автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Система подогрева топливного газа перекачивающих агрегатов магистральных газопроводов с применением двухфазных термосифонов

003476580

На правах рукописи

СИСТЕМА ПОДОГРЕВА ТОПЛИВНОГО ГАЗА ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДВУХФАЗНЫХ ТЕРМОСИФОНОВ

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы» (нефтегазовая отрасль)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 2009

003476560

Работа выполнена в техническом университете. Научный руководитель

Уфимском государственном нефтяном

доктор технических наук, профессор Ризванов Риф Гарифович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Байков Игорь Равильевич; доктор технических наук, профессор Березин Всеволод Леонидович.

Ведущая организация

ГУЛ «Институт проблем транспорта энергоресурсов»

Защита состоится 09 октября 2009 года в 15-30 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией мояшо ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан 9 сентября 2009 года.

Ученый секретарь совета

Лягов А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Повышение эффективности расходования энергоресурсов и энергосбережение являются высшим приоритетом энергетической стратегии России до 2020 года.

ОАО «Газпром» занимает второе место в стране по объемам энергопотребления, в его отраслевой структуре 83% потребления топливно-энергетических ресурсов приходится на подотрасль «транспорт газа». В соответствии с проведенным анализом отдела энергосбережения и экологии Департамента по транспортировке и подземному хранению газа потенциал экономии природного газа на период с 2004 по 2006 годы оценивался более чем в 8 559 млн. м3 газа или 76,54% от ожидаемого суммарного энергосбережения в ОАО «Газпром».

Поэтому даже относительно небольшие снижения расхода газа на собственные нужды позволят высвободить ресурсы газа для подачи его потребителям в РФ и на экспорт, снизить эксплуатационные издержки за счет энергетической составляющей, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

В качестве топлива для газоперекачивающих агрегатов используется тот же перекачиваемый природный газ, расход которого на 1 тысячу йм3 перекачиваемого газа в среднем составляет 2,95-3,95 нм3.

Подогрев топливного, импульсного газа перед подачей в газотурбинную установку осуществляется подогревателями газа (ПТПГ-30, ПГ-10, ПГА-200 и др.) за счет сжигания природного газа.

Чтобы исключить сжигание перекачиваемого природного газа, для решения поставленной задачи - подогрев топливного газа - предлагается осуществлять за счет использования вторичных энергоресурсов.

При сжигании топлива в газоперекачивающих агрегатах образуются продукты сгорания, несущие большой потенциал вторичной тепловой энергии.

Теплота отходящих дымовых газов на компрессорных станциях ОАО «Газпром » утилизируется для получения теплофикационной воды.

Теплофикационная вода является носителем низкопотенциальной тепловой энергии, достаточной для подогрева топливного газа. Поэтому возникает необходимость подбора или разработки теплообменных устройств, позволяющих обеспечить эффективный перенос тепла нагреваемому потоку при малом температурном перепаде между теплообменивающимися средами.

На основе проведенного анализа и ранее проведенных собственных исследований выбрано теплопередающее устройство на базе замкнутых двухфазных термосифонов.

В двухфазных замкнутых термосифонах реализуется новый физический принцип, основанный на использовании скрытой теплоты парообразования при фазовых превращениях (кипении и конденсации) промежуточного теплоносителя. При этом коэффициент теплопередачи в несколько раз выше по сравнению с конвективным теплообменом.

Применение высокоэффективного теплообменного оборудования обеспечит энергосбережение за счет более полного использования вторичных энергоресурсов на компрессорных станциях магистральных газопроводов, сократит количество сжигаемого природного газа на технологические нужды; в связи с этим решаемая в данной работе научная задача представляет несомненную актуальность.

Цель работы - разработка нового регенеративного оборудования для снижения расхода природного газа на собственные нужды за счет использования вторичных энергетических ресурсов на компрессорных станциях газотранспортных предприятий.

Основные задачи работы

1 Подбор и обоснование возможности применения теплообменного оборудования на базе замкнутых двухфазных термосифонов для использования утилизированного тепла отходящих газов газоперекачивающих агрегатов на примере подогрева топливного газа.

2 Разработка конструкции узла крепления термосифонов к разделительной трубной решетке.

3 Разработка технологий очистки внутренней поверхности, вакуумирования и заполнения промежуточным теплоносителем термосифонных труб.

Научная новизна

1 Выполнен синтез системы подогрева топливного газа с применением двухфазных термосифонов и определены взаимное положение в пространстве конструктивных элементов системы и формы связей между ними.

2 Приведены в единую систему аналитические зависимости для расчетов технологических и конструктивных параметров функционального теплообменников на базе замкнутых двухфазных термосифонов, основанных на использовании скрытой теплоты парообразования при фазовых превращениях.

3 Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования электрогидроипульсной технологии для очистки внутренних поверхностей термосифонных труб. Установлены технологические параметры процесса эффективной очистки термосифонных труб.

Практическая ценность

Разработана система подогрева топливного газа на базе двухфазных термосифонов, позволяющие эффективный съем низкопотенциального тепла от вторичных энергетических ресурсов, исключив при этом сжигание перекачиваемого природного газа.

Предложены новые конструктивные решения крепления оребрённых труб к трубной решетке с последующим вакуумированием и заполнением промежуточным теплоносителем.

Положения, выносимые на защиту

1 Доказанная эффективность применения системы подогрева топливного и пускового газа, основанная на двухфазных термосифонах, с использованием утилизированного тепла отходящих дымовых газов газоперекачивающих агрегатов. Аналитические зависимости расчета теплотехнических и конструктивных параметров теплообменного устройства.

2 Новая конструкция узла крепления термосифонов с трубной доской.

3 Способ очистки внутренней поверхности термосифонов с применением разрядно-импульсного устройства.

4 Разработанная технология вакуумирования и заполнения термосифонов промежуточным теплоносителем.

Апробация работы

Результаты научных исследований докладывались:

- на IV Международной научно-технической конференции «СВАРКА. КОНТРОЛЬ. РЕНОВАЦИЯ -2004» (Уфа);

- научно-практической конференции «Инновационный потенциал молодых специалистов ОАО «Газпром» как условие повышения эффективности разработки и эксплуатации углеводородных месторождений Ямала» (Ямбург, 2004);

- учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт-2005» (Уфа);

Международной научно-практической конференции

«Нефтегазопереработка и нефтехимия - 2006», проводимой в рамках XIV Международной специализированной выставки «Газ. Нефть. Технологии -2006» (Уфа);

- научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа

- 2007» (Уфа);

- научно-техническом семинаре «Актуальные вопросы нефтегазовой отрасли в области добычи и трубопроводного транспорта углеводородного сырья» (Уфа, 2009).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 17 печатных трудах, в том числе в 15 статьях (1 - в издании, входящим в перечень ВАК РФ) и 2 патентах РФ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, основных выводов, библиографического списка, включающего 137 наименований. Изложена на 118 страницах машинописного текста, включает 15 рисунков и 16 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы' диссертации, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, приведены краткая характеристика полученных результатов диссертационной работы, сведения о научной новизне, практической ценности и апробации работы.

Отражен личный вклад автора в теоретические и практические разработки.

Первая глава посвящена анализу современного состояния утилизации вторичных энергоресурсов на компрессорных станциях магистральных газопроводов; содержит обзор работ по созданию компактных и эффективных теплообменников; завершается обоснованием выбора теплопередающего устройства на базе двухфазных термосифонов для подогрева топливного и пускового газа, исключив при этом сжигание . перекачиваемого газа.

На компрессорных станциях (КС), обслуживающих магистральные газопроводы, установлены газоперекачивающие агрегаты (ГПА), состоящие из газотурбинных установок (ГТУ) и центробежных компрессоров (ЦБК), предназначенных для компримирования перекачиваемого природного газа. В

качестве топлива для ГПА используется все тот же перекачиваемый природный газ.

Подогрев топливного и пускового газа осуществляется подогревателями газа типа ПГ-10, ПГА-200, ПТПГ-30.

