مدل‌سازي عددي و طراحي ريكوپراتور به منظور پيش گرمايش هوا در هيتر ايستگاه تقليل فشار گاز شهري، مطالعه موردي: ايستگاه هسا اصفهان

Numerical Simulation and Design a Recuperator to Preheat the Air in Urban Gas Pressure Regulating Stations, Case Study: Isfahan HESA Station

در اين مقاله، به بررسي استفاده از يك ريكوپراتور، مدلسازي عددي و طراحي آن به منظور پيش گرم كردن هواي ورودي به هيتر با بازيافت گرماي دودكش هيتر در ايستگاه تقليل فشار گاز پرداخته مي­شود. نتايج نشان مي­دهند كه استفاده از ريكوپراتور با كويل 6 اينچي باعث مي­شود دماي هواي پيش­گرم شده 60 درجه افزايش يابد. اين افزايش دما باعث صرفه­ جويي مصرف سوخت به اندازه 9% نسبت به هيترهاي رايج (هيتر بدون پيش گرمكن هوا) مي­شود. همچنين، با كاهش گام كويل دماي خروجي حدود 19 كلوين افزايش مي­يابد؛ هر چند با كاهش گام كويل وزن كويل در حدود 238كيلوگرم افزايش مي­يابد. با افزايش دبي ورودي به هيتر و همچنين كاهش دماي محيط، دماي خروجي كويل كاهش مي­يابد. بهترين سناريو در حالتي است كه قطر كويل 6 اينچ و فاصل كويل از مركز دودكش زياد باشد؛ در حالت­ هايي كه دماي بدنه دودكش ثابت و بدنه دودكش عايق باشد، ميزان صرفه جويي در مصرف سوخت 10% و 10/5% مي­باشد. همچنين، افت فشار داخل كويل هوا و دار داخل دودكش بسيار ناچيز است.

Numerical modeling and design of a recuperator for the purpose of pre-heating the inlet air to the heater to with recycling the heat generated from the heater stack at gas pressure reduction station is assessed here. The results indicate that applying a recuperator with a 6˝ coil leads to an increase in preheated air by 60℃. This increase reduces fuel cost by about 9% in relation to the conventional heaters. By reducing coil م the output temperature increases by 19 Kelvin, and the coil weight increases by about 238 kg. An increase in inlet flow of the heater and a decrease in environ temperature, lead to a decrease in coil temperature. The best scenario becomes possible when the 6˝ coil is at a fixed distance from the stack and the stack is isolated; here the savings in fuel consumption is 10% for the first and 10.5% for the second situations. The air pressure drop in the inner coil and in the stack is insignificant.