Введение к работе
"ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Проблема очистки природного газа от минерализованных вод при подготовке его к дальней транспортировке является одной кз основных задач газовой промышленности, так., как наличие этих компонентов в составе природного газа приводит к образованию твердых гидратов, к забиванию солями,; а в последующем и к виходу из строя трубопроводов.
Регенерация соленых водных растворов абсорбента составляет
часть технологического процесса очистім добиваемого газа. Обез
воживание и обе ее сливание абсорбента способствуют много-кратному
использованию'его при очистке природного газа. Эта проблема
приобретает повышенное внимание еще и.по" той причине, что в га
зовых и газоконденсатних месторождениях Туркменистана распрост
ранена засоленность сточных вод. Солнечные регенеративные уста
новки, основной частью- которых является, пленочный аппарат., где
происходят процессы тепло- и массообмеяа с поверхности стекащей
пленки раствора,-успешно решают регенерацию отработанных абсор
бентов. ,.."':. ' . '
Анализ существующих методик расчета процесса тепло-, и .массо-
отдачи в таких установках показывает,, что требуются дальнейшие
исследования по разработке математической модели, учитывающей
влияние как жидкой (двух или трехкомпонентный раствор), так и
газовой фаз с заданием условий сопряжения на границе раздела фаз.
Результаты таких исследований позволят .выбрать эффективные зна
чения режимных и конструктивных параметров, выявить влияние.кли
матических условий на' производительность ^регенеративных 'устано
вок. '-': ~; ;! ' .'."..- .'
Цель.работы. Целью данной диссертационной работы является разработка математической модели процессов тепло- и мзесооомено, происходящих в пленочных аппаратах при. .испарении с поверхности раствора и методика ее расчета. , . ,..-.
Для достижения.поставленной.цели необходимо провести ряд научно-исследовательских.работ: разработка математической модели в сопряженной постшібвке,/позволяющей-исследовать-процессы переноса при регенерации водного раствора:ідизтиленглт:оля, а также соленого водного раствЬра даэткленгликоля, используемого в качестве абсорбента; разработка методики1 численного .решения математя-
ческой .модели; создание регенеративной установки.и проведение натурных- экспериментов; солосгавление экспериментальных и расчетных зависимостей; проведение обширных численных экспериментов, позволяющих определить влияние режимных и конструктивных параметров, -а также параметров окружающей среда на процессы переноса; расчетные исследования процессов тепло- и массообмена в солнечных регенеративных установках, функционирующих в местных климати- чесних условиях.
'' Научная новизна. Разработана математическая модель процессов теяло- и массообмена в системе "пленка абсорбента - поток газа". Еешенн сопряженные задачи текло- и массообмена при испарении влаги с поверхности двухкомлонентного, а также с поверхности трехкомпонентного раствора.
Получены экспериментальные результаты по исследованию потока массы испарившейся влага с поверхности стекающей пленки раствора.
Исследовано влияние режимных, конструктивных, а также окружающих параметров на процессы тепло- и массоотдачи в аченочных аппаратах.
Впервые получены расчетные завасшлости, позволяющие прогно
зировать производительность солнечной регенеративной установки в
климатических условиях Туркменистана. .
Исследовано влияние засоленности водного раствора длотилен-гликоля на процесс испарения с поверхности стекающей пленки трехкомпонентного раствора.
Практическая ценность работы. Результаты проведенных рЦсчет-них исследований были использованы при составлении конструкторе- . ких. документации па оштно-прошщешше регенератів ыце установки производительностью 150 и 500 тонн ^абсорбента в год, широкое внедрение которых позволяет решать одновременно проблемы восота-новлешя отработанного абсорбента, экономии энергоресурсов за счет использования энергия солнца, предотвращения выбросов отработанного токсичного.абсорбента з окрут.ащую среду. .. . .
Апробация расіотн. Основные результаты работы- долоаены на УП Всесоюзном, школе-сеїлинаре "Современные проблемы газодинамики, и тепломассообмена и нуги повышения эффективности энергетических установок" {г. Канев, I989);sHaX научно-практической конференции по проблеме "Повышение эффективности, и надежности технологических процессов на объектах.газодобачи Восточное :Тур:шеіщн". (г. Ашхабад, 1990); на иаучно-нр.акгячесхоуконференции но вопроса-л химии, эко?.
логия, охраны и рационального использования природных ресурсов (г. .Ашхабад, 1990); на научных семинарах Института солнечной энергии Научно-производственного объединения "Солнце" АН ТССР (нине'ЙСЭ Академии сєльскохозяйствеїшнх наук Туркменистана)'.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубли
ковано восемь печатных работ. ' . ..
Объем диссертации. Диссертация состоит из зведення, четырех глаз, выводов и библиографического списка. Основное содержание работы изложено на 117 страницах машинописного текста, включая ' 45 рисунков, I таблицу, список использованной литературы л з 81" наименования.