Поліпшення масогабаритних показників контактних конденсаторів газопаротурбінних установок для об’єктів морської інфраструктури

Борцов, О. С. Поліпшення масогабаритних показників контактних конденсаторів газопаротурбінних установок для об’єктів морської інфраструктури = Improving weight and overall dimensions of contact condenser of gas steam power plants for marine infrastructure facilities / О. С. Борцов, А. П. Шевцов // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2016. – № 3 (465). – С. 37–42.Розглянуто поліпшення контактних конденсаторів газопаротурбінних установок за рахунок збільшення швидкості газопарової суміші.The aim of the article is to decrease the weight and size of the contact condensers of gas-steam turbine plants. The increase of the gas-vapor flow speed is a way to achieve the aim. The results of the research are: heat, gas-dynamic, mass and overall indexes of the contact condenser for the gas-vapor flow speed from 3 to 6 m/s. At the conclusion of research are determined the values of efficiency and specific power of gas-steam turbine plants with contact condensers which have less weight and size.Рассмотрено совершенствование контактных конденсаторов газопаротурбинных установок за счет увеличения скорости газопаровой смеси

Improving the contact gas of steam-turbine installations of objects of marine infrastructure

Борцов, О. С. Вдосконалення контактних газопаротурбінних установок об’єктів морської інфраструктури = Improving the contact gas of steam-turbine installations of objects of marine infrastructure / О. С. Борцов, А. П. Шевцов // Shipbuilding & Marine Infrastructure. – 2019. – № 1 (11). – С. 66–73.Анотація. У статті досліджено напрями поліпшення техніко-економічних, масогабаритних та екологічних показників за тепловими викидами контактних газопаротурбінних установок під час виробництва механічної, теплової та електричної енергії на об’єктах морської інфраструктури. Визначення техніко-економічних характеристик контактних газопаротурбінних установок виконано для установок потужністю від 4 до 40 МВт. Масогабаритні показники в контактних газопаротурбінних установок показано з урахуванням схемних рішень систем охолодження та теплових викидів у повітря та море. Надходження води в контактний конденсатор як елемент енергетичної установки об’єкта морської інфраструктури за температур охолоджуючої морської води досягається завдяки інтенсифікації тепломасообмінних процесів зі збільшенням швидкості газопарової суміші. Обґрунтування використання запропонованого рішення виконано методами математичного моделювання та аналізу теплотехнічних процесів за сукупної дії контактного конденсатора та охолоджувача.Abstract. In the article, the directions of improvement of technical-economic, weight-size and ecological indicators of heat releases of gas-steam turbine contact installations in the production of mechanical, thermal and electric energy at the facilities of the marine infrastructure are investigated. Determination of technical and economic characteristics of contact gas steam turbine installations is made for installations with capacity from 4 to 40 MW. The weight and dimensions in the contact gas-steam-turbine installations are made with regard to the circuit design of the cooling systems and heat releases into the surrounding air and the sea. The product of water in a direct-contact condenser, as an element of the power plant of a marine infrastructure facility, at cooling temperatures of sea water is achieved due to the intensification of heat and mass transfer processes with an increase in the gas-vapor mixture rate. The substantiation of the use of the proposed solution was made by the methods of mathematical modeling and analysis of thermal processes with the cumulative action of a direct-contact condenser and cooler. It has been proved that when using condenser cooling water with a temperature of 10–25 0C in contact gas-steam-turbine installations, it results in a positive water production at constant rates of steam and gas stream up to 4.5 m/s. Under these conditions, there is a decrease in the flue gas temperature and an increase in the pressure drop of the exhaust gas-vapor mixture, which does not significantly affect the change in power of the power plant. The results of reducing the weight and size indicators of the elements of power plants were obtained for water-cooled cooling systems of steam and gas stream and features of their use during the year in the northern regions of the Black Sea, taking into account the temperature distribution of sea water depending on the depth

Вплив об'ємної конденсації води при форсуванні швидкості газопарового потоку на ефективність сепарації в контактному конденсаторі

