В работе изложены основные результаты исследований теплогидравлических характеристик установки для паровой конверсии метана с радиальным течением газовой смеси в кольцевом канале, заполненном зернистым слоем катализатора. Нагрев смеси (СН4 + Н2О) и обеспечение теплотой эндотермической реакции конверсии осуществляется системой вертикально расположенных внутри установки трубных пучков с гелиевым теплоносителем, передающим теплоту от высокотемпературного газоохлаждаемого ядерного реактора (ВТГР). Приводятся простые критериальные соотношения, описывающие теплообмен потока в условиях конфузорно-диффузорного его течения с шаровыми элементами слоя и трубными пучками с газовым теплоносителем (гелием), расположенными в слое. В качестве примера эффективности предложенной схемы установки приведены основные конструктивные и теплогидравлические параметры конвертера природного газа.
The paper presents the main results of thermal-hydraulic characteristics’ investigation of steam methane reformer with radial flow of the gas mixture in the annular channel filled with granular catalyst bed. The mixture (CH4 + H2O) heating and the endothermic reforming reaction warmth providing is carried out within the inner system of vertical tube bundles with helium coolant, which transfers heat from the high temperature gas-cooled nuclear reactor (HTGR). Given are the simple criterial relations describing gas heat exchange, in the conditions of confusor-diffuser flow, with the layer elements and the tube bundles with gas-cooled (helium) located in the layer. The main design parameters and thermal-hydraulic characteristics of the natural gas converter are given as an example of the effectiveness of the proposed scheme.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.