Камера сжигания газа в ПТПГ-30 представляет собой пустотелую емкость, через поверхность которой посредством сжигания природного газа происходит нагрев водного раствора ДЭГ; по трубному пучку, погруженному в ДЭГ, проходит нагреваемый топливный газ. Процесс крайне неэффективен и связан со сжиганием значительного количества природного газа.

Таким образом, если отказаться от сжигания газа при подогреве топливного, импульсного и пускового газа, а нагрев осуществлять за счет утилизированной теплоты отходящих дымовых газов, это позволит снизить потребление природного газа на собственные нужды.

При сжигании топлива в ГПА образуются отходящие дымовые газы, представляющие собой вторичные энергоресурсы и несущих эффективный потенциал не только тепловой энергии, но и энергии повышенного давления дымовых газов по сравнению с давлением окружающей среды.

Утилизация теплоты отходящих дымовых газов на компрессорных станциях КС ОАО «Газпром» в основном производится утилизаторами типа УТ-10М02,7 и УТБ-1,5-0,6.

Причем необходимо отметить, что утилизируется и используется менее 42% существующего потенциала вторичных энергоресурсов. Основными возможными направлениями использования утилизированной теплоты дымовых газов являются:

1) система горячего тепловодоснабжения;

2) подогрев воздуха, подаваемого в камеру сгорания газотурбинной

установки;

3) подогрев топливного и пускового газа;

4) подогрев воздуха для отопления производственных помещений;

5) подогрев маслосистемы.

Теплофикационная вода, нагретая утилизированным теплом дымовых газов, является доступным, дешевым, безопасным носителем низкопотенциальной энергии.

Проведенные в работе расчеты позволяют сделать следующий вывод: количества утилизированной теплоты, выработанной в утилизаторах теплофикационной воды, в среднем за год, достаточно не только для горячего водоснабжения, но и для других целей, в том числе для подогрева топливного, импульсного и пускового газа.

Возникает задача выбора теплопередающего устройства, позволяющего осуществлять эффективный съем тепловой энергии от теплофикационной воды и на его основе разработать технологическую схему нагрева топливного, импульсного и пускового газа, отказавшись от сжигания природного газа.

В настоящее время в различных странах ведутся интенсивные работы по созданию компактных и эффективных теплообменников для нагрева воздуха и газа. В диссертационной работе приведен подробный анализ создания и эксплуатации теплообменников различного типа. В нем показано, что использование традиционных (кожухотрубчатых) и новых (пластинчатых, спиральных) нецелесообразно для решения поставленной в работе задачи. Обзор литературных источников и ранее проведенных исследований показал, что поставленным задачам исследования в наибольшей степени удовлетворяют теплообменники на базе замкнутых двухфазных термосифонных труб.

Двухфазные термосифоны (рисунок 1) представляют собой герметично закрытую полость 1, частично заполненную промежуточным теплоносителем 2. Внутри полости термосифона происходят фазовые превращения, в результате которых образуются две фазы: пар и жидкость. При работе термосифона протекают три процесса: кипение (испарение), конденсация и свободно-конвективный тепломассоперенос между участками кипения и конденсации. В термосифоне можно выделить три зоны: зону нагрева

(испаритель) 3, транспортную зону 4, и зону конденсации (конденсатор) 5. Деление на эти зоны условно, так как перенос вещества происходит во всех зонах.

/ 5-

Рисунок 1 - Схема двухфазного термосифона При подводе теплоты нагревающей средой в испарительной зоне промежуточный теплоноситель начинает кипеть, образующийся пар направляется в конденсатор, где конденсируется на стенках, отдавая теплоту фазового перехода охлаждающей среде. Конденсат под действием гравитационных сил движется в испаритель. Процессы в термосифоне протекают непрерывно, что обеспечивает передачу теплоты от одной зоны к другой. Термосифоны обладают малым термическим сопротивлением, просты и автономны в работе, не требуют дополнительных затрат на перекачку промежуточного теплоносителя. Малое термическое сопротивление или высокая теплопередающая способность термосифонов определяется протекающими в его полости процессами - кипением

и

промежуточного теплоносителя в испарителе, перемещением пара за счет разности давлений в испарителе и конденсаторе в результате уменьшения объема при конденсации пара. Эти процессы позволяют передавать большие тепловые потоки при малом перепаде температур на значительные расстояния, что является также отличительной особенностью термосифонов.

Подобные устройства использовались еще в девятнадцатом столетии, однако до недавнего времени применение их было весьма ограничено. Лишь в последние годы в связи с развитием новой техники начались интенсивные разработки и внедрение аппаратов и установок, выполненных на их основе. Эти установки характеризуются автономностью, отсутствием перекачивающих средств, высокой интенсивностью внутренних процессов тепломассопереноса, возможностью применения различных промежуточных теплоносителей и др. Двухфазные термосифоны отличаются простотой в изготовлении, надежностью в эксплуатации, обладают высокими показателями максимальной теплопередающей способности.

В настоящее время целенаправленные исследования и промышленные внедрения термосифонов в основном характерны для смежных отраслей -теплоэнергетика, строительство, нефтепереработка и нефтехимия. В решении поставленной научной цели автор опирался на исследования, выполненные Капицей П.Л., Кутателадзе С.С., Безродным М.К., Пиоро П.С., Пиоро И.С,, Мокляком В.Д., Подгорецким В.М., Луксом А.Л., Евтюхиным Н.А., Бакиевым Т. А., Нагумановым А.Х.

Глава вторая. На компрессорных станциях магистральных газопроводов технологическая схема системы подготовки топливного и пускового газа содержит последовательно расположенные блок очистки, подогреватель газа, блоки редуцирования топливного и пускового газа, сепаратор повторной очистки. После прохождения этих систем топливный газ направляется в камеру сгорания ГТУ. Пусковой газ поступает на вход в турбодетандер, где расширяется и совершает раскрутку осевого компрессора и турбины высокого давления.

Предметом исследования является подогреватель топливного газа. Суть модернизации заключается в исключении использования природного газа путем замены камеры сгорания на блок термосифонных труб и в использовании их для нагрева топливного газа утилизированной низкопотенциальной теплоты теплофикационной воды.

Глава посвящена определению теплотехнических и конструктивных параметров теплообменников на базе двухфазных термосифонов для каждой конкретной установки, что является самостоятельной научной задачей, включающей множество факторов. Среди них: обеспечение эффективности функционирования термосифонов; совместимость материалов и теплоносителей; технологичность изготовления; установление форм связей конструктивных элементов для эффективной передачи тепла нагреваемому топливному газу от вторичного энергетического ресурса -теплофикационной воды.

В термосифонных устройствах происходят многообразные процессы, такие как парообразование промежуточного теплоносителя в испарительной часта; в конденсационной зоне идет процесс конденсации, близкий к пленочной конденсации; возможно влияние парового потока на движение конденсата. В этом заключается специфика и сложность проектировочных расчетов.

Расчеты проводились для определения тепловой мощности, температурного перепада по длине термосифона с учетом внешних воздействий и основных геометрических характеристик.

В качестве промежуточного теплоносителя в термосифоне в расчете принята дистиллированная вода.

Расход подогреваемого топливного газа в подогревателе 111111 -30 в соответствии с техническими характеристиками, равен 25000 нм3/ч. Тепловая мощность, отдаваемая горячим теплоносителем для нагрева такого количества газа составляет 0,405 Гкал/ч (0,471 МВт).

В диссертации содержатся расчеты, в которых определены:

1 Расход теплофикационной воды, необходимой для нагрева топливного газа из уравнения теплового баланса.

2 Коэффициент теплоотдачи от теплофикационной воды к наружной поверхности термосифонных труб.

3 Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности термосифонной трубки к промежуточному теплоносителю.

Выполняются расчеты:

1) коэффициента теплоотдачи при конденсации промежуточного теплоносителя в термосифонных трубках;

2) коэффициента теплоотдачи от наружной поверхности термосифонных трубок к холодному теплоносителю. При этом рассматривались варианты подогрева топливного газа через промежуточный водный раствор диэтиленгликоля и непосредственный контакт топливного газа с конденсатной частью термосифона;

3) площади поверхности испарительной и конденсационной части термосифона;

4) количества двухфазных замкнутых термосифонных трубок, геометрических размеров;

5) передаваемой мощности теплового потока.

