автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование конструкции аппаратов воздушного охлаждения применением секции с радиально-диффузорной компоновкой оребрённых труб

кандидата технических наук
Абдеев, Эльдар Ринатович
город
Уфа
год
2011
специальность ВАК РФ
05.02.13
Автореферат по машиностроению и машиноведению на тему «Совершенствование конструкции аппаратов воздушного охлаждения применением секции с радиально-диффузорной компоновкой оребрённых труб»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование конструкции аппаратов воздушного охлаждения применением секции с радиально-диффузорной компоновкой оребрённых труб"

11-5 1006

На правах рукописи

¿1

Абдеев Эльдар Ринатович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ АППАРАТОВ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЕМ СЕКЦИИ С РАДИАЛЬНО-ДИФФУЗОРНОЙ КОМПОНОВКОЙ ОРЕБРЁННЫХ ТРУБ

Специальность 05.02.13 — "Машины, агрегаты и процессы" (машиностроение в нефтеперерабатывающей промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2011

Работа выполнена б ФГБОУ ВПО "Уфимский государственный нефтяной техн ический уни иерситет"

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Хафизов Фаниль Шамилевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кузнецов Владимир Александрович

доктор технических паук, профессор Пронин Владимир Алексеевич.

Ведущая организация ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ» (г.Москва)

Защита состоится 11 ноября 2011 г. в 14-30 иа заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450002, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

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

Автореферат разослан ^^ 2011 г.

'юный секретарь диссертационного совета . " Р. Г. Рюванои

РОССИЙСКАЯ

ГОСУДАРС; г. •" БИБЛИС;

2011 Общая характеристика работы

Актуальность работы

Послекризисное состояние экономики страны выдвинуло на первый план проблему энергосбережения на всех участках хозяйственной деятельности. Потенциал энергосбережения, имеющийся на настоящий момент в России, по оценкам экспертов оценивается примерно в половину суммарного потребления первичных топливно-энергетических ресурсов в стране и от четверти до трети которого может быть реализовано в результате осуществления не затратных или малозатратных мероприятий.

На долю аппаратов воздушного охлаждения (ABO) приходится большая часть теплообменного оборудования в нефтеперерабатывающей промышленности.

Широкое применение ABO в нефтеперерабатывающих предприятиях обусловлено созданием возможности кардинального решения целого ряда актуальных задач уменьшения водопотребления на технические цели, оптимального размещения технологических установок и снижения загрязнения окружающей среды.

Поэтому наряд}' с находящимися в эксплуатации десятками тысяч ABO. спрос на дальнейшее расширенное применение их в нефтеперерабатывающих производствах в ближайшие десятилетия будет непрерывно возрастать, при одновременном требовании их высокого качества и улучшения технико-экономических показателей.

Исследования последних лет показывают, что резервы повышения тепловой эффективности ABO находятся в осуществлении интенсификации теплоотдачи использованием оребрённых труб с развитой поверхностью теплообмена и рациональной компоновкой их в пучках, не увеличивая при этом удельной металлоёмкости и габаритных размеров топлообменных секций.

В связи с этим работы, направленные на совершенствование существующих и создание новых энергоэффективных и металлосберегающих конструкций ABO. являются актуальными.

Цель диссертационной работы. Разработка и исследование аппаратов воздушного охлаждения с радиально-диффузорной компоновкой оребрённых труб теплообменных секций.

Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Обзор существующих конструкций ABO различных установок нефтепереработки. Анализ результатов исследовании тепловой эффективности диффузорных компоновок теплообменных секций.

2. Разработка конструкции аппарата воздушного охлаждения с радиально-диффузорной компоновкой оребрённых труб теплообменных секций.

3. Создание испытательного стенда и методики экспериментального исследования тепловой эффективности компоновок оребрённых труб теплообменных секций в диапазонах технологических параметров работы ABO в установках нефтепереработки.

4. Исследование тепловой эффективности различных компоновок оребрённых труб теплообменных секций ABO.

Научная новизна:

1. Разработана математическая модель радиально-диффузорной компоновки оребрённых труб в теплообменных секциях ABO, позволяющая формировать шахматный пучок таким образом, что расстояние между трубами каждого ряда увеличивается, образуя канал с расстоянием Ь между трубами, который расширяется в диапазоне диффузорности 1 f ^ л/3 от ряда к ряду по ходу движения охлаждающего воздуха, сохраняя при этом постоянное компоновочное расстояние I между трубами соседних рядов.

