Метою роботи є дослідження впливу температурного режиму складних газотранспортних систем на енерговитрати на транспортування газу і розробка ефективних способів охолодження газу. Поставлена мета досягається шляхом реалізації наступних завдань: 1. Провести аналітичні дослідження термогазодинамічних процесів у складних газотранспортних системах, встановити закономірності розподілу потоку газу з урахуванням змінних геометричних характеристик газопровода і характеру гідравлічного опору. 2. Встановити характерні взаємозв'язки між параметрами неізотермічної течії газу в газопроводах та їх вплив на вимірювання витрати газу. 3. Розробити і дослідити системи підвищення ефективності водяного охолодження газу шляхом забезпечення високого коефіцієнту теплопередачі від газу до води. 4. Провести апробацію запропонованих методів і засобів на об'єктах газотранспортної системи ДК Укртрансгаз. Об'єкт дослідження. Газотранспортні системи і системи охолодження газу на компресорних станціях. Предмет дослідження. Вплив температурного режиму газопроводів на енергетичні затрати на транспортування газу та підвищення ефективності охолодження газу. ЗМІСТ ВСТУП 4 РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ З ТЕПЛОВОЇ РОБОТИ ГАЗОПРОВОДІВ, ОХОЛОДЖУЮЧИХ ПРИСТРОЇВ ТА ВИБІР НАПРЯМКУ ЇХ ДОСЛІДЖЕНЬ 8 1.1 Українська ГТС як високоенергетичний транспортний об'єкт 8 1.2 Вплив температури газу на пропускну здатність системи 15 1.3 Методи охолодження газу на КС 16 1.4 Огляд літературних джерел 26 1.5 Конкретизація задач досліджень 32 РОЗДІЛ 2. КІНЕТИКА ТЕПЛОВОГО СТАНУ ПОТОКІВ ПРИРОДНОГО ГАЗУ В ТРУБОПРОВОДІ 34 2.1 Математичні моделі неізотермічного руху газу в трубах 35 2.2 Дослідження впливу температури на ефективність обліку газу 37 2.3 Результати досліджень та їх аналіз 41 2.4 Висновки по розділу 2 48 РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТЕМПЕРАТУРИ ГАЗУ НА ЕНЕРГОВИТРАТИ ЙОГО ТРАНСПОРТУВАННЯ 50 3.1 Розрахунки технологічних процесів в складних газотранспортних системах 51 3.2 Розробка моделі неізотермічного транспортування газу 54 3.3 Дослідження впливу температури на енерговитрати КС 57 3.4 Висновки по розділу 3 74 РОЗДІЛ 4. ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ОХОЛОДЖЕННЯ ГАЗУ У ВОДЯНИХ ХОЛОДИЛЬНИКАХ ШЛЯХОМ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ТЕПЛООБМІНУ 75 4.1 Низькочастотний акустичний спосіб інтенсифікації теплообміну.. 77 4.4.1 Опис установки, що реалізує спосіб 80 4.2 Магніто-акустичний спосіб інтенсифікації теплообміну 82 4.3 Безреагентний спосіб інтенсифікації теплообміну шляхом попередження відкладень і накипу з видаленням їх за межі системи охолодження 91 4.3.1 Техніко-економічна ефективність способу 93 4.4 Обладнання для реалізації безреагентних способів попередження накипу і відкладень в теплообмінниках КС 96 4.4.1 Апарат магнітної обробки води АМ-1 96 4.4.1.1 Обґрунтування конструкції апарата 97 4.4.1.2 Опис конструкції і технічні характеристики апарата магнітної обробки води АМ-1 101 4.4.2 Мембранний акустичний випромінювач МВ-1 105 4.4.2.1 Обґрунтування конструкції випромінювача 105 4.4.2.2 Опис конструкції і технічні характеристики випромінювача МВ-1 110 4.4.2.3 Автоматичний регулятор тиску повітря в корпусі випромінювача МВ-1 113 4.4.3 Гідродинамічний акустичний випромінювач ГВ-1 114 4.4.3.1 Опис конструкції і технічні характеристики випромінювача ГВ-1 115 4.4.4 Блок живлення апарата магнітної обробки води БЖ-1 118 4.4.5 Блок живлення акустичних випромінювачів БЖ-2 119 4.4.6 Блок автоматичного управління роботою мембранних випромінювачів БАУ-1 120 4.4.7 Блок автоматичного управління роботою гідродинамічних випромінювачів БАУ-2 122 4.5 Висновки по розділу 4 123 ВИСНОВКИ 125 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 127 ДОДАТКИ 138