Способы охлаждения газа после компримирования

Системы промышленного охлаждения газа на компрессорных станциях

Результатом компримирования (сжатия) газа на компрессорных станциях является повышение его температуры на выходе. Начальное значение температуры газа и объемы давления в трубопроводе определяют величину температуры газа на выходе станции.

Слишком высокая температура газа на выходе компрессорной станции может вызвать негативные последствия: разрушение изоляционного покрытия трубопровода, а также привести к большим напряжениям в стенке трубы. Однако излишнее снижение давления технологического газа приводит к повышению энергозатрат на его сжатие (из-за увеличения его расхода).

В холодных климатических условиях, в местах с мерзлыми грунтами, важны меры по охлаждению газа до отрицательных температур. Это необходимо для предотвращения образования талых грунтов вокруг стенок трубопровода, поскольку такая протайка грунта может привести к смещению расположения трубопровода и возникновению аварии.

На станциях охлаждения газа до температуры грунта необходимо условие стабильности температуры в газопроводе.

Холодильные системы для охлаждения газа

Аппараты воздушного охлаждения — это система теплообменного устройства, предназначена для охлаждения жидкостей и газа. Эти холодильные агрегаты нашли своё применение как оборудование нефтегазодобывающей и химической промышленности. Их конструкция предусматривает также конденсацию пара в различных технологических производственных процессах.

Во многих случаях при промышленном охлаждении газа применяются аппараты воздушного охлаждения, количество которых определяется гидравлическим и тепловым расчетом газопровода, а также исходя из среднегодовой температуры наружного воздуха и грунта.

Проектирование установки охлаждения газа должно предполагать:

• общность газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха;
• коллекторную схему обвязки;
• обвод.

Важно предусмотреть аварийную остановку компрессорной станции, если температура газа на выходе аппаратов воздушного охлаждения газа превышает точку 70 °С. Если температура газа на выходе аппарата воздушного охлаждения повышается до + 45 °С, то необходима предупредительная сигнализация и автоматическое включение вентиляторов.

Используют одноконтурные и двухконтурные системы охлаждения с промежуточным теплоносителем вместе с аппаратами воздушного охлаждения. Для более глубокого охлаждения применяются холодильные агрегаты для полного охлаждения.

К теплообменному оборудованию для охлаждения газа предъявляются некоторые требования:

• невозможность смешения газа и охлаждающей среды;
• низкий уровень засоряемости поверхностей теплообменника и всего аппарата;
• доступность ремонта и удобство обследования;
• надежность работы аппарата и его узлов;
• невысокая стоимость и простота изготовления и обслуживания.

Чаще всего используют такие типы аппаратов воздушного охлаждения в зависимости от конструкции:

• горизонтальные аппараты (АВГ);
• вертикальные (ABB);
• зигзагообразные (АВЗ);
• шатровые (АВШ) и др.

В зависимости от расположения вентилятора, различают аппараты воздушного охлаждения с нижним устройством вентилятора и аппараты воздушного охлаждения с верхним устройством вентилятора.

Аппарат воздушного охлаждения газа с верхнего типа (в верхним устройством вентилятора) представлен на рис. 1.

В промышленности используются однородные системы с холодильными машинами обычного типа и неоднородные системы, состоящие из холодильных машин вместе с аппаратами воздушного охлаждения. Для промышленного охлаждения природного газа после его компримирования зачастую применяются холодильные пропановые установки с газомотокомрессором типа 10 ГКН.

В охлаждении природного газа на компрессорных станциях в однородных системах применяются холодильные машины, работающие на смеси хладагентов: пропана и бутана в пропорции 3:2.

Перед запуском холодильного агрегата проверяют:

• надёжность заземления всех узлов холодильной машины и электродвигателя;
• как зафиксировано крепление лопастей вентилятора и коллектора. В зимнее время эксплуатации необходимо удалять наледь с лопастей;
• диагностика холодильного оборудования (балансировки вентилятора и двигателя);
• в ситуации приостановки агрегата в морозных условиях необходимо избавиться от жидкости из трубчатых секций с целью предотвращения их замерзания.

Читайте также о льдоаккумуляторах в промышленном охлаждении молока.

Источник

КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ ГПА-Ц-16 НЕИСПРАВНОСТИ ВИДЕО

Данный сайт ориентирован для сотрудников компаний, занимающихся транспортировкой газа по магистральным газопроводам, а также для тех, кто только собирается начать свою трудовую деятельность в газовой промышленности. Тематика данного ресурса нацелена на обучение, проведение технической учебы, охрану труда, что обеспечивает нашу с Вами безопасность.

Если у Вас возникли вопросы и пожелания по работе нашего ресурса, вы всегда можете направить их через форму обратной связи. Ни одно обращение не останется без внимания.

Вниманию сотрудников, работающих с агрегатами ГПА-Ц-16.

Представляем новую площадку INFOKS ОБУЧЕНИЕ для изучения устройства и принципа действия оборудования компрессорной станции с данными типами ГПА.

Площадка является веб версией уже известной интерактивной программы Infoks, работающей без установки на любом устройстве.

Сейчас уже доступны разделы по темам: Общестанционные системы, ГПА-Ц-16 (двигатель НК-16-18СТ и нагнетатель НЦ-16/76-1,44).

Доступ к платформе — пожизненный.

Последние опубликованные материалы

Биполярные транзисторы. Назначение, вид…

Транзисторы предназначены для решения задач усиления и переключения электрических сигналов. Время бурного развития транзисторов – 50 – 80 годы прошлого столетия. В настоящее время следует признать, что транзисторы как отдельные.

Светодиоды

Светодиод – полупроводник, в котором при прохождении электрического тока создается световое излучение. Другое его название – светоизлучающий диод. Современные светодиоды предназначены для решения трёх основных задач: отображения состояния электронных устройств (в т.ч.