2. Впервые установлена, эмпирическая зависимость теплоотдачи секции ABO с радиально-диффузориой компоновкой пучка оребрённых труб, выраженная формулой Nu = 0.2697 • Де°!о1'1э • z~°'m\ где количество рядов труб изменяется в диапазоне z = 2... 4 и скорость воздуха в узком сечении в пределах Re = 243... 2109, позволяющая определять теплоотдачу шахматного пучка оребрённых труб ABO установок нефтепереработки с компоновкой выполненной в виде равностороннего треугольника со стороной равной 64 мм и характеристиками трубы d х d0 х h х s x Д = 54 x 25 x 13,5 x 3 x 0,8мм

Практическая ценность:

1. Разработан испытательный стенд, позволяющий исследовать тепловую эффективность компоновок труб ABO при различном конструктивном исполнении теплообменных секций.

2. Тепловая эффективность разработанной конструкции ABO с радиально-диффузорной компоновкой труб подтверждена стендовыми испытаниями и обосновывается уменьшением аэродинамического сопротивления за счёт равномерного распределения нагревающегося потока охлаждающего воздуха по расширяющимся каналам теплооб-менной секции.

3. Методика экспериментального исследования и полученные безразмерные зависимости используются при расчёте ABO с радиалыю-диффузорной компоновкой оребрённых труб в ООО «Грибановский машиностроительный завод» и для проведения занятий в УГНТУ по дисциплине «Принципы и методы конструирования оборудования» для магистрантов направления 150400 «Технологические машины и оборудование» по программе «Теоретические основы проектирования оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств».

Апробация работы. Основное содержание; работы докладывалось и обсуждалось на международном научном симпозиуме им. М. А. Усова студентов и молодых ученых (г. Томск 2005г.); VI-ой Всероссийской (с международным участием) научно-технической конференции «Механики XXI - веку» (г. Братск 2007г.); Всероссийской научно-методической конференции «Инновации и наукоемкие технологии в образовании и экономике» (г. Уфа 20072011г.); Международной научио-практической конференции «Экономическое, социальное и культурное развитие Западного Казахстана» (г. Орал 2008г.); II Всероссийской студенческой научно-практической конференции «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология» (г. Казань 2008г.); VIII конгрессе нефтегазопромышленников (г. Уфа 2009г.); IX Всероссийской научно-практической конференции (г. Оренбург 2009г.); Всероссийской научно-технической конференции «Инновационное нефтегазовое оборудование: проблемы и решения» (г. Уфа 2010г.): Международной научной конференции «Нефть-газ, нефтепереработка и нефтехимия» (г.Баку 2010г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе три статьи в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, приложений и содержит 103 страници машинописного текста, 27 рисунков, 7 таблиц и список использованной литературы из 101 наименования.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель и аргументирована научная новизна исследований, показана практическая значимость полученных результатов.

В первой главе выполнен обзор существующих конструкций оребрён-ных труб и их компоновок в теплообмснных секциях ABO различных установок нефтепереработки, а так же выполнен анализ существующих экспериментальных данных, полученных для диффузориых компоновок теплообмснных секций,

Обзор теплообмен ной аппаратуры различных установок нефтеперерабатывающих производств показал, что существенную долю теплообмеиного оборудования отставляют ABO. Например, н технологичсскоГ) схеме установки первичной перегонки нефти их установлено 18, а и атмосферно-вакуумной установке с; секцией вторичной перегонки бензинового дистиллята - 15. Результаты обзора теплообмепного оборудования для некоторых технологических установок нефтепереработки представлены в таблице 1.

Таблица 1 — Теплообменное оборудование установок нефтепереработки

Наименование установок нефте- ABO Кожухо- Другие виды

переработки трубчатые теплообменники теплообменников

Стабилизация нефти 1 1 4

Атмосферная перегонка нефти 5 5 2

Первичная перегонка нефти 18 7 13

Вторичная перегонка бензиново- G 6 6

го дистиллята

Атмосферно-вакуумиая с секци- 15 7 9

ей вторичной перегонки бензино-

вого дистиллята

Замедленное коксование в не обо- 3 1 2 !

греваемых камерах 1

Каталитический крекинг с пря- 3 - з !