По изложенной методике рассчитывались различные схемы нагрева. В качестве примера на рис. 2 представлена одна из возможных схем компоновки термосифонных труб.

Раствор ДЭГ Трубный пучок топливного газа

Рисунок 2 - Схема нагрева топливного газа с использованием термосифонов Результаты выполненных расчетов сведены в таблицу 1. Таблица 1- Результаты теплотехнических расчетов вариантов нагрева

топливного газа

Номер варианта Теплоноситель Наличие оребрения Длина труб, м Поверхность теплообмена, м2 Колич ество труб, шт. Тепловая мощность аппарата, МВт

горячий холодный

1 Теплофик. вода ДЭГ нет 1,0 92,4 1177 0,48

2 Теплофик. вода ДЭГ со стороны обоих теплоносителей 1,0 396,91 450 0,47

3 Теплофик. вода Топливный газ Нет 1,5 58,87 500 0,47

4 Теплофик. вода Топливный газ со стороны газа 1,5 122,47 170 0,57

Результаты анализа проведенных теплотехнических расчетов.

1 Для осуществления нагрева нормативного количества топливного газа

на один ГПА теплофикационной водой необходимо 0,471 МВт тепла. Преимуществом термосифонных труб при подогреве топливного газа

является равномерное распределение температуры по поверхности в конденсационной части.

2 Незначительный тепловой напор между теплофикационной водой и раствором ДЭГ ведет к увеличению площади теплообмена проектируемого аппарата на базе термосифонов, что делает невозможным конструирование его на основе подогревателя 111111-30. Кроме того, использование раствора ДЭГ вносит дополнительное термическое сопротивление в процесс теплопередачи; в процессе теплоотдачи к раствору ДЭГ и от него имеет место естественная конвекция, эффективность которой низка по сравнению с вынужденной.

3 Прямой нагрев топливного газа (исключая раствор ДЭГ) наиболее целесообразен, так как позволяет увеличить температурный напор между средами. С точки зрения компактности целесообразно применение оребрения термосифонов со стороны топливного газа.

4 Прямой нагрев топливного газа теплофикационной водой с использованием оребренных термосифонов со стороны топливного газа предлагается для модернизации подогревателя топливного газа, что позволит сократить расход природного газа на собственные нужды порядка 18150 тыс. нм3 в год на одном ЛПУ магистрального газопровода.

Глава третья посвящена разработке новой технологии очистки внутренней поверхности трубок термосифонов.

Важную роль в обеспечении работоспособности аппарата играет качество внутренних поверхностей базовых деталей, а именно замкнутых двухфазных термосифонов. Наличие загрязнений в твердом, жидком или в газообразном состоянии оказывает вредное влияние на рабочие характеристики термосифона. Неконденсирующиеся газы могут накапливаться в зоне конденсации, снижая теплопередающую способность. Твердые и жидкие посторонние примеси, растворяясь в теплоносителе, оказывают влияние на поверхностное натяжение, угол смачивания и вязкость. Значительное влияние на теплопередающие характеристики

оказывают химические реакции, протекающие между посторонними веществами, материалом трубы и теплоносителем.

Существующая технология очистки внутренней поверхности термосифонов основана на использовании химического метода, заключающегося в последовательной промывке заготовок термосифонных труб в таких химических реактивах, как трихлорэтан, азотная кислота, дихромат натрия и т.д. При этом с внутренней поверхности заготовок полностью удаляются такие загрязнения, как окалина, ржавчина, следы консервации, инородные примеси. Однако химический метод является дорогостоящим, характеризуется вредными условиями труда, экологически опасен.

Предлагаемый в работе метод очистки внутренних поверхностей термосифонных труб основывается на использовании разрядно-импульсных технологий, а именно на использовании эффекта ударной волны, возникающей при высоковольтном разряде в жидкости, который известен как электрогидравлический эффект (эффект Юткина).

При прохождении фронта ударной волны, возникающей при высоковольтном разряде в жидкости, на границе раздела металлической поверхности и твердых отложений возникают напряжения, способные отслаивать последние от стенок труб. Растекающиеся гидравлические потоки, следующие за ударной волной, завершают работу по разрушению и смыву разрушенных отложений с очищаемых поверхностей и выносу осколков отложений за пределы трубы. Возможность применения данного метода для очистки внутренних поверхностей термосифонных труб от окислов, следов консервационных смазок, ржавчины необходимо доказать проверочным расчетом прочности термосифонной трубы.

В волне сжатия ближней зоны разряда в жидкости создается давление Р^, зависящее от плотности жидкости, геометрических характеристик канала электрического разряда и длительности разряда. Расчет выполнен по стандартной методике при Р^ - 12,25 МПа.

Расчетная толщина стенки трубы:

tr =•

12,25-25

= 0,65 мм,

АЛ-Рщ* 2-195-12,25 где -расчетное давление, Ртх = 12,25 МПа, D, - внутренний диаметр трубы, D, =20 мм,

[cr]r - предел текучести материала трубы, [о-],. = 195 МПа (сталь 10). Конструкция теплообменного аппарата подразумевает изготовление термосифонных труб внутренним диаметром 20мм, наружным диаметром 25 мм и соответственно толщиной стенки tT, равной 2,5 мм. Следовательно, давление ударной волны, создаваемой при разряде в процессе выполнения очистки внутренних поверхностей труб, не приведет к изменению формы и разрушению корпуса заготовок термосифонных труб. Схема установки показана на рисунке 3.

ло

1-трфа

2 - кШел-жктроЗ 3- тройник

4 - зкран зощитныи

5 - емкость тттогинетя

6 - решётка-сетка 0,3x0,3

Рисунок 3 - Схема установки очистки термосифонных труб Термосифонная труба очищается продвижением кабель-электрода в трубе. Затем труба промывается водой от разрушенных отложений. После

проведения очистных работ вода полностью сливается. Внутреннюю и наружную поверхность трубы после этого необходимо осушить воздухом. Воздух должен быть сухим. Концы трубы закрываются пробками.

Данный метод обеспечивает необходимое качество внутренних поверхностей заготовок термосифонных труб, при этом затраты на осуществление процесса очистки уменьшаются в несколько десятков раз по сравнению с химическим методом очистки.

Глава четвертая. Трубная доска является одним из основных узлов термосифонного теплообменника. Этот узел выполняет роль несущей рамы, на которую приходится вся нагрузка от веса термосифонов. Кроме того, трубная доска является разделительной стенкой между двумя теплоносителями, смешивание которых, как правило, не допускается.

Основной сложностью при изготовлении является крепление термосифонных труб к трубной доске. Здесь должны быть учтены такие факторы, как технологичность сборки, обеспечение плотности в соединении «термосифон - трубная доска». Известные решения с применением «песчаного затвора» при малых перепадах давления или резьбового соединения для гладких труб в нашем случае - использование оребренных труб со значительным перепадом давления между средами (~ 7 МПа) неприемлемы.

В работе предлагается конструктивное решение крепления термосифонных труб, защищенное патентом Российской Федерации (рисунок 4).

а б

а - две оребренные трубы, соединение типа «газ-газ» б - одна трубка оребренная, другая гладкая, соединение типа «газ-жидкость» Рисунок 4 - Варианты компоновки труб двухфазных труб Предлагаемая конструкция позволяет надежно обеспечить отсутствие перетоков между теплоносителями, а также допускает значительную разницу давлений теплоносителей, которая имеет место в условиях компрессорных станций газотранспортного предприятия.

Одной из ответственных технологических операций при изготовлении термосифонов является операция вакуумирования и последующего заполнения промежуточным теплоносителем трубок. В литературных источниках эта операция рассмотрена лишь в принципиальном виде. Очевидна необходимость разработки промышленной установки, позволяющей поставить на поток производство термосифонов.

