автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Моделирование испарительных установок сжиженного газа с трубчатыми грунтовыми теплообменниками

На правах рукописи

ПАВЛУТИН МАКСИМ ВЛАДИМИРОВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК СЖИЖЕННОГО ГАЗА С ТРУБЧАТЫМИ ГРУНТОВЫМИ ТЕПЛООБМЕННИКАМИ

Специальность 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Курицын Борис Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шитов Виктор Васильевич

кандидат технических наук, доцент Морозова Наталия Николаевна

Ведущая организация:

Открытое акционерное общество «Газпромрегионгаз», г. Санкт-Петербург

'Защита состоится «08» июня 2006г в 10 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д212.033.02 в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20 лет Октября, 34, ВГАСУ, аудитория 20, корпус 3 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет» (ВГАСУ).

Автореферат разослан «08» мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

С. А. Колодяжный

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В современной практике снабжения потребителей сжиженным углеводородным газом (СУГ) широкое распространение получили подземные резервуарные установки, использующие для регазификации продукта естественную теплоту грунтового массива. Важным резервом повышения паропроизводительности резервуарных установок с естественной регазифика-цией СУГ является оснащение последних трубчатыми грунтовыми теплообменниками. При этом особый интерес представляют теплообменники с вертикальным расположением элементов (испарительных колонок). К преимуществам грунтовых испарителей шахтного типа следует отнести малую площадь для размещения испарительных колонок, возможность применения для производства земляных работ высокопроизводительной буровой техники, сокращение сроков и сметной стоимости строительства.

Теоретические и экспериментальные исследования тепловых режимов эксплуатации грунтовых испарителей СУГ шахтного типа, проведенные Н.В. Егоровым, Б.Н. Курицыным и А.Н. Юшиным, обеспечивают необходимую теоретическую базу для расчета паропроизводительности одиночных испарительных колонок, работающих в режиме постоянного газопотребления.

Вместе с тем широкое внедрение грунтовых испарителей данного типа в практику резервуарного снабжения сжиженным газом требует дальнейшего развития методов их расчета и проектирования с учетом реальных режимов потребления газа объектами газоснабжения, а также оптимизации схемно-параметрических решений испарительных установок как при одиночном, так и при групповом размещении испарительных колонок в грунте.

Цель работы заключается в моделировании испарительных установок сжиженного газа с трубчатыми грунтовыми теплообменниками.

Задачи исследования. Поставленная цель достигается путем решения ряда взаимосвязанных задач:

- разработка математической модели теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим (протаивающим) грунтом при переменном (циклическом) отборе паров;

- экспериментальные исследования тепловых режимов работы испарительной колонки сжиженного газа при переменном (циклическом) отборе паров;

- разработка математической модели теплообмена вертикальной трубной решетки сжиженного газа с грунтом;

- моделирование тепловой интерференции вертикальных трубных решеток сжиженного газа в грунте методом электротепловой аналогии;

- экономико-математическое моделирование обоснования конструктивных параметров и схемных решений фунтовых испарителей сжиженного газа шахтного типа.

Научную новизну диссертационных исследований представляют: 1. Математическая модель теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим (протаивающим) грунтом. По сравнению с известными аналогами предложенная модель учитывает ¿утфчн^^'^дадащ^ ¡адс|по

БИБЛИОТЕК* С.-Петербург ,,

_ОЭ 2П0£акт.^?ч)

требления, сочетающую в себе периоды отбора паров и отсутствия газопотребления. Наличие циклической эксплуатации в сочетании с тепловой аккумуляцией грунта вскрывает дополнительные резервы паропроизводитель-ности испарительных установок.

2. Результаты исследований тепловых режимов работы испарительной колонки сжиженного газа в условиях натурного эксперимента при переменном (циклическом) отборе паров.

3. Математическая модель теплообмена трубной решетки сжиженного газа с грунтом, отличительной особенностью которой является обобщенная постановка задачи, комплексно учитывающая наличие собственного температурного поля грунтового массива, конечные размеры и количество трубчатых элементов грунтового испарителя, термическое сопротивление в системе грунт-гидроизоляция-жидкая фаза сжиженного газа.

4. Результаты экспериментальных исследований тепловой интерференции вертикальных трубных решеток сжиженного газа в грунте методом электротеплового моделирования в электролитической ванне.

5. Экономико-математические модели, реализация которых позволила обосновать диаметр и длину типовых испарительных колонок сжиженного газа, разработать мероприятия по их оптимальной теплозащите, а также обосновать оптимальный шаг между испарительными колонками и коэффициент тепловой интерференции при групповом размещении испарительных колонок на территории резервуарного парка.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы подтверждается использованием фундаментальных положений теории теплопроводности и тепломассообмена, современных методов математического моделирования и программирования, а также результатами лабораторных и натурных испытаний. Основные положения и выводы диссертационной работы коррелиру-ются с имеющимися данными других исследователей.

Практическая значимость. Разработанные теоретические и практические положения обеспечивают повышение эффективности снабжения потребителей сжиженным газом от групповых резервуарных установок с естественной регазификацией СУГ в грунтовых теплообменниках шахтного типа путем реализации и внедрения комплекса математических моделей и разработанных на их основе методов расчета паропроизводительности испарительных колонок СУГ при групповом размещении в грунте и в условиях реальной динамики газопотребления; рекомендаций по выбору оптимальных конструктивных параметров и схемных решений испарительных установок сжиженного газа с трубчатыми фунтовыми теплообменниками.

Рекомендации и технические решения, предложенные по результатам проведенных исследований, утверждены на научно-техническом совете ОАО «Гипрониигаз» - Головном научно-исследовательском и проектном институте по проблемам газификации (протокол № 2 от 08.12.2005) и рекомендованы к использованию в практической деятельности института и его филиалов при разработке проектов газоснабжения сжиженным газом объектов жилищного и

коммунально-бытового хозяйства, а также предприятий промышленного и сельскохозяйственного назначения от групповых резервуарных установок с естественной регазификадией продукта.

Результаты исследований используются в лекционном курсе "Газоснабжение", читаемом на кафедре TTC СГТУ, а также в дипломном проектировании студентов.

На защиту выносятся:

- математическая модель теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим грунтом при переменном (циклическом) отборе паров;

- результаты исследований тепловых режимов работы испарительной колонки сжиженного газа при циклическом отборе паров в условии натурного эксперимента;

- математическая модель теплообмена вертикальной трубной решетки сжиженного газа с грунтом;

- результаты моделирования тепловой интерференции вертикальных трубных решеток сжиженного газа в грунте методом электротеплового моделирования в электролитической ванне;

- экономико-математические модели обоснования конструктивных параметров и схемных решений грунтовых испарителей сжиженного газа шахтного типа.

Апробация. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии», посвященном 150-летию В.Г. Шухова (Белгород, 2003); Российской научно-технической конференции «Перспективы использования сжиженных углеводородных газов» (Саратов, 2003); ежегодных научно-технических конференциях СГТУ (Саратов, 2003, 2004, 2005); Первой Всероссийской конференции молодых специалистов «Актуальные научно-технические проблемы совершенствования систем газораспределения и газопотребления» (Саратов, 2005); научно-технической конференции СГАУ (Саратов, 2005); Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции» МГСУ (Москва, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ общим объемом 52 стр. Из них лично автору принадлежит 31 стр. Одна статья [8] опубликована в журйале, рекомендованном ВАК для докторских диссертаций. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежат: в [1] - технико-экономическое обоснование применения грунтовых теплообменников в системах газоснабжения зданий; в [2] - математическая модель и алгоритм расчета теплообмена вертикальной трубной решетки сжиженного газа с грунтом; в [3] - математическая модель и алгоритм расчета теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим фунтом при циклическом отборе паров; в [4] - методика расчета и проектирования грунтовых испарителей сжиженного газа шахтного типа; в [5] - результаты электротеплового моделирования теплопередачи трубной решетки СУГ в электролитической ванне; в

[7,8] - результаты теоретических и экспериментальных исследований теплопередачи в полуограниченном массиве (грунте) с вертикальными трубными решетками сжиженного газа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, раздела экономической эффективности и внедрения результатов исследования, основных выводов, списка использованной литературы из 128 наименований и 4 приложений. Общий объем работы 185 страниц, в том числе основной текст 153 страницы, 32 рисунка, 11 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной тематики, сформулированы цель и задачи работы, методы их решения, научная новизна, практическая значимость и положения, выносимые на защиту.

В первой главе установлено, что при газификации малых объектов коммунально - бытового, промышленного и сельскохозяйственного назначения наиболее эффективную форму снабжения потребителей паровой фазой пропан - бутана обеспечивают подземные резервуарные установки, использующие для регазификации продукта естественное тепло фунтового массива.

Важным резервом повышения паропроизводительности резервуарных установок с естественной регазификацией является оснащение последних специальными испарителями - приставками на базе трубчатых грунтовых теплообменников.

Применение грунтовых теплообменников вертикального (шахтного) типа по сравнению с горизонтальным расположением в грунте испарительных колонок сокращает площади земельных участков, отчуждаемых для размещения грунтовых теплообменников, позволяет использовать для производства земляных работ высокопроизводительную буровую технику, сокращает сроки и сметную стоимость строительства.

Паропроизводительность грунтовых теплообменников сжиженного газа полностью определяется величиной теплопритока к испарительной колонке из окружающего грунтового массива.

Проведенный анализ литературных источников показывает, что несмотря на положительное решение многих вопросов теплового взаимодействия в системе грунт - подземный трубопровод, ряд актуальных теоретических и практических задач в известной литературе не получил освещения. В первую очередь это относится к решению задач теплообмена вертикальной испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим (протаивающим) грунтом при наличии переменного (циклического) отбора паров и тепловой интерференции испарительных колонок СУГ при групповом их размещении в грунте.

Во второй главе рассматриваются общая постановка и решение задачи теплообмена вертикальной испарительной колонки сжиженного газа, работающей в режиме переменного (циклического) отбора паров. Расчетная схема задачи приводится на рис. 1.

Испарительная колонка сжиженного Газа представляет собой конструкцию типа «труба в трубе», жидкая фаза СУГ, охлажденная в расходном резер-

вуаре за счет частичного сброса паров в трубопровод потребителя, поступает в испарительную колонку по внутреннему (жидкофазному) трубопроводу В межтрубном пространстве за счет разности температур между грунтом и сжиженным газом происходит испарение жидкой фазы. Полученные насыщенные или перегретые пары СУГ из межтрубнош пространства колонки поступают к потребителю.

СПИ Сне

¡Тепловая •ИЗОЛЯЦИЯ

к ч^ ..чл Мерзлый

грунт

Гидроизоляция

Талый грунт

Рис. 1 Расчетная схема теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим (протаивающим) грунтом

Учитывая длительный характер эксплуатации испарителя, а также значительную инерционность тепловых процессов в грунтовом массиве, задачу нестационарного теплообмена можно рассматривать как последовательную смену квазистационарных тепловых состояний при подвижной границе промерзания грунта вокруг испарительной колонки.

Пренебрегая тепловой аккумуляцией грунта, сформулируем тепловой баланс испарительной колонки.

В период отбора паров талый грунт вокруг испарительной колонки интенсивно промерзает. При этом теплоприток, обусловливающий регазифика-цию СУГ, складывается из двух составляющих:

- теплоприток к зоне промерзания из области талого грунта;

- теплота фазовых превращений (замерзания) грунтовой влаги, выделяющаяся при увеличении радиуса мерзлой зоны.

В период отсутствия газопотребления теплоприток к мерзлой зоне грунта из области талого грунта затрачивается на протаивание мерзлого грунта. Как следствие, радиус мерзлой зоны вокруг испарительной колонки уменьшается.

В качестве исходной предпосылки к постановке задачи сформулирована замкнутая система дифференциальных уравнений, описывающая теплообмен в системе грунт-испарительная колонка СУГ и включающая уравнение теплового баланса испарительной колонки, уравнения температурных полей в мерзлой и талой зонах грунта, а также в слое антикоррозионной изоляции, граничные условия и условия сопряжения.

Для численной реализации поставленной задачи разработана конечно-разностная математическая модель, использующая принцип тепловых источников (стоков) в сочетании с методом суперпозиции температурных полей.

Алгоритм реализации модели сводится к следующим положениям.

Разобьем общую продолжительность эксплуатации испарительной колонки на ряд расчетных интервалов времени А г.

Обозначим через Т-номер очередного отбора паров продолжительностью Ат=тт6, а через Т+1 -номер очередного перерыва в газопотреблении продолжительностью Дг=тпер.

Тогда уравнение теплового баланса для к-го участка испарительной колонки, в Т-м периоде отбора паров в момент времени т примет следующий вид: 2тсдф-1ж)Л1-Ат „ ... , аь

1

1п

ф,к,Т,т

1

1

■ = 2тфХГ А1Дт>.т

аг„

0)

+ ош!(Гф к т 1+| -гф2кТд)Д1. Аналогично для периода Т+1 при отсутствии газопотребления

2яГф,к,Г,тД1Дт^Т иЧкт.и = °®Я(Гф.к.Т + 1.т -Гф,к.Т + !,т + 1).

к

Результирующая температура в точке к массива от воздействия всех элементов линейного стока находится из уравнения

(2)

ч =Ёч1тк.,(гк),

4яЛ.т

где

с 1п

(у,+у + ук]+^(у,+у+у^ +г"2

(у,-|+Ук)+|У~+Ук) +гк2

(3)

(4)

Таким образом, в общем случае математическая модель теплообмена испарительной колонки с промерзающим грунтом содержит 2п уравнений вида (1) и

(3) с 2п неизвестными г = гфкТ,(при к=1,2,.......1......п) и (при ¡=1,2....}....п)

в режиме отбора паров и 2п уравнений вида (2) и (3) с 2п неизвестными г = гфк™,(при к=1,2,.......1......п) и Я|Т+1 (при ¡=1,2....]....п) при отсутствии газопотребления.

Реализация модели шаговым методом позволяет выявить динамику мерзлой зоны в режиме циклической эксплуатации испарительной колонки и определить радиус промерзания грунта (величину теплопритока) для любого временного интервала.

Предложен алгоритм численной реализации модели конечно-разностным методом и соответствующее программное обеспечение для ПЭВМ.

Как показывают расчеты, наличие циклического газопотребления существенно (в 1,5-2 раза) повышает интенсивность теплообмена испарительной колонки.

Численная реализация предложенной модели позволила выявить зависимость коэффициента теплопередачи испарительной колонки от комплексного влияния системы определяющих параметров: диаметр колонки, температурные режимы ее эксплуатации, теплофизические характеристики грунтового массива, продолжительность отбора паров в течение суток. Вариация указанных параметров в условиях реальной практики приводит к изменению коэффициента теплопередачи в 2-3 и более раз.

По результатам проведенных исследований разработаны методические положения для расчета и конструирования шахтных грунтовых теплообменников сжиженного газа с учетом реальной специфики эксплуатации и режимов потребления СУ Г объектами газоснабжения.

В третьей главе в целях проверки достоверности предложенной математической модели теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с грунтом при эксплуатации в режиме переменного (циклического) отбора паров были проведены экспериментальные исследования на опытно-промышленной установке грунтового испарителя.

По результатам статистической обработки опытных данных установлено, что максимальная погрешность определения экспериментальных значений радиуса мерзлой зоны грунта и коэффициента теплопередачи испарительной колонки не превышает 12 % с доверительной вероятностью 0,95.

Сравнение результатов теоретических расчетов с данными натурного эксперимента (рис. 2) подтверждает корректность предложенной математической модели. Максимальное расхождение теоретических и экспериментальных значений с доверительной вероятностью 0,95 составляет: по радиусу промерзания грунта 13,4 %, по коэффициенту теплопередачи 9,3 %. Как правило, теоретические значения радиуса промерзания грунта гф располагаются выше экспериментальных точек, а теоретические значения коэффициента теплопередачи располагаются ниже экспериментальных точек. Такая взаимосвязь теоретиче

ских и экспериментальных значений вполне закономерна и объясняется погрешностью исходной предпосылки, принятой при разработке математической модели (принцип квазистационарных тепловых состояний).

В четвертой главе приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований теплообмена испарительных колонок СУГ при групповом размещении в грунте.

100 150 200 250 300 350 4 00 450 Длительность десгтлуятацииколонхи, ч

Рис. 2. Эксплуатационные характеристики испарительной колонки сжиженного газа (режим циклического отбора паров тОТб=тпер=12ч): 1 - теоретические результаты; # - экспериментальные значения радиуса промерзания грунта; ф - экспериментальные значения коэффициента теплопередачи

При групповом размещении испарительных колонок возникает тепловая интерференция (наложение температурных полей) одиночных испарительных колонок. Указанное обстоятельство снижает теплоприток к отдельным колонкам, что вызывает адекватное снижение их паропроизводительности. Количественно этот эффект учитывается с помощью коэффициента тепловой интерференции а, представляющего собой отношение теплопритока для отдельного элемента трубной решетки к теплопритоку для одиночной испарительной колонки.

Для численной реализации поставленной задачи была разработана конечно-разностная математическая модель теплообмена вертикальной трубной решетки сжиженного газа с грунтовым массивом, использующая принцип тепловых источников (стоков) в сочетании с методом суперпозиции (наложения) температурных полей. Расчетная схема задачи приводится на рис. 3.

Разобьем общую длину испарительных колонок //=/,= 1т на п расчетных участков протяженностью Д/, в пределах которых непрерывную функцию температуры на внешней поверхности гидроизоляции ¡иг(у) заменим на ряд дискретных значений: прик=1,2,...1,...п; ..),...т.

Полагая, что испарительные колонки работают в стационарном тепловом режиме, запишем уравнение теплового баланса для к-го участка г-й испарительной колонки

1

2яХ„

= 2я г Х„,

(5)

гн 2лажг„ при к = 1, 2, ..., ¡,..., п; 2=1,2,...],...т.

Результирующая температура в к-й точке массива вблизи поверхности изоляции г-й колонки, обусловленная воздействием всех элементов трубной решетки, определяется по формуле

п ¡»у п п

1-1 гг-1 1=1 1=1-4 1-1

Таким образом, в общем случае математическая модель теплообмена системы испарительных колонок с фунтом содержит 2тп уравнений вида (5) и (6) с 2шп неизвестными: и (при ¡=1,2,. ..п; £=1,2,. ..п; и г = 1,2,...ш).

Предложен алгоритм численной реализации модели конечно-разностным методом и соответствующее программное обеспечение для ПЭВМ.

В частном случае при 5—>оо указанная математическая модель описывает теплообмен одиночной испарительной колонки сжиженного газа.

1 г-1 г /./ . т

Рис. 3. Расчетная схема задачи теплообмена трубной решетки сжиженного газа из т

элементов

По сравнению с решениями других авторов предложенная математическая модель более адекватно отражает физическую картину теплового процесса, так как учитывает термическое сопротивление системы грунт-гидроизоляция-жидкая фаза СУГ, конечные размеры и количество элементов трубной решетки, что обеспечивает получение более достоверных научных результатов.

В целях проверки математической модели были проведены экспериментальные исследования методом электротепловой аналогии в электролитической ванне.

По результатам статистической обработки опытных данных установлено, что максимальная погрешность определения коэффициента тепловой интерференции а трубных решеток сжиженного газа не превышает 15 % с доверительной вероятностью 0,95.

Сравнение результатов теоретических расчетов с данными лабораторного эксперимента приводится на рис. 4 и подтверждает корректность предложенной математической модели. Максимальное расхождение теоретических и экспериментальных значений коэффициента тепловой интерференции с доверительной вероятностью 0,95 составляет 7,9 %.

По результатам численного решения задачи выявлена количественная закономерность изменения коэффициента а в зависимости от геометрических параметров трубных решеток сжиженного газа (количество ш испарительных колонок и относительный шаг Б/ё между трубами).

1 2 3

10 20 30 40 50 60 70 80 90 Относительный шаг трубной решетки Э/с!

100

Рис. 4 Тепловая интерференция трубных решеток сжиженного газа (1=8 м; ¡1=76 мм). 1-решетка из 2 труб; 2-то же, из 4 труб; 3-то же, из 6 труб.

ф- - экспериментальные данные; ■■■ - теоретические данные

Как показывают расчеты, взаимное тепловое влияние колонок существенно изменяет интенсивность их теплообмена с окружающим грунтом. При этом коэффициент а изменяется от 0,99 (ш=2, 8М=100) до 0,46 (т=6, 5/(1=10), то есть в 2 и более раз.

Указанное обстоятельство при прочих равных условиях, играет важную роль при выборе рациональной компоновки грунтового испарителя, то есть при размещении испарительных колонок на территории резервуарных установок.

В пятой главе по результатам анализа режимов кипения СУГ в испарительных колонках типа труба в трубе и с учетом требований технологического характера обоснованы конструктивные размеры грунтовых испарителей сжиженного газа шахтного типа. К реализации в производственной практике рекомендуется типовая конструкция колонки из стальных бесшовных труб длиной 8 метров, с внутренним (жидкофазным) трубопроводом с1в=16x2,5 мм и наружным трубопроводом ё„=76хЗ,5мм.

Для уменьшения теплопотерь и конденсации паров в наземном участке испарительных колонок и в обвязочных трубопроводах в холодный период времени года требуется тепловая изоляция указанных элементов испарительной установки.

В целях обоснования оптимальной теплозащиты испарительных колонок СУГ была разработана экономико-математическая модель, численная реализация которой позволила выявить необходимую толщину тепловой изоляции в зависимости от компонентного состава СУГ и климатических условий эксплуатации испарительной установки.

Групповое размещение испарительных колонок на территории резервуар-ного парка требует оптимизации шага между элементами трубной решетки. С увеличением расстояния между испарительными колонками 8 увеличивается паропроизводительность каждой из них и групповой установки в целом. Вместе с тем возрастают протяженность обвязочных трубопроводов и затраты в их тепловую изоляцию.

Для решения указанной задачи была разработана экономико-математическая модель оптимизации размещения испарительных колонок сжиженного газа на территории резервуарного парка. Реализация модели по критерию минимума капиталовложений на единицу паропроизводительности трубной решетки показывает, в частности, что оптимальный относительный шаг между испарительными колонками Э/сЗ изменяется от 20 (2- трубная система) до 40-50 (система из 5 и более труб). При этом оптимальное значение коэффициента тепловой интерференции трубной решетки изменяется от 0,76 до 0,6.

По результатам проведенных исследований разработаны методические рекомендации по расчету и проектированию резервуарных установок сжиженного газа, оборудованных шахтными грунтовыми теплообменниками.

Для практического использования результатов научных исследований в проектных и эксплуатационных организациях разработана номограмма.

В разделе «Технико-экономическая эффективность применения грунтовых испарителей сжиженного газа шахтного типа» представлены результаты технико-экономических расчетов. За базу для сравнения принята ре-зервуарная установка из двух подземных резервуаров, оборудованная электрическим испарителем-приставкой ИП-04 конструкции института «Гипрониигаз».

В качестве объекта новой техники принята резервуарная установка из двух подземных резервуаров, оснащенная грунтовым испарителем.

Как показывают расчеты, внедрение грунтовых теплообменников шахтного типа в практику газовых хозяйств повышает эффективность резервуарных систем снабжения сжиженным газом и обеспечивает экономический эффект в объеме 17,35 тыс рублей на одну резерву арную установку при сроке окупаемости капитальных вложений в 6 лет.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим (протаивающим) грунтом. По сравнению с известными аналогами предложенная модель учитывает суточную динамику газопотребления, сочетающую в себе периоды отбора паров и отсутствия газопотребления. Наличие циклической эксплуатации в сочетании с тепловой аккумуляцией грунта вскрывает дополнительные резервы паропроизводитель-ности испарительных установок.

Численная реализация предложенной модели позволила выявить зависимость коэффициента теплопередачи испарительных колонок от компонентного состава СУГ, климатических, теплофизических и режимных условий эксплуатации грунтового испарителя.

2 Адекватность предложенной модели подтверждается результатами исследований тепловых режимов работы испарительной колонки сжиженного газа в условиях натурного эксперимента при переменном (циклическом) отборе паров. Максимальное расхождение результатов теоретических и экспериментальных исследований составляет 13,4% с доверительной вероятностью 0,95.

3. Разработана математическая модель теплообмена трубной решетки сжиженного газа с грунтом, отличительной особенностью которой является обобщенная постановка задачи, комплексно учитывающая наличие собственного температурного поля грунтового массива, конечные размеры и количество трубчатых элементов грунтового испарителя, термическое сопротивление в системе грунт-гидроизоляция-жидкая фаза сжиженного газа.

Наличие тепловой интерференции (наложения температурных полей) испарительных колонок существенно снижает их теплообмен с грунтом, вызывая адекватное снижение их паропроизводительности. В зависимости от количества испарительных колонок и расстояния между ними коэффициент тепловой интерференции изменяется в 2 и более раз. Указанное обстоятельство играет важную роль при выборе рациональной компоновки грунтового испарителя, то есть при размещении испарительных колонок на территории резервуарной установки.

4. Адекватность предложенной математической модели подтверждается результатами экспериментальных исследований тепловой интерференции вертикальных трубных решеток сжиженного газа в грунте методом электротеплового моделирования в электролитической ванне. Максимальное расхождение теоретических и экспериментальных результатов составляет 7,9% с доверительной вероятностью 0,95.

5. Разработаны экономико-математические модели, реализация которых позволила обосновать диаметр и длину типовых испарительных колонок сжиженного газа, разработать мероприятия по их оптимальной теплозащите, а также обосновать оптимальный шаг между испарительными колонками и коэффициент тепловой интерференции при групповом размещении испарительных колонок на территории резервуарного парка.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

В РАБОТАХ:

1. Резервуарные установки сжиженного газа с шахтными грунтовыми теплообменниками / Б.Н. Курицын, А.Н. Юшин, Е.В. Иванова, М.В. Павлутин // Перспективы использования сжиженных углеводородных газов: материалы Российской научно-технической конференции (4 июня 2003 г.) - Саратов: СГТУ, 2003.- С. 85-93. Лично автором выполнено 3 с.

2. Курицын Б.Н. Моделирование теплопередачи в грунтовом массиве с вертикальными трубными решетками / Б.Н. Курицын, М В. Павлутин // Научно-технические проблемы совершенствования и развития систем газоэнергоснабжения: Сб. науч. тр - Саратов: СГТУ, 2004.- С. 91-97. Лично автором выполнено 4 с.

3. Курицын Б.Н. Тепловое взаимодействие испарительных колонок сжиженного газа с грунтовым массивом при циклическом отборе паров / Б.Н. Курицын, М.В. Павлутин // Научно-технические проблемы совершенствования и развития систем газоэнергоснабжения- Сб. науч. тр. - Саратов: СГТУ, 2005. - С. 118124. Лично автором выполнено 3 с.

4. Курицын Б.Н. Применение грунтовых теплообменников в системах регазифи-кации сжиженных углеводородных газов / Б.Н. Курицын, Г.П. Чирчинская, М.В. Павлутин // Газ России: Отраслевой информационно-аналитический журнал: 2005. №1. - С. 31-33. Лично автором выполнено 2 с.

5. Павлутин М.В. Моделирование тепловой интерференции вертикальных трубных решеток в полуограниченном массиве методом электротепловой аналогии / М.В. Павлутин // Научно-технические проблемы совершенствования и развития систем газоэнергоснабжения: Сб. науч. тр. - Саратов: СГТУ, 2005. - С. 161167. Лично автором выполнено 6 с.

6. Павлутин М.В. Установки естественной регазификации СУГ с шахтными грунтовыми теплообменниками / М.В. Павлутин // Актуальные научно-технические проблемы совершенствования систем газораспределения и газопотребления : материалы Первой Всероссийской конференции молодых специалистов : ОАО «Гипрониигаз». Саратов, 2005. - С. 37-43. Лично автором выполнено 5 с.

200£>Ь

• -9858

7. Курицын Б.Н. Пов ышение паропроизводительности резервуарных установок сжиженного газа с естественной регазификацией / Б.Н. Курицын, М.В. Павлу-тин // Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции : материалы Международной научно-технической конференции : МГСУ. Москва, 2005. -С.273-277. Лично автором выполнено 4 с.

8. Иванова Е.В. Поселковые системы газоснабжения на базе сжиженного углеводородного газа / Е.В. Иванова, М.В. Павлутин // Вестник СГТУ. 2005. №4(9). -С.117-124. Лично автором выполнено 4 с.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ у-координата, м; г - радиус, м; 8 -толщина, м; 1 -длина, м; -поверхность, мг; ? - температура, °С; Л -теплопроводность, Вт/(м к); ОС -коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 к)или коэффициент тепловой интерференции; сг-теплота замерзания грунта, кДж/м3; г - время, ч; ей -весовая влажность грунта, %; ^-удельный тепловой поток, Вт/м; 5-шаг между трубами, м; ¿¿-диаметр, м.

БУКВЕННЫЕ ИНДЕКСЫ ф - фазовый переход м - мерзлый;

(замерзание грунтовой влаги); т - талый; пр - приведенный; ж - жидкость;

в - внутренний; и - гидроизоляция;

н - наружный; исп - испарительный участок;

сн - снег; СУГ - сжиженный углеводородный газ;

п - пар;

ПАВЛУТИН МАКСИМ ВЛАДИМИРОВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК СЖИЖЕННОГО ГАЗА С ТРУБЧАТЫМИ ГРУНТОВЫМИ ТЕПЛООБМЕННИКАМИ

АВТОРЕФЕРАТ Корректор Л.А. Скворцова Лицензия ИД №06268 от 14.11.01 Подписано в печать 13 04.06 Формат 60x84 1/16

Бум.тип Усл.печ.л 0,93(1,0) Уч.-изд.л. 0,9

Тираж 100 экз. Заказ 137 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054, г Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, г Саратов, Политехническая ул., 77

Введение

1 Выбор направлений исследования

1.1 Обзор и анализ существующих конструкций испарителей сжиженного газа

1.2 Регазификация сжиженного газа в трубчатых грунтовых теплообменниках

1.3 Состояние вопроса и анализ литературных источников по теп- ^ лообмену в системе: грунт — подземный трубопровод

Выводы

2 Математическое моделирование теплопередачи в грунтовых испарителях сжиженного газа шахтного типа при переменном (цик- 28 лическом) отборе паров

2.1 Общие предпосылки к постановке задачи

2.2 Пути упрощения задачи

2.3 Постановка задачи теплового взаимодействия испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим грунтом при цикличе- 33 ском отборе паров

2.4 Исходные предпосылки к решению задачи и анализ принятых допущений

2.5 Разработка математической модели и алгоритма расчета теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим 40 грунтом при циклическом отборе паров

2.6 Анализ численных результатов решения задачи

2.7 Коэффициент теплопередачи грунтовых испарителей шахтного типа при циклическом отборе паров сжиженного газа

2.8 Паропроизводительность одиночных испарительных колонок сжиженного газа

Выводы

3 Экспериментальные исследования тепловых режимов работы испарительной колонки сжиженного газа при переменном (цикличе- 71 ском) отборе паров

3.1 Описание экспериментальной установки и методика проведения ^ исследований

3.2 Определение теплофизических характеристик грунта

3.3 Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных результатов и оценка погрешности математической модели

Выводы

4 Моделирование теплопередачи при групповом размещении испарительных колонок сжиженного газа в грунте

4.1 Общие предпосылки к разработке математической модели

4.2 Разработка математической модели и алгоритма расчета тепло- ^ обмена вертикальной трубной решетки сжиженного газа с грунтом

4.3 Анализ численных результатов решения задачи

4.4 Моделирование тепловой интерференции вертикальных трубных решеток сжиженного газа в грунте методом электротепловой 99 аналогии

4.4.1 Общие положения и теоретическое обоснование метода электротепловой аналогии

4.4.2 Исходные предпосылки к постановке задачи электротеплового моделирования и анализ принятых допущений

4.4.3 Описание экспериментальной установки и методика проведения исследований

4.4.4 Учет влияния конечных размеров электролитической ванны

4.4.5 Оценка погрешности'экспериментальных данных

4.4.6 Сравнение теоретических и экспериментальных значений коэффициента тепловой интерференции

Выводы

5 Технико-экономическое обоснование конструктивных параметров грунтовых испарителей сжиженного газа шахтного типа

5.1 Обоснование диаметра испарителных колонок сжиженного газа

5.2 Обоснование длины испарителных колонок сжиженного газа

5.3 Выбор и обоснование тепловой защиты испарительных колонок сжиженного газа

5.4 Оптимизация шага между испарительными колонками сжиженного газа при групповом размещении в грунте

5.5 Паропроизводителыюсть испарительных колонок сжиженного газа при групповом размещении в грунте

Выводы

Экономическая эффективность и внедрение результатов исследований

Актуальность. Сжиженный углеводородный газ (СУГ) получил широкое распространение как источник газоснабжения городов и сельских населенных пунктов Российской Федерации, удаленных от магистральных газопроводов-отводов природного газа [20, 32, 45, 49, 82, 86, 87, 91].

По данным ОАО «Росгазификация», в настоящее время в Российской Федерации газифицировано сжиженным газом около 13 млн. квартир (природным газом -более 25 млн. квартир), из которых 7,2 млн. квартир (около 55 процентов) находится в сельской местности. Сжиженный газ используется для бытовых нужд в 76 регионах России. Общее количество населения, использующего сжиженный газ, оценивается в 50 млн. человек (природный газ - 78 млн. человек). Сжиженный газ используется населением преимущественно для приготовления пищи и подогрева воды.

Ежегодно на цели коммунально-бытового и промышленного газоснабжения реализуется свыше 1,35 млн. тонн указанного продукта. Применение сжиженного газа в качестве энергоносителя для бытовых и хозяйственных нужд, технологических процессов и установок в полной мере отвечает социальным, экологическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Указанное обстоятельство в сочетании с высоким уровнем автономности и инженерного сервиса обусловливает широкие перспективы применения СУГ в качестве альтернативы природного газа, особенно при газификации малых населенных пунктов и сопутствующих им объектов АПК, удаленных от опорных пунктов энергоснабжения.

Наиболее эффективную форму снабжения потребителей сжиженным газом обеспечивают групповые резервуарные установки [20, 32, 39, 82, 91, 95, 96, 102, 103].

В современной практике газовых хозяйств России находится в эксплуатации свыше 30 тыс. подземных резерву арных установок с общим числом резервуаров различного объема около 75 тысяч. Подавляющее большинство групповых резерву-арных установок работают по принципу естественной регазификации, используя природное тепло грунта и только 4 тыс. установок оснащены специальными устройствами для искусственной регазификации продукта.

Столь широкие масштабы использования резервуарных установок с естественной регазификацией (РУЕР) СУГ обусловливаются их техническими преимуществами:

- отсутствие необходимости в специальном теплоносителе для регазификации СУГ;

- отсутствие необходимости в установке дорогостоящей автоматики безопасности и регулирования процесса регазификации;

- простота монтажа и эксплуатации РУЕР.

Следует отметить, однако, что применительно к Российской Федерации с ее суровыми климатическими условиями применение РУЕР в самих расходных емкостях имеет целый ряд существенных недостатков, главным из которых является низкая паропроизводительность в холодный период времени года и, как следствие, большая металлоемкость (капиталовложения) на единицу испаренного газа.

В современной отечественной и зарубежной практике все более широкое применение находят трубчатые теплообменники, использующие природное тепло (холод) грунта. При этом грунтовый массив используется в качестве теплоотдающей (тепл©воспринимающей) среды:

- в системах отопления зданий на базе теплонасосных установок [7, 31, 90,117, 119, 120, 122];

- в системах вентиляции для нагрева или охлаждения приточного воздуха [1];

- в системах газоснабжения для повышения эффективности РУЕР [24, 25, 28, 72,108].

Важным резервом повышения паропроизводительности РУЕР СУГ является оснащение последних трубчатыми грунтовыми теплообменниками. При этом особый интерес представляют теплообменники с вертикальным расположением элементов (испарительных колонок) [54]. К преимуществам грунтовых испарителей шахтного типа следует отнести малую площадь для размещения испарительных колонок, возможность применения для производства земляных работ высокопроизводительной буровой техники, сокращение сроков и сметной стоимости строительства.

Теоретические и экспериментальные исследования тепловых режимов эксплуатации грунтовых испарителей СУГ шахтного типа, проведенные Н.В. Егоровым, Б.Н. Курицыным и А.Н. Юшиным [34, 43, 44, 54-7-56] обеспечивают необходимую теоретическую базу для расчета паропроизводительности одиночных испарительных колонок, работающих в режиме постоянного газопотребления.

Вместе с тем, широкое внедрение грунтовых испарителей данного типа в практику резервуарного снабжения сжиженным газом требует дальнейшего развития методов их расчета и проектирования с учетом реальных режимов потребления газа объектами газоснабжения, а также оптимизации схемно-параметрических решений испарительных установок, как при одиночном, так и при групповом размещении испарительных колонок в грунте.

Необходимость и первостепенная значимость решения указанных вопросов определяют актуальность данной диссертационной работы.

Представленная работа выполнялась в Саратовском государственном техническом университете на кафедре «Теплогазоснабжение и вентиляция» в соответствии со следующей научной тематикой:

- научно-техническая программа СГТУ-22 «Разработка и обоснование энергосберегающего инженерного оборудования зданий.»

Номер госрегистрации 01200314112;

- госбюджетная НИР по внутривузовскому заказ-наряду «Разработка проблем энергосбережения и эффективного использования топлива.»

Номер госрегистрации 01200003714;

- хоздоговор с ОАО «Росгазификация» «Разработка и исследование технологической схемы регазификации сжиженного газа в грунтовых испарителях шахтного типа».

Номер госрегистрации № 01870029977.

Цель работы заключается в моделировании испарительных установок сжиженного газа с трубчатыми грунтовыми теплообменниками.

Задачи исследования. Поставленная цель достигается путем решения ряда взаимосвязанных задач:

- разработка математической модели теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим (протаивающим) грунтом при переменном (циклическом) отборе паров;

- экспериментальные исследования тепловых режимов работы испарительной колонки сжиженного газа при переменном (циклическом) отборе паров;

- разработка математической модели теплообмена вертикальной трубной решетки сжиженного газа с грунтом;

- моделирование тепловой интерференции вертикальных трубных решеток сжиженного газа в грунте методом электротепловой аналогии;

- экономико-математическое моделирование обоснования конструктивных параметров и схемных решений грунтовых испарителей сжиженного газа шахтного типа.

Научную новизну диссертационных исследований представляют:

1) Математическая модель теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим (протаивающим) грунтом. По сравнению с известными аналогами предложенная модель учитывает суточную динамику газопотребления, сочетающую в себе периоды отбора паров и отсутствия газопотребления. Наличие циклической эксплуатации в сочетании с тепловой аккумуляцией грунта вскрывает дополнительные резервы па-ропроизводительности испарительных установок.

2) Результаты исследований тепловых режимов работы испарительной колонки сжиженного газа в условиях натурного эксперимента при переменном (циклическом) отборе паров.

3) Математическая модель теплообмена трубной решетки сжиженного газа с грунтом, отличительной особенностью которой является обобщенная постановка задачи, комплексно учитывающая наличие собственного температурного поля грунтового массива, конечные размеры и количество трубчатых элементов грунтового испарителя, термическое сопротивление в системе грунт-гидроизоляция-жидкая фаза сжиженного газа.

