Оптимизация параметров вентиляторных установок аппаратов воздушного охлаждения газа

 

ISSN 0536-1028 (Print)              ISSN 2686-9853 (Online)  
УДК 622.44 DOI: 10.21440/0536-1028-2021-8-45-54


Download

 

Актуальность. В статье установлена целесообразность использования осевых вентиляторных установок большой быстроходности по аэродинамическим схемам с одним рабочим колесом для аппаратов воздушного охлаждения газа.
Цель и методы работы. С использованием математического анализа основных закономерностей осевых турбомашин получены уравнения для коэффициента полезного действия вентиляторной установки и вентилятора в зависимости от кинематических параметров потока и геометрических параметров вентиляторной установки.
Результаты. На базе теории оптимизации получены формулы для максимальных значений коэффициента полезного действия вентилятора и вентиляторной установки различной удельной быстроходности в зависимости от коэффициента расходной скорости и относительного
диаметра втулки рабочего колеса. Предложена методика построения аэродинамических схем осевых вентиляторных установок для аппаратов воздушного охлаждения газа типа «К» с предельными максимальными значениями коэффициента полезного действия для заданных значений удельной быстроходности, относительного диаметра втулки рабочего колеса, аэродинамического качества профилей рабочего колеса, коэффициента аэродинамического сопротивления проточной части, коэффициента расходной скорости. Показана возможность создания вентиляторнойустановки с быстроходностью более 400 и экономичностью не менее 0,86.

Ключевые слова: вентиляторная установка; проточная часть; входные элементы; выходные элементы; коэффициент полезного действия; удельная быстроходность; коэффициент аэродинамического качества; коэффициент аэродинамического сопротивления.

 

Библиографический список

1. Абакумов А. М., Мигачев А. В., Степашкин И. П. Исследование системы управления
аппаратом воздушного охлаждения природного газа // Известия вузов. Электромеханика. 2016.
№ 6. С. 130–134.
2. Рубцова И. Е., Мочалкин Д. С., Крюков О. В. Основные направления и задачи энергосбережения
при реконструкции КС. Энергосбережение и автоматизация электрооборудования компрессорных
станций: монография / под ред. О. В. Крюкова. Т. 3. Н. Новгород: Вектор ТиС, 2012. 572 с.
3. Abakumov А. М., Stepashkin I. P. Research of the adaptive automatic control system at the natural
gas air-cooling unit // IEEE Xplorе. 2017. DOI: 10.1109/ ICIEAM.2017.8076297
4. Хворов Г. А., Юмашев М. В. Анализ энергосберегающих технологий по материалам
охлаждения газа на основе аппаратов воздушного охлаждения в транспорте газа ПАО «Газпром» //
Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 9. С. 127–132.
5. Калинин А. Ф., Фомин А. В. Оценка эффективности режимов работы АВО // Труды РГУ
нефти и газа имени И. М. Губкина. 2011. № 4(265). С. 131–139.
6. Torshizi S. A. М., Benisi А., Durali M. Multilevel optimization of the splitter blade profile in the
impeller of a centrifugal compressor // Scientia Iranica. 2017. No. 24. P. 707–714.
7. Брусиловский И. В. Аэродинамический расчет осевых вентиляторов. М.: Машиностроение,
1986. 288 с.
8. Mao Y. F. Numerical study of correlation between the surge of centrifugal compressor and the
piping system. PhD in Engineering diss. Xi’an Jiaotong University, Xi'an. 2016.
9. Wu D., Yin K., Yin Q., Zhang X., Cheng J., Ge D., Zhang P. Reverse circulation drilling method
based on a supersonic nozzle for dust control // Applied Sciences (Switzerland). 2017. Vol. 7. No. 1.
P. 5–20. URL: https://doi.org/10.3390/app7010005
10. Лифанов А. В., Матеров А. Ю., Макаров В. Н., Серков С. А., Макаров Н. В. Перспективные
направления повышения комплексной эффективности аппаратов воздушного охлаждения // Нефть.
Газ. Новации. 2020. № 4(233). С. 14–17.
11. Лойцанский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Дрофа, 2003. 840 с.
12. Мигачев А. В., Потемкин В. А., Степашкин И. П. Параметрическая идентификация аппарата
воздушного охлаждения газа как объекта управления // Актуальные исследования гуманитарных,
естественных, общественных наук: матер. VIII Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч.
Новосибирск: ЦРСНИ, 2016. С. 23–28.
13. Абакумов А. М., Мигачев А. В., Потемкин В. А., Степашкин И. П. Оценка энергетической
эффективности использования системы автоматического управления температурой газа на
компрессорных станциях // Проблемы энергетического обеспечения нефтегазового комплекса: сб.
тр. Междунар. науч.-практ. конф. Ашировские чтения. Т. II. Самара: СамГТУ, 2016. С. 292–295.
14. Способ повышения давления и экономичности лопастных турбомашин: пат. 2482337 Рос.
Федерация. М. кл. F 04 D 29/28; заявл. 29.11.2011; опубл. 20.05.2013. Бюл. № 14.
15. Макаров В. Н., Боярских Г. А., Валиев Н. Г., Макаров Н. В., Дылдин Г. П. Критерии подобия
природной соразмерности турбомашин // Известия вузов. Горный журнал. 2020. № 8. С. 81–89.

Язык сайта

Мы индексируемся в: