本文關鍵詞：天然氣壓縮機房通風系統(tǒng)設計及CFD模擬分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：天然氣壓縮機作為天然氣集輸系統(tǒng)的心臟,為整個集輸系統(tǒng)提供了動力。廠房內的壓縮設備在運行過程中會產生大量余熱,因此通風系統(tǒng)對廠房的安全性十分重要。目前,國內對于天然氣壓縮機房通風設計研究不多,規(guī)范中對于這類廠房通風設計規(guī)定相對較少,通風系統(tǒng)設計往往依賴設計師的工程經驗。通過查閱天然氣壓縮機通風設計的相關文獻、規(guī)范和資料,總結出以下三方面:(1)天然氣壓縮機廠房的不同通風形式,對比分析出各種通風系統(tǒng)的優(yōu)缺點;(2)規(guī)范中關于壓縮機廠房通風系統(tǒng)設計的規(guī)定;(3)天然氣壓縮機廠房通風量的計算公式,為不同通風系統(tǒng)設備選型提供設計依據。本文以榆林某天然氣壓縮機廠房為例,對廠房通風量進行核算,并采用FLUENT軟件對現(xiàn)有廠房內空氣流場進行仿真模擬。發(fā)現(xiàn)壓縮機組附近平均風速為0.2m/s,風速過小,其原因是自然進風風速過小,進、排風口位置也并不合理。廠房內機組工作環(huán)境溫度過高,其平均溫度為316K,大于工藝要求環(huán)境保護溫度313K。根據風量和氣流組織等相關要求,設計出三種通風系統(tǒng)方案,分別模擬研究各個系統(tǒng),得到以下結論:(1)天然氣壓縮機廠房建議選用機械送風,排風方式可選用機械排風或自然排風;(2)進行廠房通風系統(tǒng)設計時,需考慮通風量和氣流組織,送、排風口位置應盡量靠近壓縮機組;(3)“地溝送風+機械排風”系統(tǒng)可以有效改善壓縮機組工作環(huán)境,通風降溫效果最優(yōu),使得機組工作環(huán)境的平均溫度在308K左右;(4)從經濟性、可操作性和實際環(huán)境等方面考慮,本廠房應選用“側進風+機械排風”的方式。本文對天然氣壓縮機廠房通風系統(tǒng)的研究結果可為以后此類燃氣壓縮機房通風系統(tǒng)設計提供參考。
【關鍵詞】：天然氣壓縮機房通風系統(tǒng) FLUENT模擬 通風量 氣流組織
【學位授予單位】：西安工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU834
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究的目的和意義13
• 1.4 研究方法和內容13-16
• 1.4.1 研究方法13-14
• 1.4.2 研究內容14-16
• 2 天然氣壓縮機廠房通風系統(tǒng)介紹16-28
• 2.1 天然氣壓縮機廠房的基礎知識16
• 2.1.1 天然氣壓縮機的作用16
• 2.1.2 壓縮站的工藝設計16
• 2.2 自然通風方式16-17
• 2.2.1 外圍護結構頂部四面敞開16-17
• 2.2.2 全封閉廠房+自然進風+屋頂風帽17
• 2.3 機械通風方式17-22
• 2.3.1 全封閉廠房+自然進風+機械排風18
• 2.3.2 全封閉廠房+機械進風+自然排風18-19
• 2.3.3 全封閉廠房+機械進風+機械排風19-22
• 2.4 事故通風22
• 2.5 壓縮機房通風風量的計算方法22-24
• 2.5.1 正常通風量確定的方法22-24
• 2.5.2 事故通風量的計算24
• 2.6 氣流組織24-25
• 2.7 天然氣壓縮機廠房通風設計相關規(guī)范25-26
• 2.8 本章小結26-28
• 3 某天然氣壓縮機廠房通風系統(tǒng)研究28-36
• 3.1 廠房基本情況介紹28-32
• 3.1.1 廠房所在地區(qū)的氣候特征28-29
• 3.1.2 廠房圍護結構參數(shù)29
• 3.1.3 廠房建筑概況29-31
• 3.1.4 廠房內部分設備型號/參數(shù)31-32
• 3.2 廠房內現(xiàn)有通風系統(tǒng)32-35
• 3.2.1 現(xiàn)有通風系統(tǒng)圖紙32-34
• 3.2.2 現(xiàn)有天然氣壓縮機廠房通風量的計算34-35
• 3.3 本章小結35-36
• 4 廠房現(xiàn)有通風系統(tǒng)模擬分析36-52
• 4.1 流體仿真技術簡介36-37
• 4.2 控制方程組37-43
• 4.2.1 標準k-ε 兩方程模型37-39
• 4.2.2 標準k-ε 兩方程模型的浮力修正39-40
• 4.2.3 壁面函數(shù)法40-41
• 4.2.4 控制方程組的離散41-42
• 4.2.5 輻射模型42
• 4.2.6 離散方程的求解及SIMPLE算法42-43
• 4.3 物理模型及邊界條件43-48
• 4.3.1 幾何模型及簡化43-44
• 4.3.2 模型網格劃分44-46
• 4.3.3 系統(tǒng)模型假設46-47
• 4.3.4 邊界條件處理47
• 4.3.5 求解設置及模擬收斂的確定47-48
• 4.4 現(xiàn)有通風系統(tǒng)模擬結果的分析48-51
• 4.4.1 速度場的分析49-50
• 4.4.2 對現(xiàn)有通風系統(tǒng)溫度場的分析50-51
• 4.5 本章小結51-52
• 5 新通風系統(tǒng)的設計與模擬52-62
• 5.1 天然氣壓縮機廠房通風系統(tǒng)設計52-53
• 5.1.1 通風系統(tǒng)形式52
• 5.1.2 氣流組織52
• 5.1.3 通風管材料的選擇52-53
• 5.2 事故通風系統(tǒng)設計53
• 5.3 三種通風系統(tǒng)設計53-59
• 5.3.1 方案一：地溝送風+機械排風53-56
• 5.3.2 方案二：側送風+機械排風56-58
• 5.3.3 方案三：機械進風+自然排風58-59
• 5.4 模型建立和網格劃分59-61
• 5.5 本章小結61-62
• 6 新通風系統(tǒng)模擬結果分析62-70
• 6.1 “地溝送風+機械排風”系統(tǒng)62-64
• 6.1.1 速度場分析62-63
• 6.1.2 溫度場分析63
• 6.1.3 模擬小結63-64
• 6.2 “側送風+機械排風”系統(tǒng)64-66
• 6.2.1 速度場分布64-65
• 6.2.2 溫度場分析65
• 6.2.3 模擬小結65-66
• 6.3 “機械進風+自然排風”系統(tǒng)66-67
• 6.3.1 速度場分析66-67
• 6.3.2 溫度場分析67
• 6.3.3 模擬小結67
• 6.4 三套通風系統(tǒng)對比分析67-68
• 6.5 本章小結68-70
• 7 結論與展望70-72
• 7.1 全文總結70
• 7.2 展望70-72
• 參考文獻72-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果76-78
• 致謝78

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8 陳

本文編號：321606