4) Результаты экспериментальных исследований тепловой интерференции вертикальных трубных решеток сжиженного газа в грунте методом электротеплового моделирования в электролитической ванне.

5) Экономико-математические модели, реализация которых позволила обосновать диаметр и длину типовых испарительных колонок сжиженного газа, разработать мероприятия по их оптимальной теплозащите, а также обосновать оптимальный шаг между испарительными колонками и коэффициент тепловой интерференции при групповом размещении испарительных колонок на территории резервуарного парка.

На защиту выносятся:

1) Математическая модель теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим (протаивающим) грунтом.

2) Результаты исследований тепловых режимов работы испарительной колонки сжиженного газа в условиях натурного эксперимента при переменном (циклическом) отборе паров.

3) Математическая модель теплообмена трубной решетки сжиженного газа с грунтом.

4) Результаты экспериментальных исследований тепловой интерференции вертикальных трубных решеток сжиженного газа в грунте методом электротеплового моделирования в электролитической ванне.

5) Экономико-математические модели обоснования конструктивных параметров и схемных решений испарительных установок сжиженного газа с трубчатыми грунтовыми теплообменниками.

Практическая значимость. Разработанные теоретические и практические положения обеспечивают повышение эффективности снабжения потребителей сжиженным газом от групповых резервуарных установок с естественной регазификацией СУГ в грунтовых теплообменниках шахтного типа путем реализации и внедрения комплекса математических моделей и разработанных на их основе методов расчета паропроизводителыюсти испарительных колонок СУГ при групповом размещении в грунте и в условиях реальной динамики газопотребления; рекомендаций по выбору оптимальных конструктивных параметров и схемных решений испарительных установок сжиженного газа с трубчатыми грунтовыми теплообменниками.

Рекомендации и технические решения, предложенные по результатам проведенных исследований, утверждены на научно-техническом совете ОАО «Гипрониигаз» - Головном научно-исследовательском и проектном институте по проблемам газификации (протокол № 2 от 08.12.2005) и рекомендованы к использованию в практической деятельности института и его филиалов при разработке проектов газоснабжения сжиженным газом объектов жилищного и-коммунально-бытового хозяйства, а также предприятий промышленного и сельскохозяйственного назначения от групповых резервуарных установок с естественной регазификацией продукта (Акт о внедрении от 27.12.05).

Результаты исследований используются в лекционном курсе «Газоснабжение», читаемом на кафедре ТГС СГТУ, а также в дипломном проектировании студентов.

Апробация. Основные результаты работы докладывались и обсуждались:

- на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии», посвященном 150-летию В.Г. Шухова (г. Белгород, 2003).

- на Российской научно-технической конференции «Перспективы использования сжиженных углеводородных газов» (г. Саратов, 2003).

- на ежегодных научно-технических конференциях СГТУ (г. Саратов, 2003, 2004, 2005).

- на Первой Всероссийской конференции молодых специалистов «Актуальные научно-технические проблемы совершенствования систем газораспределения и газопотребления» (г. Саратов, 2005);

- на научно-технической конференции СГАУ (г. Саратов, 2005);

- на Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции» МГСУ (г. Москва, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ [14, 41, 42, 43, 52, 58, 75, 76], общим объемом 52 стр. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежит: в [58] - технико-экономическое обоснование применения грунтовых теплообменников в системах газоснабжения зданий; в [41] - математическая модель и алгоритм расчета теплообмена вертикальной трубной решетки сжиженного газа с грунтом; в [42 - математическая модель и алгоритм расчета теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим грунтом при циклическом отборе паров; в [52] - методика расчета и проектирования грунтовых испарителей сжиженного газа шахтного типа; в [14, 43] - результаты теоретических и экспериментальных исследований теплопередачи в полуограниченном массиве (грунте) с вертикальными трубными решетками сжиженного газа. Личный вклад автора составляет 25 стр.

Основные выводы

1) Разработана математическая модель теплообмена испарительной колонки сжиженного газа с промерзающим (протаивающим) грунтом. По сравнению с известными аналогами предложенная модель учитывает суточную динамику газопотребления, сочетающую в себе периоды отбора паров и отсутствия газопотребления. Наличие циклической эксплуатации в сочетании с тепловой аккумуляцией грунта вскрывает дополнительные резервы паропроизводитель-ности испарительных установок.

Численная реализация предложенной модели позволила выявить зависимость коэффициента теплопередачи испарительных колонок от компонентного состава СУГ, климатических, теплофизических и режимных условий эксплуатации грунтового испарителя.

2) Адекватность предложенной модели подтверждается результатами исследований тепловых режимов работы испарительной колонки сжиженного газа в условиях натурного эксперимента при переменном (циклическом) отборе паров. Максимальное расхождение результатов теоретических и экспериментальных исследований составляет 13,4% с доверительной вероятностью 0,95.

3) Разработана математическая модель теплообмена трубной решетки сжиженного газа с грунтом, отличительной особенностью которой является обобщенная постановка задачи, комплексно учитывающая наличие собственного температурного поля грунтового массива, конечные размеры и количество трубчатых элементов грунтового испарителя, термическое сопротивление в системе: грунт-гидроизоляция-жидкая фаза сжиженного газа.

Наличие тепловой интерференции (наложения температурных полей) испарительных колонок существенно снижает их теплообмен с грунтом, вызывая адекватное снижение их паропроизводительности. В зависимости от количества испарительных колонок и расстояния между ними коэффициент тепловой интерференции изменяется в 2 и более раз. Указанное обстоятельство играет важную роль при выборе рациональной компоновки грунтового испарителя, то есть при размещении испарительных колонок на территории резервуарной установки.

4) Адекватность предложенной математической модели подтверждаются результатами экспериментальных исследований тепловой интерференции вертикальных трубных решеток сжиженного газа в грунте методом электротеплового моделирования в электролитической ванне. Максимальное расхождение теоретических и экспериментальных результатов составляет 7,9% с доверительной вероятностью 0,95.

5) Разработаны экономико-математические модели, реализация которых, позволила обосновать диаметр и длину типовых испарительных колонок сжиженного газа, разработать мероприятия по их оптимальной теплозащите, а также обосновать оптимальный шаг между испарительными колонками и коэффициент тепловой интерференции при групповом размещении испарительных колонок на территории резервуарного парка.

1. Богданов В.П. Повышение эффективности процессов естественной рега-зификации в групповых резервуарных установках сжиженного газа. : дис. . канд. техн. наук: 05.23.03 / Богданов Владимир Петрович. Москва, 1987.- 150 с.

2. Богословский В. Н. Строительная теплофизика / В. Н. Богословский. -М.: Высшая школа, 1982. 415с.

3. Богуславский Л. Д. Экономика теплогазоснабжения и вентиляции / Л. Д. Богуславский, К. Н. Симонова. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Стройиз-дат, 1990,- 351с.

4. Богуславский Л. Д. Экономия теплоты в жилых зданиях / Л. Д. Богуславский. М.: Стройиздат, 1990. - 120с.

5. Деточенко А. В. Спутник газовика / А. В. Деточенко, А. П. Михеев, М. М. Волков. М. : Недра, 1978. - 311с.

6. Дьяконов В. П. MATLAB 5.0/5.3. Система символьной математики./ В. П. Дьяконов, И. В. Абраменкова. М. : Нолидж, 1999. - 640 с.

7. Иванов В. А. Электрические регазификаторы сжиженного газа / В. А. Иванов, А. И. Чугреева, В. П. Сергушов //Газовая промышленность, №8, 1969.- С. 19-22.

8. Иванова Е. В. Поселковые системы газоснабжения на базе сжиженного углеводородного газа/ Е. В. Иванова, М. В. Павлутин // Вестник СГТУ №4(9): Саратов, 2005. - С. 117-124.

9. Интерсолл. Р. Р. Теплопроводность и ее применение в технике и геологии / Р. Р. Интерсолл, О. Д. Зобель, А. К. Интерсолл. М. : Машгиз, 1959. - 259 с.