моточным. реактором 1

Установка изомеризация 5 з 0

Вопросам совершенствования конструкции и повышения тепловой эффективности ABO посвящены исследования специалистов, таких отечественных организаций как ВНИИНЕФТЕМАШ (г. Москва), ЛенНИИХИММАШ (г. С.Петербург), Московский энергетический институт (технический универом-

тст). РГУ нефти и газа им. Губкина, Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ) и т.д.

Существенный вклад в разработку теоретических и методологических основ проектирования и создания отечественных ABO, совершенствования конструкции и технологии изготовления внесли: Жукаускасс A.A., Шмеркович D.M., Крюков Н.П., Кунтыш В.Б., Бессонный А.Н., Пиир А.Э., Пронин В.А., Байков И.Р. и др.

Интенсивность процессов теплопереноса при течении и теплообмене в поперечно-омываемых пучках зависит от многих факторов, как режимных, так и геометрических. По этой причине разработку и исследование новых компоновок обычно осуществляют, используя множество подходов, большинство из которых направлено на улучшение характеристик уже известных.

В работе В,А. Пронина в качестве основных рассматриваются три характеристики поверхности теплообмена: тепловой ноток (Q, Вт), мощность, затраченная на продвижение теплоносителя (N, Вт) и площадь поверхности теплообмена (F, м2). На этой основе предлагаются три варианта задач с использованием критериев сопоставления поверхностей теплообмена:

1. по тепловому потоку (при одинаковых мощностях и площадях);

2. по мощности (при одинаковых тепловых потоках и площадях);

3. по площади (при одинаковых тепловых потоках и мощностях).

Для анализа энергетической эффективности исследованных пучков труб в данном исследовании был использован принцип «при прочих равных» на основе измеренных тепло-аэродинамических характеристиках. Энергетическая эффективность в этом случае оценивается по значению коэффициентов эффективности Kq и К^.

Суть метода состоит в определении значения одного из коэффициентов эффективности при одинаковых остальных, т.е. решаются задачи:

1. Определение Kq =?, при I<N = 1 и KF = 1;

2. Определение K*¡ =?, при KQ—1 и - 1.

Известно, что для коридорных и шахматных, т.е. обычных, традиционных компоновок пучков труб в зависимости от значения шагов труб пучка теплоотдача и сопротивление изменяются в широком диапазоне.

На рисунках 1 и 2 представлены результаты расчетов Яд и Ад; для исследованных пучков «Ш-Д» и «Ш-К» компоновок.

На приведенных рисунках для Кд и К_\< можно увидеть области, характеризующие снижение энергетической эффективности исследуемых «Ш-Д» и «Ш-К» компоновок, по сравнению с исходной шахматной компоновкой.

Рисунок 1 — Энергетическая эффективность шахматпо-диффузорной компоновки (Ш-Д)

Из представленных на рисунках графиков видно, что повышение энергетической эффективности, как «Ш-Д», так и «Ш-К» компоновок происходит при уменьшении числа рядов труб в пучках. При этом «Ш-К» компоновка пучка труб не приводит к повышению энергетической эффективности исходного шахматного пучка труб, как по Ад, так и Кх-

Напротив. «Ш-Д» компоновка, отличаясь повышенной эффективностью во всем диапазоне числа рядов труб в пучке г2 и углах диффузорпоети /3\ приводит к наибольшему её повышению при ¡3° и 10° — 15°. Поэтому в каче-

Рисунок 2 — Энергетическая эффективность (по Q и N) шах мат но-конфузорных компоновок (Ш-К)

стве объекта, исследований в работе была выбрана шахматная диффузорная компоновка оребрённых труб теплообменных секций ABO.

Во второй главе приведены результаты исследований и конструктивно-технические решения, повышающие тепловую эффективность аппаратов воздушного охлаждения.

Недостатком известных ABO является низкая интенсивность теплопередачи и большое аэродинамическое сопротивление теплообменных секций. Энергетическая эффективность теплообменной секции характеризуется тепловыми и гидродинамическими параметрами её элементов, а также организацией внешнего течения охлаждающего потока. Для трубного пучка тепло-обменной секции ABO, основным элементом которого является оребрённая труба, существенное значение имеет их взаимное расположение - компоновка трубного пучка и расстояние между трубами, которые могут существенно влиять течение в межтрубных каналах.

Перечисленные особенности течения и теплообмена в межтрубных каналах коридорного и шахматного пучка дают основание для поиска более эффективного способа организации течения в них.

С целью увеличения тепловой эффективности ABO для предприятий нефтепереработки была разработана новая конструкция с применением радиально-диффузорной компоновки оребрённых труб, вместо классической горизонтальной шахматной.

Общий вид констркуции ABO с радиально-диффузорной компоновкой показан на рисунке 3.

Теплоноситель поступает в кольцевой коллектор с кольцевыми перегородками, где распределяется по трубному пространству первого хода. Проходя по трубному пространству первого хода, теплоноситель охлаждается обдувающим рёбра воздухом, после чего он попадает в верхний коллектор, где перераспределяется по трубам следующего хода. Пройдя все ходы по трубному пространству, теплоноситель выходит из аппарата.

Охлаждающий воздух нагнетается вентилятором, располагающимся по центру верхнего кольцевого коллектора. Воздух, дойдя до поперечной перегородки, распределяется в межтрубном пространстве радиально-диффузорной компоновки оребрённых труб. Охлаждающий воздух, проходя между рёбрами труб, отбирает тепло у теплоносителя, проходящего внутри труб, после чего тепловая энергия вместе с охлаждающим воздухом, распространяющимся от центра к периферии, рассеивается в атмосфере.

По сравнению с аналогами, предложенная конструкция имеет следующие преимущества:

- использование кольцевых рядов вместо горизонтальных позволяет умень-

шить габаритные размеры ABO со снижением «парусности» и повышением сейсмостойкости конструкции аппарата.

- повышение тепловой эффективности за счёт уменьшения загрязнений па

наружной поверхности труб.

7 6 2

Рисунок 3 — Конструкция ABO с радиально-диффузорной компоновкой оребрённых труб теплообменной секции:

1 - трубный пучок; 2, 3 - верхний и нижний кольцевидные коллектора; 4,

5 - штуцера ввода и вывода теплоносителя; 6 - осевой вентилятор; 7 - электродвигатель; 8 - поперечная перегородка; 9 - опора коническая; 10 - цилиндрическая перегородка.

- увеличение энергетической эффективности ABO за счёт организации диф-фузорного течения в радиально расходящемся кольцевом трубном пучке с пониженным аэродинамическим сопротивлением. Для проведения экспериментальных исследований тепловой эффективности теплообменных секций ABO с различными компоновками оребрённых труб создана универсальная модель теплообменной секции (рисунок 4).

Рисунок 4 — Модель теплообменной секции ABO для исследования различных компоновок оребрённых труб

На рисунках 5 и 6 приведены схемы движения охлаждающего воздуха и теплоносителя в исследуемых компоновках теплообменных секций. Стрелками показано движение воздушных потоков в межтрубном пространстве, а цифрами движение теплоносителя по рядам труб исследуемых секций.

Условно воздушные потоки можно разделить на: - поток проходящий между трубами 4-го ряда, омывающий трубы 3-го, проходящий между трубами 2-го ряда и омывающий трубы 1-го рядов;

Вода

Рисунок 5 — Схема движения воздуха и теплоносителя по горизонтальной шахматной компоновке

- поток проходящий между трубами 4-го, 3-го, 2-го и 1-го рядов;

- поток омывающий трубы 4^го ряда, проходящий между трубами 3-го ряда.

омывающий трубы 2-го ряда и проходящий между трубами 1-го ряда.

В каждой характерной точке по высоте труб равномерно располагаются по 3 термодатчика, что обеспечивает возможность измерения средней температуры воздуха на выходе воздуха из пучка.

Для исследования моделей теплообмсииых секций с различными компоновками применялась индивидуальная схема измерения температуры воздуха. Общим для шахматной горизонтальной и радиально-диффузорной компоновок оставалась схема измерения температуры на входе воздуха. Во всех исследуемых компоновках применялась сребрённая труба с несущей трубой из нержавеющей стали марки 12X13 и оребрения из алюминиевого сплава АД2.

Радиальпо-диффузорная компоновка строилась па основе шахматной компоновки совмещением двух его концов в кольцо. Ряды радиально-диффузорной компоновки теплообменной секции представляют собой коль-

Термодатчики

Рисунок 6 — Схема движения воздуха и теплоносителя по радиально-диффузорной компоновке

ца, которые образуют концентрические окружности, при одинаковом количестве труб в каждом ряду и равномерном их распределении по ряду. Расстояние от центра к периферии между трубами каждого ряда увеличивается. Для радиалыю-диффузорной компоновки характерны следующие свойства:

1. Расстояние между ближайшими трубами соседних рядов всегда одинаково.

2. Трубы первого и второго рядов лежат в вершинах равносторонних треугольников.

Разработанная математическая модель радналыю-диффузорной компоновки теплообменной секции ABO устанавливает зависимость между диаметрами окружностей, которые равноудалённо пересекают оси оребрснных

труб соседних рядов. Диаметр i-го ряда трубного пучка с радиально диф-фузориой компоновкой при выполнении условия ^ ^ л/3 вычисляется по формуле:

= + (1)

где п - количество труб в ряду теплообменной секции.

Диаметр первого ряда, с наименьшей окружностью, определяется по формуле:

4 = —, (2)

где 1 - расстояние между трубами соседних рядов и трубами первого ряда.

В третьей главе описаны испытательный стенд и алгоритм экслере-ментального исследования тепловой эффективность моделей секций ABO с различными компоновками оребрённых труб.

Стенд для испытания, принципиальная схема которого приведена на рисунке 7, состоит из модели секций ABO с различными компоновками оребрённых труб и водного контура, в котором имеется насос, бойлер, краны, вентили, клапан Маевского, расходомеры, термодатчики, преобразователи давления, шланги и фитинги.

На стенде в качестве теплоносителя трубного пространства использована вода, охлаждаемая атмосферным воздухом, омывающим наружное оребре-ние труб. Напор воды создаётся центробежным насосом Нс.1, расход которой регулируется краном Кр.1-1, а давление краном Кр.1-2. Поток воды из ресивера Рв.1 измеряется расходомером Рм.1 и поступает в бойлер, где нагревается ТЭН'ом, после чего происходит замер давления датчиком Мр.1-1 и температуры датчиком Тд.1-1. Затем вода поступает в макет ABO, где охлаждается потоком воздуха от вентилятора Вн. После измерения температур и давления потока воды при помощи датчиков Тд.1-2 и Мр.1-2 она возвращается в ресивер. Водяной пар и воздух удаляются из контура через клапан Маевского Км.1 в ресивере. Заполнение контура водой и её дренаж осущеетв-

Tñ.2

Рисунок 7 — Принципиальная схема стенда для испытания различных компоновок ABO.

ляется через вентиль Вн.1. Движение воздуха по стенду аналогично первой схеме.

Технологические параметры испытательного стенда при проведении испытаний имеют следующие значения:

- Температура воды не превышает 70°С.

- Расход воды в каждом контуре не превышает 600 л/мин.

- Общий объём воды в двух контурах не более 30 л без учёта объёма модели

ABO.

- Расход воздуха не более 600 м3/час.

- Максимальная мощность установки не более 40 кВт.

Алгоритм экспериментальных исследований тепловой эффективности моделей секций ABO с различными компоновками оребрённых труб приведён на рисунке 8.

Рисунок 8 — Алгоритм экспериментальных исследований тепловой эффективности моделей секций ABO с различными компоновками оребрённых труб

При исследовании тепловой эффективности принудительной циркуляцией воздуха, температура греющей среды изменялась в пределах от 35°С до 75°С. Расход греющей воды изменялся от 0,00126 до 0.00278м3/с. Температура атмосферного воздуха в модели ABO изменялась в пределах 23 ... 37°С. С

помощью регулятора устанавливалась и поддерживалась постоянная средняя температура воздуха Г"р03д = 30°С. Число поперечных рядов оребрённых труб при мсследованиях изменялось от z = 1 до z = 5, и до z = 4 для радиально-диффузорной компоновки.

В четвёртой главе приведены результаты стендовых испытаний моделей секций ABO с горизонтальной шахматной и радиально-диффузорной компоновками оребрённых труб.

50

И'втд, м/с

Рисунок 9 — Зависимость теплоотдачи, приведенной к наружному оребре-ншо, от скорости воздуха в узком сечении и количества рядов труб для горизонтальной шахматной компоновки

Результаты испытаний обрабатывались в числах подобия и зависимость между ними представлялась в виде безразмерных уравнений, что позволило обобщить данные исследований в виде степенной функции:

Nu = с ■ Ren ■ zm,

(3)

ВР.

-4 ряда - 3 ряда »2 ряда -1ряд

Рисунок 10 — Зависимость теплоотдачи, приведённой к наружному орсб-рению, от скорости воздуха в узком сечении и количества рядов труб для радиально-диффузорной компоновки.