Схема разработанной и изготовленной нами установки приведена на рисунке 5. С её помощью на ОАО «Салаватнефтемаш» было изготовлено 1600 термосифонов длиной до 4000 мм для теплообменного аппарата, изготовленного по заказу ОАО НУНПЗ.

вакуумметр; 5 - труба термосифонная; 6 - баллон с азотом; 7 - ванна водяная; 8 - устройство обжимное

Рисунок 5 - Схема установки для вакуумирования и заполнения промежуточным теплоносителем термосифонов.

Откачка воздуха из трубы термосифона 5 производится вакуумным насосом 1. Уровень вакуума контролируется вакуумметрами 4 и 9. При достижении необходимой величины вакуума насос перекрывается цапковым вентилем 10. В мерник 3 заранее заливается необходимое количество промежуточного теплоносителя. После закрытия вентиля 10 открывается вентиль 2 и происходит заполнение термосифона 5 за счет «всасывания» промежуточного теплоносителя. Уровень вакуума контролируется с помощью вакуумметра 4. Вентиль 2 закрывается, термосифон 5 герметизируется с помощью обжимного устройства 8.

Перед заполнением и вакуумированием термосифонная труба 5 проверяется на герметичность в водяной ванне 7 закачкой азота из баллона 6.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Значительную долю от общего потребления природного газа на технологические нужды составляет подогрев топливного газа, используемого для привода газоперекачивающих агрегатов. Замена сжигания природного газа на утилизированную теплоту отходящих дымовых газов позволит резко сократить расход перекачиваемого газа на собственные нужды и способствовать более эффективному расходованию энергоресурсов.

2 Для подогрева топливного газа в качестве вторичных энергетических ресурсов принята теплофикационная вода, которая является носителем низкопотенциального тепла. При малом температурном градиенте нагревающего и нагреваемого потоков наиболее предпочтительным является применение теплопередающего устройства на базе двухфазных замкнутых термосифонов. Обладая высоким коэффициентом теплоотдачи, они позволяют организовать съем низкопотенциального тепла в достаточной степени для подогрева топливного газа.

3 С учетом процессов парообразования промежуточного теплоносителя в испарительной части, пленочной конденсации с выделением теплоты фазового превращения и использованием классических формул теплотехники, разработана методика для проектировочных расчетов геометрических размеров конструктивных элементов, передаваемой мощности теплового потока, теплообменника на базе двухфазных термосифонов.

4 Прямой нагрев топливного газа теплофикационной водой (исключая схему теплопередачи раствора ДЭГ) наиболее целесообразен, так как в этом случае значительно повышается температурный напор между средами. Этот способ нагрева с оребрением термосифонов со стороны топливного газа рекомендуется для модернизации системы подогрева топливного и пускового газа. Тем самым можно сократить расход перекачиваемого природного газа на 1815 тыс. н3 в год на одном ЛПУ магистрального газопровода.

5 В целях повышения показателей качества функционирования теплообменников на базе двухфазных термосифонов и повышения технологичности их изготовления обоснована возможность высокопроизводительной очистки внутренних поверхностей термосифонов с использованием разрядно-импульсных технологий; предложено конструктивное решение крепления термосифонов к трубной доске, исключающее смешивание тепловых потоков; разработана промышленная технология вакуумирования трубок с последующем заполнением их промежуточным теплоносителем.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах, из которых № 15 опубликован в издании, включенном в перечень ведущих рецензируемых научных журналов в соответствии с требованиями ВАК:

1 Юсупов С.Т, Использование разрядно-импульсных технологий при изготовлении двухфазных термосифонов / Юсупов С.Т., Бакиев Т.А. // Сварка. Контроль. Реновация-2004: труды четвертой научно-технической конференции. - Уфа: Гилем, 2004. - С. 8-9.

2 Юсупов С.Т. Оптимизация при проектировании теплообменного оборудования / Юсупов С.Т., Бакиев Т.А.// Сварка. Контроль. Реновация-2004: труды четвертой научно-технической конференции. - Уфа: Гилем, 2004. - С. 92-94.

3 Юсупов С.Т. Трещиностойкостъ металла в термосифонных теплообменниках / Юсупов С.Т., Бакиев Т.А.,// Сварка. Контроль. Реновация-2004: труды четвертой научно-технической конференции. - Уфа: Гилем, 2004.-С. 95-103.

4 Юсупов С.Т. Анализ расчета коэффициента теплопередачи ABO на КС MF / Юсупов С.Т., Бакиев Т.А., Евтюхин H.A., Бурдыгина Е.В. // Трубопроводный транспорт-2005: материалы учебно-научно-практической конференции. - Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2005. - С. 245-247.

5 Юсупов С.Т. К методике расчета аппаратов воздушного охлаждения газа на компрессорных станциях магистральных трубопроводов / Юсупов

С.Т., Бакиев Т.А., Евтюхин H.A., Бурдыгина Е.В.// Трубопроводный транспорт-2005: материалы учебно-научно-практической конференции. -Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2005. - С. 247-249.

6 Юсупов С.Т. Исследования влияния загрязнений на работу теплообменной аппаратуры / Юсупов С.Т., Бакиев Т.А., Евтюхин H.A., Бурдыгина Е.В.// Проблемы машиноведения и критических технологий машиностроительного комплекса Республики Башкоротостан: сборник научных трудов. - Уфа: Гилем, 2005. - С. 263-275.

7 Юсупов С.Т. Перспективы применения термосифонов в газовой промышленности / Юсупов С.Т., Бакиев Т.А, // Материалы научно-технической конференции. - М.:000 «ИРЦ Газпром», 2005. - С. 16-22. -Приложение к журналу «Наука и техника в газовой промышленности».

8 Юсупов С.Т. Схема теплоутилизационной установки для использования тепла отходящих газов газотурбинных установок /Юсупов С.Т.//Нефтепереработка и нефтехимия-2006: материалы международной научно-практической конференции; Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2006.- С. 300-301.

9 Юсупов С.Т. Конструктивное решение крепления оребрённых термосифонов к трубной доске /Юсупов С.Т.//Нефтепереработка и нефтехимия-2006: материалы Международной научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2006. - С. 302-303.

10 Юсупов С.Т. Разработка стенда для заправки и вакуумирования тепловых труб (термосифонов) /Юсупов С.Т., Бакиев Т.А.//Нефтепереработка и нефтехимия-2006: материалы Международной научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2006. - С.306.

11 Юсупов С.Т. К применению вторичных энергетических ресурсов для подогрева топливного газа /Юсупов С.Т.// Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: материалы научно-практической конференции, 22 мая 2007 г. - Уфа, 2007. -С. 359-360.

12 Юсупов С.Т. Новый комплексный подход к реконструкции компрессорных станций (на примере КС-18А «МоскОво») /Юсупов С.Т.// Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: материалы научно-практической конференции, 22 мая 2007 г. - Уфа, 2007. - С. 50-64.

13 Пат. 57421 Российская Федерация, МПК Р17Б 1/04 (2006/01)/ Система подготовки топливного и пускового газа /Бакиев Т.А., Пашин С.Т., Юсупов С.Т; заявка 2006118113/22; опубл. 10.10.2006, Бюл. № 28.

14 Пат. 58682 Российская Федерация, МПК Р28Б 15/02/ Стенд для заправки тепловой трубы теплоносителем /Бакиев Т.А., Пашин С.Т., Юсупов С.Т.-заявка2006117051/22,; опубл. 27.11.2006,Бюл. № 33.

15 Юсупов С.Т. Энергосберегающая технология подогрева топливного газа на компрессорной станции магистрального газопровода / Юсупов С.Т., Бакиев Т.А.// Проблема сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов.-Уфа: ИПТЭР,2008. - Вып. 2(72).-С.109-115.

16 Юсупов С.Т. Энергосберегающие технологии в транспорте газа / Юсупов С.Т., Ризванов Р.Г.// Мировое сообщество: проблемы и пути решения: сб. науч. ст.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008.-№24.-С. 135-137.'