10. Иоссель Ю. А. Расчет потенциальных полей в энергетике / Ю. А. Иос-сель. JI.: Энергия, 1978. - 350 с.

11. Ионин А. А. Газоснабжение / А. А. Ионин. М. : Стройиздат, 1989. -438 с.

12. Карпюк И. А. Теплообмен при испарении сжиженного газа с повышенным содержанием бутанов / И. А. Карпюк // Использование газов в народном хозяйстве : реф. сб. ВНИИЭгазпрома, 1980. №3. - С. 13-22.

13. Карслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карелоу, Д. Егер. М. : Наука, 1964.- 487 с.

14. Кассандрова О. Н. Обработка результатов наблюдений / О. Н. Кассанд-рова, В. В. Лебедев. -М.: Наука, 1970 104 с.

15. Клименко А. Г. Сжиженные углеводородные газы / А. Г. Клименко. : 2-е изд., перераб. и доп. М. : Гостоптехиздат, 1962 - 429 с.

16. Константинов И. П. Тепловой расчет периодически действующих безнапорных трубопроводов в условиях вечной мерзлоты / И. П. Константинов // Водоснабжение и санитарная техника, 1978. №8. - С. 15-20.

17. Коротаев Ю. П. Тепловой расчет скважин в талых и мерзлых породах / Ю. П. Коротаев, Б. J1. Кривошеин, Б. Н. Новаковский // Известия вузов СССР. Нефть и газ, 1976. С. 33-38.

18. Курицын Б. Н. Производительность наземных резервуаров сжиженного газа при циклическом отборе паров / Б. Н. Курицын, В. П. Богданов, А. П. Усачев // Газовая промышленность, 1988. №3. - С. 34-36.

19. Курицын Б. Н. Тепловой расчет проточных испарителей / Б. Н. Курицын, В. П. Богданов, А. П. Усачев // Жилищное и коммунальное хозяйство, 1978. №1. - С.36-37.

20. Рекомендации по газоснабжению потребителей от групповых резерву-арных установок, оборудованных грунтовыми испарителями Саратов: Гипрониигаз, 1986. - 48 с.

21. Курицын Б. Н. Коэффициент теплопередачи грунтового испарителя сжиженного газа / Б. Н. Курицын, А. П. Усачев // Межвуз. сб. : Распределение и сжигание газа.: Саратов, 1977, вып. 3 - С. 65-68.

22. Курицын Б. Н. Оптимизация систем теплогазоснабжения и вентиляции / Б. Н. Курицын. Саратов: Изд-во Саратовского государственного ун-та, 1992.- 159 с.

23. Курицын Б. Н. Основы энергосбережения в отопительно-вентиляционной технике / Б. Н. Курицын. Саратов : Изд-во Саратов, гос. ун-та, 1996. - 92 с.

24. Курицын Б. Н. Системы снабжения сжиженным газом / Б. Н. Курицын. -Саратов : Изд-во Саратов, гос. ун-та, 1988. 196 с.

25. Курицын Б. Н. Групповые установки сжиженного газа с комбинированным отбором жидкой и паровой фаз / Б. Н. Курицын, В. П. Богданов, А. П. Усачев // Жилищное и коммунальное хозяйство, 1991. № 9. - С.21-22.

26. Курицын Б. Н., Осипова Н. Н. Моделирование тепломассообмена при дросселировании влажного газа. Саратов : Саратов, гос. техн. ун-т. -1999. - 8 с. Деп. в ВИНИТИ 29.12.99. № 3887 - В99.

27. Курицын Б. Н., Осипова Н. Н. Сравнительная эффективность резервуар-ных систем снабжения сжиженным газом. Саратов : Саратов, гос. техн. ун-т. - 1999. - Юс. Деп. в ВИНИТИ 18.11.99. № 3416-В99.

28. Курицын Б. Н. Экономические предпосылки к выбору источника децентрализованного энергоснабжения зданий / Б. Н. Курицын, А. П. Усачев, О. Б. Шамин // V съезд АВОК. М. : Изд-во ГП "Информрекламиздат". -1996.- С.43-48.

29. Курицын Б. Н. Грунтовые теплообменники в системах инженерного оборудования зданий / Б. Н. Курицын, А. Н. Юшин // Научно технический калейдоскоп : Ульяновск. - 2001. - С.65-67.

30. Курицын Б. Н. Повышение эффективности резервуарных установок сжиженного газа с естественной регазификацией / Б. Н. Курицын, А. Н. Юшин // Строительство-2001: Материалы Международной научно-практич. конф. сб. Ростов-на-дону : РГСУ. - 2001 - С. 86-87.

31. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена / С. С. Кутателадзе. М : Автомиздат. - 1979. - 415 с.

32. Кутателадзе С. С. Справочник по теплопередаче / С. С. Кутателадзе, В. М. Боришанский. JI.: Госэнергоиздат. - 1957.-414 с.

33. Лейбензон JI. С. К вопросу о затвердевании земного шара из первоначально расплавленного состояния / JI. С. Лейбензон // Известия АН СССР, секция географическая и геофизическая .- 1939. №6.

34. Карплюс У. Моделирующие устройства для решения задач теории поля / У. Карплюс. М.: Изд-во иностр. Лит. - 1962.

35. Лукьянов В. С. Расчет глубины промерзания грунтов / В. С. Лукьянов, М. Д. Головко М.: Трансжелдориздат. - 1975. - 164 с.

36. Мариупольский Г. М. Расчет искусственного замораживания грунтов / Г. М. Мариупольский // Горный журнал. 1940. - №5. - С.65-68.

37. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования : Утв. Госстроем России Минфином РФ № 7-12/47 от 31.03.1994г. М. : Информэлектро. - 1994. -81с.

38. Миролюбов Н. Н. Методы расчета электростатических полей / Н. Н. Миролюбов, М. В. Костенко, М. Л. Левинштейн, Н. Н. Тиходеев. М. : Высшая школа. - 1963. - 368 с.

39. Моисеев Б. В. Исследование теплового взаимодействия подземного канала теплотрассы с сезонно промерзающими грунтами в условиях среднего приморья методом гидроаналогии / Б. В. Моисеев. Труды Гидро-тюменнефтегаза. - выпуск 21. - Тюмень. - 1970.

40. Насонов М. Д. Исследование параметров замораживания при проведении горизонтальных выработок / М. Д. Насонов, М. Н. Шуплин, В. И. Ресин. -М. : Недра. 1980.-248 с.

41. Никитин Н. И. Резервуарные установки сжиженного газа с естественным испарением / Н. И. Никитин, К. Ю. Варягин, Б. Н. Курицын // Газовая промышленность. 1970. - №6. - С. 13-20.

42. Никитин Н. И. Испарительная способность трубчатого резервуара / Н. И. Никитин, Б. Н. Курицын // Использование газа в народном хозяйстве : сб. науч. трудов "Гипрониигаз". Саратов : "Коммунист". - 1984. - выпуск VI.-С. 124-131.

43. Никитин Н. И. Снабжение сжиженным газом объектов жилищно-коммунального и сельского хозяйства / Н. И. Никитин. М. : Стройиздат .- 1976.- 104 с.

44. Петруничев Н. Н. Определение тепловых потерь напорными и безнапорными трубопроводами, уложенными в мерзлый грунт / Н. Н. Петруничев, Г. С. Шадрин // Водоснабжение и санитарная техника. 1941. -Вып.5. - С.11-15.

45. Покровский Г. И. О термодиффузии воды в глинах / Г. И. Покровский // Гидрогеология и инженерная геология : сб. статей №5. / Государственное издательство геологической литературы. M.-J1. - 1940. - С. 5-12.

46. Потемкин В. Г. Система MATLAB 5 для студентов / В. Г. Потемкин, П. И. Рудаков // 2-е изд., испр. и дополн. / ДИАЛОГ-МИФИ. 1999. - 448 с.

47. Правила безопасности для объектов, использующих сжиженные углеводородные газы : Утв. Госгортехнадзором России. М. : ГУП НТЦ «Промышленная безопасность». - 2003. - 96 с.

