مدلسازی ریاضی و تحلیل عملکرد گرمکن های اتمسفریک و غیرمستقیم آبی ایستگاه های تقلیل فشار گاز طبیعی

یکی از مصارف بارز انرژی در ایستگاه های تقلیل فشار گاز طبیعی، مربوط به گرمکن اتمسفریک گاز است که به منظور افزایش دمای گاز و جلوگیری از تشکیل هیدرات های یخی در جریان گاز و تخریب شیرآلات و تجهیزات اندازه گیری ایستگاه استفاده می شود. راندمان انرژی گرمکن های غیرمستقیم کمتر از 50 درصد است، لذا ارزیابی دقیق عملکرد آنها و ارائه راهکارهای اجرایی در جهت بهبود راندمان ضروری است. هدف اصلی در این پژوهش، توسعه یک مدل ریاضی است که مصرف انرژی را در شرایط بهره برداری گرمکن در ایستگاه های تقلیل فشار گاز تشریح کند. این مدل جهت کمی سازی عملکرد گرمکن ها و محاسبه راندمان آنها و همچنین ارائه راهکارهای افزایش راندمان گرمکن ها مورد استفاده است. به این منظور یک مدل ترمودینامیکی جامع شامل کلیه بخش های گرمکن توسعه یافته است. نتایج حاصل از این مدل با مقادیر اندازه گیری شده در چندین ایستگاه استان اصفهان اعتبارسنجی شده است. وجه تمایز این پژوهش با مطالعات پیشین در ارائه یک مدل ریاضی جامع از گرمکن های اتمسفریک است که می تواند با حداقل داده های موجود و بر اساس شرایط عملیاتی ایستگاه، وضعیت مصرف انرژی و راندمان گرمکن را با جزئیات کامل ارائه دهد. ضمنا در این پژوهش تاثیر پارامترهای بهره برداری مختلف و راهکارهای مختلف شامل تاثیر میزان هوای اضافی، تاثیر استفاده از مشعل دمنده دار، تاثیر بازیافت حرارت از دودکش، تاثیر غلظت ضد یخ، تاثیر استفاده از فین روی سطوح انتقال حرارت گرمکن و اثر نسبت فشار ایستگاه تقلیل فشار بر میزان مصرف انرژی گرمکن بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

گرمکن غیرمستقیم حمام آب ، ایستگاه تقلیل فشار گاز ، مدل سازی ریاضی ، راهکارهای افزایش راندمان گرمکن