17 Юсупов С.Т. К вопросу сбережения энергоресурсов для привода газоперекачивающих агрегатов / Юсупов С. Т., Ризванов Р.Г.//Актуальные вопросы нефтегазовой отрасли в области добычи и трубопроводного транспорта углеводородного сырья: материалы научно-технического семинара 19 января 2009 г. - Уфа, 2009.-103 с.

Подписано в печать 04.09.09. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Times». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 193. Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

Введение.

1 МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЯХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ.

1.1 Энергопотребление на компрессорных станциях.

1.2 Краткий обзор наиболее распространенных конструкций теплообменных аппаратов.

1.3 Современные методы интенсификации теплообмена в традиционных конструкциях теплообменников.

1.3.1 Трубчатые теплообменники с развитой поверхностью.

1.3.2 Пластинчатые теплообменники.

1.4 Классификация и развитие конструкций замкнутых двухфазных термосифонов.

1.5 Выводы по главе.

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕРМОСИФОННОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ ТОПЛИВНОГО ГАЗА.

3 ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТЕРМОСИФОНА.

3.1 Способы очистки внутренней поверхности термосифона.

3.2 Физические основы разрядно-импульсных технологий.

3.3 Проверочный расчёт прочности термосифонной трубы при её очистке аппаратом «Искра-М».

3.4 Принцип работы и конструкция аппарата для очистки труб «Искра-М».

3.5 Выводы по главе.

4 ТЕХНОЛОГИЯ ВАКУУМИРОВАНИЯ, ЗАПОЛНЕНИЯ,

ГЕРМЕТИЗАЦИИ И КРЕПЛЕНИЯ ТЕРМОСИФОНОВ.

4;1 Методология изготовления термосифонов.

4.2 Вакуумирование и заполнение термосифона.

4.3 Разработка способа крепления термосифонов к трубной решетке.

4.4 Выводы по главе.

В III разделе Санкт-Петербургского плана действий «Глобальная энергетическая безопасность», принятого 16 июля 2006 года на саммите глав государств и правительств стран-участниц Большой восьмерки, говорится: «Сбережение энергоресурсов равносильно их производству, зачастую именно оно представляет собой наиболее рентабельный и экологически ответственный способ обеспечения растущего спроса на энергию. Усилия по повышению энергоэффективности и энергосбережению чрезвычайно способствуют снижению энергоемкости экономического развития, укрепляя тем самым глобальную энергетическую безопасность. Повышение энергоэффективности и экономия энергии позволяют снизить нагрузку на инфраструктуру и способствуют оздоровлению окружающей среды за счет сокращения выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ».

Повышение эффективности расходования энергоресурсов и энергосбережение являются высшим приоритетом энергетической стратегии России до 2020 года.

ОАО «Газпром» занимает второе место в стране по объемам энергопотребления, в его отраслевой структуре 83% потребления топливно-энергетических ресурсов приходится на подотрасль «Транспорт газа». В соответствии с проведенным анализом отдела энергосбережения и экологии Департамента по транспортировке и подземному хранению газа потенциал экономии природного газа на период с 2004 по 2006 годы оценивался более чем в 8 559 млн. м3 газа или 76,54% от ожидаемого суммарного энергосбережения в ОАО «Газпром».

Поэтому даже относительно небольшое снижение расхода газа на собственные нужды (ГСН) позволит высвободить ресурсы газа для подачи его потребителям в РФ и на экспорт, снизить эксплуатационные издержки за счет энергетической составляющей, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

В' качестве топлива? для» газоперекачивающих агрегатов! используется-; тот же перекачиваемый* природный газ, расход которого на 1 тысячу нм3 перекачиваемого газа в среднем составляет 2,95-3,95 нм3.

Подогрев топливного и пускового газа перед.подачей в газотурбинную установку осуществляется? подогревателями газа? (ПТПГ-ЗО, ПГ-10, ПГА-200 и др.) за счет сжигания природного газа.

Для исключения сжигания перекачиваемого природного газа в качестве решения» поставленной; задачи в работе- (подогрев; топливного» газа) предлагается; осуществлять за счет использования; вторичных энергоресурсов;:

При; сжигании? топлива в газоперекачивающих агрегатах образуется значительное количество отходящих дымовых газов, представляющих собой вторичные энергоресурсы (ВЭР) и несущих большой потенциал не только-тепловой энергии, но и энергии повышенного давления.дымовых газов.

В настоящее время, на* компрессорных станциях магистральных газопроводов утилизируется и используется лишь незначительная часть существующего потенциала вторичных энергоресурсов. Основными возможными направлениями использования утилизированной теплоты дымовых газов являются:

1. система-тепловодоснабжения;:

2. подогрев. воздуха, подаваемого/ в камеру сгорания газотурбинной установки;

3. подогрев топливного и пускового газа;

4. подогрев воздуха для отопления производственных помещений. Теплофикационная: вода, нагретая! утилизированным теплом дымовых газов, является доступным, дешевым, безопасным носителем низкопотенциальной энергии.

Проведенные расчеты позволяют сделать следующий вывод: количество утилизированной воды в утилизаторах достаточно» для использования его не только в качестве горячего водоснабжения^ но и для других целей; в том числе для подогрева топливного и пускового газа.

Теплота отходящих дымовых газов- на компрессорных станциях ОАО «Газпром» утилизируется для получения теплофикационной воды.

Как было отмечено, теплофикационная? вода является носителем низкопотенциальной тепловой энергии, достаточной для подогрева топливного газа. Поэтому при этом возникает необходимость подбора или разработки теплообменных устройств, позволяющих обеспечить эффективный перенос тепла нагреваемому потоку при малом температурном перепаде между теплообменивающимися средами.

На основе проведенного- анализа и ранее проведенных собственных исследований выбрано теплопередающее устройство на базе замкнутых двухфазных термосифонов.

В» двухфазных замкнутых термосифонах реализуется новый физический' принцип, основанный на использовании скрытой- теплоты парообразования' при фазовых превращениях (кипении и; конденсации) промежуточного теплоносителя. При этом коэффициент теплопередачи в . несколько-раз выше по сравнению с конвективным теплообменом.

Применение высокоэффективного теплообменного оборудования обеспечит энергосбережение за счет более полного использования; вторичных энергоресурсов' на компрессорных станциях магистральных газопроводов, сократит количество • сжигаемого природного газа на технологические нужды; в связи с этим решаемая в данной работе научная задача представляет несомненную актуальность.

В настоящее время целенаправленные исследования и промышленные внедрения термосифонов в основном характерны для смежных отраслей -теплоэнергетика, строительство, нефтепереработка и нефтехимия. В решении поставленной научной задачи автор опирался на исследования, выполненные Капицей П.Л., Кутателадзе С.С., Безродным М.К., Пиоро П.С., Пиоро И.С., Мокляком В.Д., Подгорецким В.М., Луксом А.Л., Евтюхиным Н.А., Бакиевым Т.А., Нугумановым А.Х.

Цель работы — разработка нового регенеративного* оборудования для снижения расхода природного газа на собственные нужды за счет использования, вторичных энергетических ресурсов на компрессорных станциях газотранспортных предприятий.

Основные задачи работы

1 Подбор* и обоснование возможности применения теплообменного оборудования на базе5 замкнутых двухфазных термосифонов для использования, утилизированного' тепла отходящих газов газоперекачивающих агрегатов на примере подогрева топливного газа.

2 Разработка* конструкции *узла крепления термосифонов к разделительной трубной решетке.

3 Разработка технологий очистки внутренней поверхности, вакуумирования и заполнения промежуточным теплоносителем термосифонных труб.

Научная новизна^

1 Выполнен синтез, системы подогрева топливного газа с применением двухфазных термосифонов и определены взаимное, положение в пространстве конструктивных элементов;; системы, и-формы связей| между ними.

2 Приведены в единую систему аналитические зависимости для расчетов технологических^ и* конструктивных параметров функционального теплообменников на базе замкнутых двухфазных термосифонов, основанных на использовании скрытой теплоты парообразования при фазовых превращениях.