где N11 — теплоотдача наружного оребрения к воздуху, выраженная безразмерным числом Нуссельта; Яе — скорость воздуха в узком сечении трубного пучка, выраженная безразмерным числом Рейнольдса; 2 — количество рядов труб в трубном пучке; п,т,с — константы, значения которых определяются экспериментальным путём.

На рисунках 9 и 10 представлены значения а„щ, в зависимости от скорости воздуха в узком сечении и количества рядов труб для различных компоновок, которые отнесены к полной поверхности теплообмена. Экспериментальные точки, полученные в результате одного испытания соединены плавной линией.

40

> 30 "м

Й;

20

10

о

О 500 1000 1500 2000 2500

Не

Рисунок 11 — Распределение экспериментальных данных в безразмерных критериях

При обобщении опытных данных определяющим размером служил эквивалентный диаметр узкого сечения в пучке сребрённых труб. Графическое изображение результатов обобщения представлено на рисунке 11.

В результате обобщения данных экспериментальных исследований в пределах числа Рейнольдса Яе = 243... 2109 для теплообменных секций, собранных из оребрёиных труб с геометрическими характеристиками с! х ¿о х /гх5хД = 54х25х13,5хЗх 0,8мм были получены следующие эмпирические зависимости:

Ми = 0,3524 • Де0'3672 • г"0'202, (4)

- для горизонтального шахматного пучка оребренных труб с компоновкой

по равностороннему треугольнику со стороной равной 64 мм. Данные

обобщены с точность 5% в диапазоне рядов труб ¿ = 2... 5.

1\и = 0,2697 • Де0'5145 • г"0'690, (5)

- для радиально-диффузориой компоновки от количества рядов труб с рас-

стоянием I = 64мм между ними в первом ряда и числа скорости воздуха

в узком сечении. Данные обобщены с точностью 15% в диапазоне рядов труб z — 2... 4.

где cío, d — наружный диаметр несущей трубы и наружного оребрения; h — высота ребра:

s. Л — шаг оребрения и средняя толщина ребра.

Как показывают результаты обработки экспериментальных данных, в исследуемом диапазоне чисел Рейпольдса, радиально-диффузорная компоновка оребрённых труб имеет теплоотдачу наружной поверхности на 35% больше, чем горизонтальная шахматная.

Основные результаты и выводы

1. Выполнен обзор исследований различных компоновок оребрённых труб и обоснована актуальность дальнейших исследований и разработок по реализации диффузорности в теплообменных секциях аппаратов воздушного охлаждения нефтеперерабатывающих производств.

2. Разработана вертикальная конструкция ABO с радиально-диффузорной компоновкой в теплообменных секциях, описанная зависимостью между диаметрами соседних рядов в установленных пределах, позволяющая увеличить тепловую эффективность рёбер направлением подъёмной тепловой силы перпендикулярно оребрению труб и уменьшить аэродинамическое сопротивление за счёт расширения канала по ходу движения охлаждающего воздуха, расширяющегося от нагрева.

3. Разработан испытательный стенд, методика эксперимента и модель секции ABO, позволяющие при «прочих равных условиях» исследовать тепловую эффективность различных компоновок оребрённых труб теплообменных секций в условиях приближенных к эксплуатационным по скорости охлаждающего воздуха в узком сечении и тепловой мощности.

4. Исследование тепловой эффективности радиально-диффузорной и шахматной горизонтальной компоновок оребрённых труб тсплообмеп-ных секций ABO позволило впервые получить зависимость Nu = f(Re, z) для радиальпо-диффузорной компоновки, подтвердить эффективность разработанной конструкции стендовыми испытаниями и показать, что значения теплоотдачи наружной поверхности этой компоновки на 30.. .35% выше, чем горизонтальной шахматной.

Основные публикации

1. Абдеев Э.Р. Усовершенствованная конструкция секции аппаратов воздушного охлаждения для нефтегазовой отрасли./ Абдеев Э.Р., Кунтыш В.Б.// Матер, иаучн.-практ. конф. «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа».- Уфа, ТРАНСТЭК,- 200Ó-C.231-235

2. Абдеев Э.Р. Разработка стенда и методики оценки теплотехнических характеристик биметаллических оребренных труб ABO. / Абдеев Э.Р. Дозорцев A.B., Давыдов Д.С., и др.// IX- Междупар. научн. симпозиум им. М.А.Усова студентов и молодых ученых,- Томск, 2005- С.265-270.