48. Преображенский Н. И. Расчет естественной регазификации сжиженных газов / Н. И. Преображенский // Газовая промышленность. 1967. - № 9. -С. 19-22.

49. Преображенский Н. И. Сжиженные углеводородные газы / Н. И. Преображенский. Л.: Недра. - 1975.-227 с.

50. Рекомендации по применению для газоснабжения резервуаров сжиженного газа, установленных в отапливаемой камере: институт "Гипронии-газ", МЖКХ РСФСР. Саратов. - 1989. - 39 с.

51. Ромен А. Справочник по бутану и пропану / А. Ромен, Д. М. Краппе. -М.,-Л.: "Гостоптехиздат". 1964. - 231 с.

52. Регулятор давления газа. Авт. свид. № 362280, заявлено 20.04.1985. Бюллетень "Изобретения, открытия" / С. В. Рубинштейн, В. А. Иванов, А. В. Радин, А. К. Каралюк. М. - 1988. - №2.

53. Рубинштейн С. В. Газонаполнительные станции для сжиженных углеводородных газов / С. В. Рубинштейн. Л.: Недра. - 1989. - 232с.

54. Рубинштейн С. В. Газовые сети и оборудование для сжиженных газов / С. В. Рубинштейн, Е. П. Щуркин. Л.: Недра. - 1991. - 255с.

55. Рябцев Н. И. Сжиженные углеводородные газы / Н. И. Рябцев. М.: Недра. - 1979.-315с.

56. Семенов Л. П. Тепловой расчет нефтепровода, проложенного в сезонно промерзающем грунте / Л. П. Семенов // Материалы к учению о мерзлых зонах земной коры / "Изд-во АН СССР". М. - 1963. - выпуск 9 - С. 3852.

57. Системы теплоснабжения с нетрадиционными источниками // Труды института ВНИИПИэнергопром. -М. -1982. 116с.

58. Стаскевич Н. Л. Справочник по сжиженным углеводородным газам / Н. Л. Стаскевич, Д. Я. Вигдорчик. Л. : Недра. - 1986. - 543 с.

59. Строительные нормы и правила (СНиП 23-02-2003) Тепловая защита зданий. М.: ГУП ЦПП. - 2004. - 32 с.

60. Строительные нормы и правила (СНиП 42-01-2002) Газораспределительные системы. М. : ГУП ЦПП. - 2003. - 30 с.

61. Строительные нормы и правила (СНиП II-18-76). Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования. М. : Строй-издат. - 1977. - 48 с.

62. Типовой проект 905-1-37-87. Установка двух подземных резервуаров с электрическим регазификатором РЭП. АПП ЦИТП, АО "Росгазифика-ция", АО "Гипрониигаз". 1987. - 27 с.

63. Типовой проект 905-1-40-88. Установка двух подземных резервуаров с двумя испарителями приставками ИП. АПП ЦИТП, АО "Росгазифика-ция", АО "Гипрониигаз". - 1991. - 52 с.

64. Трушковский А. Термоизоляция / А. Трушковский, Л. Щербинин // АВОК. 1997. - №6. - С. 42-43.

65. Трушковский А. Термоизоляция из вспененного полиэтилена "Термаф-лекс" / А. Трушковский, Л. Щербинин // АВОК. 1997. - № 5. - С. 50-51.

66. Тугунов П. И. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов / П. И. Тугунов, В. Д. Новоселов. М. : Недра. - 1981.-177с.

67. Уильяме М. С. Сжиженные нефтяные газы / М. С. Уильяме, У. Л. Лом. -М: Недра. 1985. -399с.

68. Усачев А.П. Исследование процессов регазификации сжиженных углеводородных газов в грунтовых испарителях проточного типа : дис. . канд. техн. наук : 05.23.03 / Усачев Александр Прокопьевич. Саратов, 1977.-227 с.

69. Установка двух резервуаров подземных вертикальных РПВ: Технические решения ТР-4-94. Утв. АО "Росгазификация" 08.09.94. Саратов. -1994.- 16с.

70. Хакимов X. Р. Замораживание грунтов в строительных целях / X. Р. Ха-кимов. М. : "Госстройиздат". - 1963. - С. 38-52.

71. Ходанович И. Е. Тепловые режимы магистральных трубопроводов / И. Е. Ходанович. М.: Недра. -1971. - 215 с.

72. Шарихин В. В. Исследование температурных полей грунта вокруг параллельных интерферирующих трубопроводов / В. В. Шарихин, Б. JI. Кривошеин // Газовая промышленность. №6. - 1970. - С. 49.

73. Шубин Е. П. О тепловых потерях трубы, уложенной в грунт / Е. П. Шубин // ВТИ №4 : Известия. 1934.

74. Щуркин Е. Н. Грунтовый испаритель технического бутана / Е. Н. Щур-кин, Б. Н. Курицын, В. П. Богданов, А. П. Усачев // Инф. лист, о науч.-техн. достижении №54-82 НТД сер. 08. Саратов : ЦНТИ. - 1982. - 4с.

75. Щукин О. Г. К вопросу аналитического исследования теплопотерь подземных и обсыпных сооружений при неустановившемся тепловом режиме / О. Г. Щукин // Инженерные сети в условиях вечной мерзлоты : Сб. науч. работ АКХ им. К.Д. Панфилова. 1962. - Вып. 12.

76. Юшин А. Н. Моделирование тепломассообмена и разработка методов расчета грунтовых испарителей сжиженного газа шахтного типа : дис. . канд. техн. наук: 05.23.03 / Юшин Антон Николаевич. Саратов. - 2003.- 149 с.

77. Air heater // Air heater American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning. vol. 18, № 1. - 1991. - P. 10-19.

78. Buttner W. C. Vaporizer unit. Patent 2499355 / W. C. Buttner // "United states patent office". U.S.A. - March 7, 1965.

79. Coast industrial plant goes solar // Engineering New Records. 1976. - Vol. 197, №20.-P. 13-17.

80. Dele G. E. A new look at ING vaporzation methods. // Pipe Line industry, 1981.-№1. P. 25-28.

81. Duffy A. R. L.N.G. Pipelines Appear Technically. Feasible / A. R. Duffy, J. Dainra // "Oil and Gas Journal.". Vol. 65, №19. - 1967. - P 80-89.

82. Efficiency of ground coupled heat pump // Energy Rept. - 1994. - №2. - P. 10-18.

83. Forchheimer G. Uber die Erwarming des Wassers in Leitungen / G. Forchheimer. -Hannover. 1888.

84. Geotermal installation training scheduled // Air Cond., Heat and Refrig. New/- 1991.-№4.-P. 128- 133.

85. Goricke P. Umweltwarme nutzen mit Warmepumpen / P. Goricke // Elektro-warme Int.A. 1992. - №2. - S. 47-53.

86. Harvey A. H. Pipelining oils below their pour point / A. H. Harvey, M. D. Arnold, R. Briller // "Oil and Gas Journal.". Vol. 69, №35. - 1971- P. 63-70.

87. Kavanaugh S. Design considerations for ground and water source heat pumps in southern climates / S. Kavanaugh // ASHRAE Trans., Techn. Refrig. and Air-Cond. End. 1989. - P. 1139-1149.

88. Kerr A. N. Hydro-carbon vaporiser. Patent 2516218 / A. N. Kerr // "United states patent office". U.S.A. - July 8, 1961.

89. Krischer О. Das Temperaturfeld in der Umgembung von Rohrleitungen die in der Erde verlegt sind Gesundheitangenieur / O. Krischer. Bd 59. - 1936.

90. Nicolle L. Deperdition colorifigure d'uu tuydueuterr / L. Nicolle // Charleur at industric. 1932. - Vol. XII. - P. 145-153.

91. Norway H. L. Liquefied petroleum gas dispensing system. Patent 2400570 / H. L. Norway // "United states patent office". U.S.A. - May 21, 1961.

92. Talor A. Improvements in or relating to vaporization of liquefied petroleum gas. / A. Talor // Patent 1344749. London. - 1974.