3 Теоретически^ обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования электрогидроипульсной технологии для очистки внутренних, поверхностей, термосифонных труб. Установлены технологические параметры процесса эффективной очистки термосифонных труб.

Практическая ценность

Разработана система подогрева топливного газа на базе двухфазных термосифонов, позволяющие производить эффективный съем низкопотенциального тепла от вторичных энергетических ресурсов, исключив при этом сжигание перекачиваемого природного газа.

Предложены новые конструктивные решения крепления оребрённых труб к трубной решетке с последующим вакуумированием и заполнением промежуточным теплоносителем.

Положения, выносимые на защиту

1. Доказанная эффективность применения системы подогрева топливного и пускового газа, основанная на двухфазных термосифонах, с использованием утилизированного тепла отходящих дымовых газов газоперекачивающих агрегатов. Аналитические зависимости расчета теплотехнических и конструктивных параметров теплообменного устройства.

2. Новая конструкция узла крепления термосифонов с трубной решеткой.

3. Способ очистки внутренней поверхности термосифонов с применением разрядно-импульсного устройства.

4. Разработанная технология вакуумирования и заполнения термосифонов промежуточным теплоносителем.

Апробация работы

Результаты научных исследований докладывались:

- на IV Международной научно-технической конференции «СВАРКА. КОНТРОЛЬ. РЕНОВАЦИЯ -2004» (Уфа);

- научно-практической конференции «Инновационный потенциал молодых специалистов ОАО «Газпром» как условие повышения эффективности разработки и эксплуатации углеводородных месторождений Ямала» (Ямбург, 2004);

- учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт-2005» (Уфа);

Международной научно-практической' конференции?

Нефтегазопереработка и нефтехимия — 2006», проводимой? в рамках XIV Международной? специализированной выставки «Газ. Нефть. Технологии — 2006» (Уфа);

- научно-практической конференции «Проблемы; и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа

- 2007» (Уфа);

- научно-техническом5семинаре «Актуальные вопросы нефтегазовой отрасли в, области добычи и трубопроводного транспорта углеводородного сырья» (Уфа;2009>

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 17 печатных трудах, в том числе в, 15 статьях (1 - в издании, входящим в; перечень ВАК РФ) и 2 патентах РФ.

Личный вклад автора в теоретические и практические разработки Используя опыт практической работы в системе магистрального транспорта газа, автор лично рекомендовал тему диссертационной работы и сформулировал основные задачи исследований!.

Выполняя инструментальные обследования на компрессорных станциях, определил предельные потребления природного газа на собственные: нужды, в том числе на подогрев топливного газа, рассчитал необходимый расход теплофикационной воды для нагрева топливного газа.

По; литературным источникам определил теплофизические константы3 нагревающих и нагреваемых потоков. Осуществил конструкторскую разработку наиболее ответственного узлакреплениятермосифоннойтрубки с трубной решеткой. Структура и объем работы

Диссертационная? работа. состоит из введения, 4-х глав, основных выводов;, библиографического: списка, включающего 137 наименований. Изложена на 118: страницах машинописного текста, включает 15 рисунков и 16 таблиц.

5 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Значительную долю от общего потребления природного газа на технологические нужды составляет подогрев топливного газа, используемого для привода газоперекачивающих агрегатов. Замена сжигания природного газа на утилизированную теплоту отходящих дымовых газов позволит резко сократить расход перекачиваемого газа на собственные нужды и способствовать более эффективному расходованию энергоресурсов.

2 Для подогрева топливного газа в качестве вторичных энергетических ресурсов принята теплофикационная вода, которая является носителем низкопотенциального тепла. При малом температурном градиенте нагревающего и нагреваемого потоков наиболее предпочтительным является применение теплопередающего устройства на базе двухфазных замкнутых термосифонов. Обладая высоким коэффициентом теплоотдачи, они позволяют организовать съем низкопотенциального тепла в достаточной степени для подогрева топливного газа.

3 С учетом процессов парообразования промежуточного теплоносителя в испарительной части, пленочной конденсации с выделением теплоты фазового превращения и использованием классических формул теплотехники, разработана методика для проектировочных расчетов геометрических размеров конструктивных элементов, передаваемой мощности теплового потока, теплообменника на базе двухфазных термосифонов.

4 Прямой нагрев топливного газа теплофикационной водой (исключая схему теплопередачи раствора ДЭГ) наиболее целесообразен, так как в этом случае значительно повышается температурный напор между средами. Этот способ нагрева с оребрением термосифонов со стороны топливного газа рекомендуется для модернизации системы подогрева топливного и пускового газа. Тем самым можно сократить расход перекачиваемого природного газа на 1815 тыс. н в год на одном ЛПУ магистрального газопровода.

5 В целях повышения показателей качества функционирования теплообменников на базе двухфазных термосифонов и повышения технологичности их изготовления обоснована возможность высокопроизводительной очистки внутренних поверхностей термосифонов с использованием разрядно-импульсных технологий; предложено конструктивное решение крепления термосифонов к трубной решетке, исключающее смешивание тепловых потоков; разработана промышленная технология вакуумирования трубок с последующем заполнением их промежуточным теплоносителем.

1. Авторское свидетельство на изобретение №1390510. Способ заполнения тепловой трубы теплоносителем. Саблин A.M., Бутырский В.И., Дашевский З.М., Леонов А.П. 1988.

2. Авторское свидетельство на изобретение №1359629. Заправочный узел тепловой трубы. Белый И.И., Гламаздин П.М. 1986.

3. Авторское свидетельство на изобретение №1129222. Трубчатая печь для нагрева воздуха. Каждан А.З., Баклашов В.Е., Дребенцов В.Ф., Седелкин В.М., Безродный М.К., Мокляк В.Ф. 1984.

4. Авторское свидетельство на изобретение №1326869. Способ контроля качества тепловой трубы. Васильев Л.Л., Конев С.В., Молодкин Ф.Ф., Корсеко А. Л. 1987.

5. Авторское свидетельство на изобретение №1210049. Теплообменник. Дорофеев В.Н. 1986.

6. Авторское свидетельство на изобретение №1168794. Способ заправки тепловой трубы. Шекриладзе И.Г., Топурия И.И. и др. 1985.

7. Авторское свидетельство на изобретение №1399637. Способ изготовления тепловой трубы. Гайгалис В.А., Эва В.К., Асакавичус Й.П. 1988.

8. Авторское свидетельство на изобретение №1186926. Способ изготовления тепловой трубы. Кузин А.Г., Макаренков Ю.С., Воронин В.И., Былинович П.А., Лапин Ф.М. 1985.

9. Авторское свидетельство на изобретение №1224537. Способ изготовления термосифона. Суладзе Т.Ш., Явношан Ф.В., Федоренко Р.А. 1986.

10. Авторское свидетельство на изобретение №1160227. Способ заполнения тепловой трубы теплоносителем. Данилевский А.Н. 1985.

11. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.- М.: Наука, 1976. 248 с.11., Алабовскиш A\HS, Константинова С Mi,. Недужиш И! А; Теплотехника.-К.: Вищаадк.,11986;255 с■

12. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизичсскпх свойств воды и водяногощара:;€правочник; ГеССДШ-776-98'- М:: Изд. МЭИ; 1999.168 с. .

13. Альбом технологических схемшроцессов щереработкишефтшшгаза: — Подред. Б.И. Бондаренко.-М:: Химия; 1983; — 128 с.

14. Антуфьев В.М. Эффективность . различных форм-, конвективных поверхностей:-М;: Энергия; 1966;т233 с. ;16t Базаров? И;П. Термодинамика: Учеб. для вузов. — М.: Высшая школа, 1991-376с.

15. Бакиев Т.А. Система охлаждения с применением двухфазных термосифонов при производстве синтетического каучука // Автореферат диссертации на соискание ученой степени?; кандидата; технических наук по специальностш05Ю4Ю9? Уфа: УШТУ; 1996^

16. Бакиев? Т.А. Разработка теплообменных агрегатов на! базе: термосифонов для производств нефтепереработки// Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.04.09. Уфа: УГ11ТУ, 2000.

