار مهمی در الودگی زیست محیطی دارند جلوگیری کرد.[1]
-1روشها ومتدها
-1-1معادلات ریاضی گاز خروجی از اگزاست توربین
برای محاسبه مبدل حرارتی احتیاج به حجم گاز خروجی از اگزاست توربین داریم.از انجا که این مقاله درباره توربین گازی ایستگاه تقویت فشار گاز شاهرود از نوع ومدل dresser-rand میباشد.با توجه به نمودار ها وجداولی که در manual book شرکت سازنده درباره این توربین گذاشته شده استفاده نمود. و از طریق فرمولهای ذکر شده مقدار دما و دبی گازهای خروجی را بدست اورد.
-1-2معادلات ریاضی مبدل حرارتی
برای طراحی مبدل حرارتی برای ایستگاه تقویت فشار گاز شاهرود با فرض دانستن دماهای ورودی وخروجی سیالات - گاز و مایع - و دانستن قطر لوله مبدل گرمایی میتوان طول لوله وپاس لوله مبدل گرمایی را بدست اورد.[8]همانطور که از شکل - 11 - پیداست از یک اکونومایزر و اواپرتور و سوپر هیتر تشکیل شده است.البته میتوان با توجه به نوع مصرف گرمایش ویا برای steam generator از هریک انشعابات جداگانه گرفت وطراحی را بر اساس ان پیش برد.محاسباتی که اینجا بکار میبریم.[7],[8] اصول کلی مبدل حرارتی را بیان میداردوبرای محاسبات کاملتر به فرمولها ومعادلات پیچیده تری نیاز میباشد .[12]در شکل زیر چهار اگزاست ایستگاه ومحل جانمایی سیستم مبدل حرارتی برای گرمایش ویا steam generator تعبیه شده است.[6]