The conditions for providing the volume water condensation under the boosting of the gas-vapor flow rate in a contact condenser are defined. The processes of the water vapor condensation onto the drops surface and their interaction with the aerosol in the saturated gas-vapor flow are considered. The results of changing of the drop size and its influence on the separation efficiency are obtained using the mathematic simulation. The drops diameter distribution is obtained according to the pressure and rate of the gas-vapor flow. The diameter of the drops which enter with the rate increase from 2 m/s to 4.5 m/s increases from 230 microns to 330 microns at the initial water pressure on the irrigators of 1 bar. Also the drop diameter reduces by 1.7 ... 1.8 times with the increase of the initial water pressure from 1 bar to 9 bar. The presence of the condensation process leads to the increase of the initial drop size by 1.28 times under the conditions of the contact condenser operation along the mist separator elements. The obtained results enable designing the mist separating elements of the contact condensers more accurately.Рассмотрены процессы диффузионного и молярного взаимодействия капель в насыщенном газопаровом потоке. Методом математического моделирования получены результаты изменения размеров капель и их влияния на эффективность сепарации. В исследуемом диапазоне диаметра капель с повышением избыточного давления воды в распылителе от 100 до 900 кПа установлено уменьшение диаметра капель в 1,7…1,8 раза при скоростях газопарового потока от 2 до 4,5 м/с. Наличие процесса конденсации способствует увеличению размера капель в условиях работы контактного конденсатора вдоль элементов влагоотделителя до 1,3 раза.Розглянуто процеси дифузійної та молярної взаємодії крапель у насиченому газопаровому потоці. Методом математичного моделювання отримано результати зміни розмірів крапель та їх впливу на ефективність сепарації. У досліджуваному діапазоні діаметра крапель з підвищенням надлишкового тиску води в розпилювачі від 100 до 900 кПа встановлено зменшення діаметрів крапель в 1,7…1,8 разу при швидкостях газопарового потоку від 2 до 4,5 м/с. Наявність процесу конденсації сприяє збільшенню розміру крапель в умовах роботи контактного конденсатора вздовж елементів вологовідділювача до 1,3 разу

Удосконалення технології динамічного зміцнення поверхонь деталей

The methods of the surface hardening of details were analyzed on the basis of the author’s certificates and patents for the last 34 years. The concept of future directions of rationalizing the method and improving the reliability of the hardener – device was considered. The construction of the hardener-device which correspond to the conception demands was suggested.На основании авторских свидетельств и патентов за последние 34 года проведен анализ методов упрочнения поверхностей деталей. Рассмотрена концепция дальнейших направлений рационализации метода и повышения надежности устройств-упрочнителей. Предложена конструкция упрочнителя, отвечающая требованиям концепции.На основі авторських свідоцтв і патентів за останні 34 роки проведено аналіз методів зміцнення поверхонь деталей. Розглянуто концепцію подальших напрямків раціоналізації методу і підвищення надійності пристроїв-зміцнителів. Запропоновано конструкцію зміцнителя, яка відповідає вимогам концепції

Поліпшення масогабаритних показників контактних конденсаторів газопаротурбінних установок для об’єктів морської інфраструктури

The aim of the article is to decrease the weight and size of the contact condensers of gas-steam turbine plants. The increase of the gas-vapor flow speed is a way to achieve the aim. The results of the research are: heat, gas-dynamic, mass and overall indexes of the contact condenser for the gas-vapor flow speed from 3 to 6 m/s. At the conclusion of research are determined the values of efficiency and specific power of gas-steam turbine plants with contact condensers which have less weight and size.Рассмотрено совершенствование контактных конденсаторов газопаротурбинных установок за сет увеличения скорости газопаровой смеси.Розглянуто поліпшення контактних конденсаторів газопаротурбінних установок за рахунок збільшення швидкості газопарової суміші

Результати дослідження впливу підвищення тиску на ефективність турбоімпактних сепараторів багатофазних сумішей палив

The effect of the increased pressure from 0.1 to 7 MPa on the deposition efficiency of particles of the multiphase fuel mixtures in the separators constructions with coagulation and guiding jet members under the operating environment expenditures from 500 to 2200 kg/hour has been studied. The possibility of usage of turboimpact separation technologies and its implementing structures as a part of power plants is proved.Исследовано влияние повышенного давления от 0,1 до 7 МПа на эффективность осаждения частичек многофазных смесей топлива в конструкциях сепараторов с коагуляционным и направляющим струйным элементом при расходах рабочей среды от 500 до 2200 кг/час. Обоснована возможность использования турбоимпактных технологий сепарации и реализующих ее конструкций в составе энергетических установок.Досліджено вплив підвищення тиску від 0,1 до 7 МПа на ефективність осадження частинок багатофазних сумішей палив у конструкціях сепараторів з коагуляційним та напрямним струминним елементом при витраті робочого середовища від 500 до 2200 кг/год. Обґрунтовано можливість використання турбоімпактних технологій сепарації і реалізуючих їх конструкцій у складі енергетичних установок