17. Бакиев Т.А.,. Юсупов С.Т. Трещиностойкость металла' в термосифонных теплообменниках // Сварка. Контроль. Реновация-2004: Труды четвертой научно-технической конференции. — Уфа: Гилем, 2004. О. 95-103.

18. Бакиев- Т.А., Юсупов С.Т., Евтюхин Н.А., Бурдыгина Е.В. Анализ расчета коэффициента теплопередачи АВО на КС МГ // Трубопроводный транспорт-2005: Тезисы докладов учебно-научно-практической конференции. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2005. - С. 245-247.

19. Энергосберегающая технология подогрева топливного газа на компрессорной станции магистрального газопровода / Юсупов С.Т., Бакиев Т.А.// Проблема сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. — Уфа: ИПТЭР,2008. Вып. 2(72).-С. 109-115.

20. Юсупов С.Т. Энергосберегающие технологии в транспорте газа / Юсупов С.Т., Ризванов Р.Г.// Мировое сообщество: проблемы и пути решения: сб. науч. ст.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008.-№24.-С. 135-137.

21. Бакластов^ A.M., Бобе JI.C., Солоухин В.А. Расчет коэффициентов тепло- и массообмена в паровой фазе при конденсации пара из* бинарной смеси.-М*.: Изд-во МЭИ; 1977.- Тр. МЭИ; Вып. 332. С.22-26.

22. Безродный М.К., Волков С.С. Мокляк В.Ф. Двухфазные термосифоны в промышленной теплотехнике. Киев.: Выща шк., 1991.-75 с.

23. Безродный М.К., Волков G.C. Основы эффективного применения, двухфазных термосифонов в аппаратах промышленной теплотехники //Промышленная теплотехника-1992. -№1-3.- С. 6-11.

24. Безродный» М.К., Евтюхин Н.А., Кузнецова В.В., Мокляк В:Ф.

25. Бродянский В.М. Эксергетический мето термодинамического анализа. М.: энергия, 1973 . - 296 с.

26. Бекиров Т.М. Шаталов А.Т. Сбор и подготовка к транспорту природных газов .- М.: Недра, 1986. -261 с.

27. Гареев P:F., Сайфуллин Н.Р. Экологические аспекты тепло- и-массообменных процессов // Нефтепереработка и нефтехимия, 1997 №2.-35-36 С.

28. Гуревич И.Л: Технология переработки нефти и. газа Ч. 1 .М:,Химия,с1972.- 256 с.

29. Гусейнов Д.А., Спектор Ш.Ш, Вайнер Л.З. Технологические расчеты процессов нефтепереработки.- М.: Химия, 1964.- 3081с.

30. Гуменюк В.О., Сальников С.В., Сердобинцев С.П. Энергосберегающая технология подготовки газа на КС //Газовая промышленность. 2006. -№1. - с. 75-77.

31. Гуменюк В.О., Сальников! С.В., Сердобинцев С.П. Ресурсосберегающее управление процессом охлаждения магистральных газопроводов//Газовая промышленность. 2007. -№ 9. — с. 86-88

32. Дж. Перри. Справочник инженера химика. В 2 Т, т 1/ пер. с англ. Л.: Химия, 1969.-640 с.

33. Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменнике. — М.: Наука, 1982.-471 с.50i Жукаускас А., Макарявичюс В., Шланчяускас А. Теплоотдача пучков? труб в поперечном потоке жидкости. Вильнюс, «Минтис», 1968.-189 с.

34. Ивановский М.Н., Сорокин В.П. Физические основы тепловых труб. -Ml: Атомиздат, 1978.-255 с.

35. Игнатьев В.Г., Самойлов А.И. Монтаж, эксплуатация и ремонт холодильного оборудования.- М.: Агропромиздат, 1986.-232 с.

36. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. Л.: Химия; 1991.-352 с.

37. Исаченко В.П. Теплообмен при*конденсации. М.: Энергия, 1977.-233с.55: Исаченко. В. П. и» др. Теплопередача. Учебник для вузов. М.: Энергия, 1975.-488 с.

38. Каждан А.З., Безродный М.К., Баклашов В.Е. Применение двухфазных» термосифонов в трубчатых печах // Химия топлива и масел. -1986.-№5.- С. 16-19;

39. Калафати Д.Д.;, Попалов В.В. Оптимизация теплообменников' по* эффективности теплообмена. -М.: Энергоатомиздат, 1986: — 152 с.с

40. Костерин Ю.В. Вторичные топливно-энергетические ресурсы и их использование в Hi 111 и НХ промышленности. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1975.-104 с.

41. Красникова O.K. Витой трубчатый теплообменник со статически однородной* структурой расположения труб // Химическое и нефтяное машиностроение. 1996.-№5.- С. 42-45.

42. Красникова O.K., Попов О.М., Удут В.Н. Новые конструкции эффективных витых трубчатых теплообменников // Нефтегазовые технологии. 1998. - № 5-6.- С. 10-11.

43. Кривоногов Б.М. Повышение эффективности сжигания газа и охрана окружающей среды. -Л.: Недра, 1986.-280 с.

44. Краснощекое Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. М.: Госэнергоиздат, 1963. —224 с.

45. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М. и др. Расчет процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности*

46. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. Ленинград.: Машгиз, 1962.-456 с.

47. Кэйс В.М., Лондон А.Л. Компактные теплообменники. Перевод с английского Сидорова В .Я. под редакцией Петровского Ю.В.- М.: Энергия, 1967.-220 с.

48. Латыпов Р:Ш, Шарафиев Р.Г. Техническая термодинамика и энерготехнология химических производств: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1998. -334 с.

49. Маньковский О.Н., Толчинский А.Р., Александров М.В. Теплообменная'аппаратура химических производств. -Л.: Химия, 1976.-368с.

50. Мигай В.К., Фирсова Э.В. Теплообмен и гидравлическое сопротивление пучков труб, Л.: Наука, 1986. -195 с.

51. Митенков Ф., Камышев Б. Новые типы компактных пластинчатых теплообменников / Нефтегазовые технологии.-1998-№5.-с.12-14.

52. Михеев М.А. Расчетные формулы конвективного теплообмена / Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт.- 1966.-№5.-С. 96-105

53. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М.: Энергия, 1977.- 344 с.

54. Мокляк В.Ф. Теплообмен и гидродинамика при конденсации в термосифонах в режиме двухфазной смеси // Автореферат диссертации на соискание кандидата технических наук. Киев: 1983.

55. Нагуманов А.Х., Подгорецкий В.М., Нагуманов Х.Г. Применение теплообменников на базе термосифонов для утилизации тепла II Материалы Международной научно-технической конференции "Проблемы нефтегазового комплекса России" Уфа: УГНТУ, 1998.

56. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под ред. Ю:И: Дытнерского. Мг.: Химия; 1983. -272 с.

57. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической1 технологии. Л.: Химия, 1987. - 576 с.

58. Патент на изобретение №2008600. Термосифонный теплообменник. Краснов В.И., Евтюхин Н.А., Бакиев А.В., Симаков В.А., Рахимов Р.Х., Кутузов П.И., Ларцев А.В. 1994.

59. Патент на изобретение № 1202360. Способ заправки тепловой трубы теплоносителем и стенд для его осуществления. Гусев Ю.А., Зозуля А.П., Сергеев Ю.Ю., Рыбкин Б.И., Сидоренко Е.М., Яковлев П.П. 1996.

60. Патент на изобретение №2094070. Спосб создания вакуума в промышленных аппаратах. Рогачев С.Г., Теляшев Г.Г., и др. 1997.

61. Патент на изобретение №2095717. Тепловая труба. Чувашев В.А., Москадев Э.П., и др. 1997.

62. Патент на изобретение №1492872. Геков А.Ф., Гриднев А.Н., Осадчий В.А., Шмаков Г.Г. 1996.

63. Патент на изобретение № 96109454. Тепловая5 труба. Ставкин Г.П., Ананенков А.Г.Чувашев В.А. и др. 1996.