3. Абдеев Э.Р. Методика оценки теплотехнических характеристик биметаллических оребрённых труб ABO. / Абдеев Э.Р., Шарапов М.И.. Га-битов Г.К. и др. /7 Материалы Ill-Всероссийской научно-методической конференции: «Инновации и наукоемкие технологии в образовании и экономике». Уфа, 2007- С. 214-219.

4. Абдеев Э.Р. К исследованию тепловой эффективности биметаллических оребрённых труб. / Абдеев Э.Р.. Шарипов М.И., Шафиков P.P.. // Международная научно-практическая конференция «Экономическое, социальное и культурное развитие Западного Казахстана: история и современность», Орал, 2008- С. 525-527.

5. Абдеев Э.Р., Шафиков P.P., Шарипов М.И. и др. Повышение эпоргочф-фективности аппаратов воздушного охлаждения нефтегазовой отрасли совершенствованием методов проектирования и изготовления. /7 НТЖ «Проблемы сбора подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов Уфа, 2008- Т74.-№ 4,- С. 127-131.

6. Шарипов М.И., Исследование факторов, влияющих на тепловую эффективность оребрённых труб ABO. / Шарипов М.И.. Абдеев Э.Р.. Шафиков P.P. // II-Весроссийская студенческая научно-техническая конференция «Интенсификация телло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология», Казань, 2008- С.36-38.

7. Шарипов М.И. Повышение тепловой эффективности теплообменников воздушного охлаждения КСБУ рациональной компоновкой и очисткой труб. / Шарипов М.И., Абдеев Э.Р., Сафиуллии И.Р. и др. /7 Материалы IX-Всероссийской научно-практической конференции. - Оренбург: ИПК ОГУ. 2009- С. 433-436

8. Шаринов М.И. Повышение тепловой эффективности теплообменника воздушного охлаждения компрессорных станций буровых установок./ Шарипоп М.И., Абдссв Э.Р., Садыков Р.Я.. и др. /'/ VI-Всероссийская иаушо-мстодическая конференция «Инновации и наукоемкие технологии в образовании и экономике». Уфа. 2010- С. 67-75.

9. Бахтизии Р.Н. Методика оценки тепловой эффективности теплообменников машин и агрегатов нефтепереработки / Бахтизии Р.Н., Абдеев Э.Р.. Шарипов И.К. и др. /'/ Материалы Международной научной конференции, Баку: Изв. ВУЗов Азербайджана.-Т(69-70).-.№5-0"- С. 24-25.

10. Абдеев Э.Р. Экспериментальная оценка эиергоэффективностп аппаратов воздушного охлаждения./ Абдеев Э.Р., Семенидо К.Б., Хафизов Ф.Ш. //Сб. Материалов VII - Всероссийской научно-методической конференции «Инновации и наукоемкие технологии в образовании и экономике».- Уфа. 2011- С. 196-201.

11. Абдеев Э.Р. Эиергоэффективиые теплообменные аппараты для нефтс-газохимичсских производств. / Абдссв Э.Р., Хафизов Ф.Ш. /,/ Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Инновационное нефтегазовое оборудование: проблемы и решения»,- Уфа, 2010- С. 265268.

12. Абдеев Э.Р. Исследование контактного термического сопротивления оребрённых груб различного конструктивного исполнения / Абдеев Э.Р., Гайпуллии P.P. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Инновационное нефтегазовое оборудование: проблемы и решения». - Уфа, 2010- С.65-68.

13. Абдеев Э.Р. Экспериментальная оценка энергоэффективности аппаратов воздушного охлаждения /' Абдеев Э.Р., Хафизов Ф.Ш.. Шарипов М.И., Васильева, К.Б. // Нефтегазовое дело / УГНТУ.-Электропный журнал,- Уфа, 2011- Режим доступа к ж.урн.: http://www.ogbus.ru/authors/abdeev/abdeevl.pdf - 13с.

14. Абдеев Э.Р., Талы по в Ш.М., Шафиков М.И. и др. Исследование тепловой эффективности аппаратов воздушного охлаждения нефтеперерабатывающих производств с. различной компоновкой трубных пучков теплообмениых секций // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и — х-------'................nni 1 - Т85.~ №3,- С.108-125.

2010012759

Подписано в печать 30.09.2011. Бумага офсетная. Формат 60x84 '/,й. Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 136.

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета

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

2010012759