64. Патент на изобретение №2226662. Способ регулирования температуры тепловой трубы. Храмов С.М. 2004.

65. Патент на изобретение № 9910049. Устройство и способ обеспечения функционирования панельного узла- тепловых труб. Сателлит Пол Джерард. 2000.

66. Патент на4 изобретение v №2215962: Способ изготовления теплообменной' трубы» с внутренним оребрением. Ермичев С.Г., Абакумов А.И. 2003:

67. Патент на изобретение № 2194936. Термосифонный теплообменник. -Авторы: Евтюхин Н.А., Бурдыгина* E.Bt, БакиевТ.А., Бакиев А.В., Сельский Б.Е., Бикбулатов Р.С.- Зарегистрирован 20.12.2002 г.

68. Патент на полезную модель №* 57421 РФ. Система подготовки топливного и пускового газа. БакиевТ.А., Пашин С.Т., Юсупов С.Т. 2006.

69. Патент на полезную модель № 58682 РФ. Стенд для заправки тепловой трубы теплоносителем. Бакиев Т.А., Пашию С.Т., Юсупов С.Т. 2006.

70. Петровский Ю.В., Фастовский В.Г. Современные эффективные теплообменники. М.: Энергоиздат, 1962. - 256 с.

71. Пиоро И.П., Антоненко В.А., Пиоро П.С. Эффективные теплообменники с двухфазными термосифонами. Киев: Полиграфкнига, 1991.-245 с.

72. Пиоро Л.С., Пиоро И.Л. Двухфазные термосифоны и их применение в промышленности Киев: Наук, думка, 1988.-136 с.

73. Практикум по теплопередаче: Учеб. пособие для вузов / А.П. Солодов, Ф.Ф. Цветков, А.В. Елисеев, В.А. Осипова; Под ред. А.П. Солодова. М.: Энергоатомиздат, 1986 - 296 с.

74. Промышленные тепломассообменные процессы^ и установки: Учебник для вузов/ A.M. Бакластов, В.А. Горбенко, O.JL Данилов и др.; Под ред. A.M. Бакластова.- М.: Энергоатомиздат. 1986;- 328 с.

75. Рабинович* О.М. Сборник задач по технической, термодинамике.- М.: Машиностроение, 1969: 276 с.

76. Расчеты основных процессов и аппаратов^ нефтепереработки. Справочник / Под ред. Е.Н.Судакова М.: Химия, 1979. - 568 с.

77. Рей Д. Экономия энергии в> промышленности: справочное пособие для инж.-техн. Работников: пер с анг.- М.: Энергоатомиздат, 1983.- 208 с.

78. Ривкин C.JL, Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара : справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -80 с.

79. Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Перевод с англ. Под ред. В.Б. Когана. -JL: Химия; 1971.- 704 с.

80. Рихтеров В. Повышение КПД трубчатых печей. // Промышленная энергетика, 1981, №2. С. 39-41.

81. Роддатис К.Ф., Полтарейкин А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности/ под ред. К.Ф. Роддатиса. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -488 с.

82. Свидетельство на полезную модель №22531. Термосифонный теплообменник. Евтюхин Н.А., Бакиев Т.А. Бакиев А.В., Сельский Б.Е. 2002.

83. Смирнов Г.Ф., Бирюков O.K., Косой Б.В. Теплотехнические расчеты теплообменных аппаратов на тепловых трубах и термосифонах // Теплоэнергетика. 1993.-№ 1,- С. 68-70.

84. Смирнов Г.Ф., Захарченко А.Ф., Борисов В.В., Хаджибуед И. Теплообменные аппараты на основе «капиллярных» испарительных термосифонов для энергосберегающих технологий // Промышленная теплотехника,- 2002.-№2-3.- С. 74-79.

85. Справочник по теплообменникам: В 2 т./ Пер с англ., под ред. Б.С. Петухова, В.К. Шикова,- М.: Энергоатомиздат, 1987.-560 с.

86. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент.: Справочник // Под общей ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина -2-е изд. перераб. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 560 с.

87. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий / Под ред. О.Т. Ильиченко. X.: Вища шк. Изд-во при Харьк. ун-те, 1985. — 384 е.

88. Теплопередача в двухфазном потоке/ Под ред. Д. Баттерворса и Г. Хьюитта: Пер. с англ. -М.: Энергия, 1980.- 328 с.

89. Теплотехника: учебник для вузов / А.П. Баскаков, Б.В. Берг и др.; Под ред. А.П. Баскакова. М.: Энергоиздат, 1982.-264 с.

90. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий: Учебник для- техникумов/ Голубков Б.Н., Данилов O.JI. и др.; Под ред. Б.Н. Голубкова.-2-e изд., перераб.- М.: Энергия, 1979.- 544 с.

91. Теплофизические свойства технически важных газов при высоких температур и давлениях: Справочник / В.Н. Зубарев, А.Д. Козлов, В.М. Кузнецов и др. -М.: Энергоатомиздат, 1989.-232 с.

92. Технические системы (процессы, конструкции, эффективность). Р.Я. Амиров, И.М. Уракаев, Р.Г. Гареев, В.И. Глазунов, А.Н. Гришин, Р.Г. Шарафиев и др.- Уфа: Гилем, 2001.-600 с.

93. Технологические основы тепловых труб/Ивановский М.Н., Сорокин В.П., Чулков Б.А., Ягодкин И.В. -М.: Атомиздат, 1980. 160 с.

94. Чечеткин А.В:, Занемонец HiМ.Теплотехника::Учеб; длягхим. технол. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1986.- 344 с. ;

95. Чи С. Тепловые:5 трубы:, теория; и: практика / пер. с. англ.- М.: Машиностроение, 1981 .-207 с.1251, Щеголев М.М:,. Гусев Ю;Л., Иванова М.С. Котельные установки. Учебник-для^вузов;\-М;:.(йройиздат, 255 с. ,

96. Эстеркин Р.И: Промышленные котельные установки: Учебник для техникумов: -2-е изд;.перераб^ шдошт Л!: г Энергоатомиздат, 1985. -400с:, ил.

97. Эстеркин^ В;И1, Иссерлин •AiG., Пёвзнер М!И1 Теплотехнические' измерения при сжигании газового и жидкого топлива; Л.: Недра; 1981.- 4241. С. •

98. Энергообследование Дюртюлинского ЛПУ МГ ООО «Баштрансгаз» ОАО «Газпром». Отчет по энергоаудиту. Уфа —2002.-181 с.

99. Casarosa Glaudio, Dobran Flavio Experimental investigation and analytical modeling of a closed two-phase thermosyphons with imposed convection boundary conditions // Int. J. Heat and Mass Transfer. 1988. -31, №9. -C. 1815-1833.

100. Churchill S. W. and Usagi R. F General Expression for the Correlation of Rates of Transfer and Other Phenomena, AIChE J., vol. 18, pp. 1121-1128; 1972.

101. Colburn A.P. and ITougen O.A. Design of cooler condensers for mixture of vaporous with non condensing gases. Ind. Engng. Chem. 26, 1178-82.

102. Fukano Т., Kadoguuchi K., Tien C.L. Oscillation phenomena and operating limits of the closed two-phase thermosyphon // Heat Transfer 1986: Proc. 8th Int.

103. Heat pipe exchangers // Prospect by Furukawa Electronic сотр. Yokohama, 1982.

104. Lee Y., Bedrossian. The characteristics of heat exchangers using heat pipers or thermosyphons//Int. Y. Ytat and Mass Transfer.-1978.-21,.№2.- P. 221229.

105. Nguyen Y., Groll M. The influence of wall roughness on the maximum performance of closed two-phase thermosyphons // 15th thermophys. Conf/-Colorado, 1980.-№ 80. S. 1503.

106. Ostrach S. An analysis of Laminar Free-Convection Flow and Heat Transfer About a Flat Plate Parallel to the direction of the Generating Body Force, NACA Rept. 1111, Washington, D.C., 1953.

107. Patent US A, 4921041, 1990. Structure of heat pipe/H/Akachi