Стабилитроны

Стабилитроны (диоды Зенера) – особая разновидность диодов, предназначенная для формирования стабилизированного напряжения питания. ВАХ, графема стабилитрона и типовые характеристики представлены на рисунке 2.8. Обратите внимание, что рабочий ток стабилитрона втекает в .

Выпрямительные диоды. Назначение, характ…

Основное назначение полупроводниковых диодов выпрямление переменного тока. Существуют диоды других назначений, о которых будем говорить позже. Итак, диоды — это буквально двухэлектродные компоненты. Электроды имеют названия: анод и катод. Типовая графема.

Катушки индуктивности: назначение, ха…

Катушки индуктивности (КИ; индуктивность; индуктор; катушка) используются в электронных схемах нечасто: обычное их место в схемах преобразователей питания. Так называемые, высокочастотные катушки применяют в фильтрации напряжений питания чувствительных (аналоговых) компонентов. Общее.

Конденсаторы: назначение, характеристики…

Конденсаторы, как и резисторы, наиболее распространённые компоненты в принципиальных схемах. Их основное назначение – распределённая по электрической схеме фильтрация (сглаживание) пульсаций напряжений питания, а также использование как времязадающих элементов в.

Резисторы. Назначение, виды, характер…

Происхождение названия Резистор от латинского resisto – сопротивляюсь. На схемах обозначается латинской буквой R. При прохождении электрического тока через резистор он нагревается – рассеивает электрическую энергию в виде тепла. Можно.

Устройство и работа основных блоков двиг…

Проставка двигателя ГТД ДН80Л1 Проставка (рис.59) предназначена для подвода воздуха к ГТД из станционного воздуховода и для снижения уровня шума. В нее входят следующие функциональные блоки: переходники 1, 2, 3, 12; опора 4; диафрагма 5.

Кожух двигателя ГТД ДН80Л1

Кожух двигателя (рис. 58) выполнен теплозвукоизолирующим и предназначен для защиты машинного отделения от тепловыделения нагретых частей двигателя, а также для уменьшения шума, исходящего от двигателя, и состоит из кожуха газогенератора.

Рама и опоры двигателя ГТД ДН80Л1

Рама двигателя ГТД ДН80 Рама двигателя (рис. 57) предназначена для крепления двигателя и агрегатов, обслуживающих двигатель. Рама состоит из двух частей: рамы газогенератора 1 и рамы силовой турбины 2, которые представляют.

Коробки приводов двигателя ГТД ДН80Л1

Коробки приводов двигателя предназначены для передачи вращения от электростартеров ротору КНД при запуске, холодных и технологических прокрутках и для привода агрегатов, обеспечивающих работу двигателя. На двигателе расположены нижняя и выносная коробки .

Турбина силовая (СТ) двигателя ГТД ДН80…

Назначение и устройство турбины силовой двигателя ГТД ДН80Л1 Турбина силовая (рис.40) осевого типа. Предназначена для привода во вращение вала потребителя мощности. Турбина силовая (СТ) четырехступенчатая, состоит из: сопловых аппаратов; ротора; опорного венца. Ротор силовой турбины Ротор СТ .

Последние видео

Действия персонала при возникновении пожара

Организация и проведение работ в электроустановках

Испытания магистрального газопровода

Организация и проведение огневых работ на газовых объектах ПАО «Газпром»

Производство работ кранами-трубоукладчиками на линейной части магистральных газопроводов

Производство земляных работ экскаватором, булдозером

Один из видов эффективного обучения является визуализация процессов, протекающих в технических устройствах. Предлагаем Вашему вниманию небольшой ролик работы приложения по визуализации внутренних процессов в оборудовании и устройствах компрессорной станции.

Скачать данное приложение можно в разделе программы для технической учебы

Посмотреть другие ролики из этого приложения можно в разделе обучающее видео

Облако тегов

Подписка на новости сайта позволит всегда быть в курсе новых публикаций на сайте

Предупреждение об использовании файлов cookies на сайте Info KS

В соответствии с законами ЕС, поставщики цифрового контента обязаны предоставлять пользователям своих сайтов информацию о правилах в отношении файлов cookie и других данных. Администрация сайта должна получить согласие конечных пользователей из ЕС на хранение и доступ к файлам cookie и другой информации, а также на сбор, хранение и применение данных при использовании продуктов Google.

Файл cookie – файл, состоящий из цифр и букв. Он хранится на устройстве, с которого Вы посещаете сайт Info KS. Файлы cookie необходимы для обеспечения работоспособности сайтов, увеличения скорости загрузки, получения необходимой аналитической информации.

Сайт использует следующие cookie:

Необходимые для работы сайта: навигация, скачивание файлов. Происходит отличие человека от робота.

Файлы cookie для увеличения быстродействия и сбора аналитической информации. Они помогают администрации сайта понять взаимодействие посетителей сайтом, дают информацию о страницах, которые были посещены. Эта информация помогает улучшать работу сайта.

Рекламные cookie. В эти файлы предоставляют сведения о посещении наших страниц, данные о ссылках и рекламных блоках, которые Вас заинтересовали. Цель — отражать на страницах контент, наиболее ориентированный на Вас.

Если Вы не согласны с использованием нами файлов cookie Вашего устройства, пожалуйста покиньте сайт.

Продолжением просмотра сайта Info KS Вы даёте своё согласие на использование файлов cookie.

Источник

Способ охлаждения компремируемого газа и компрессорная установка

Использование: на компрессорных установках для сжатия и охлаждения газа. Сущность изобретения: во всасывающий патрубок проточной части ступеней сжатия подают часть выделившегося и предварительно охлажденного конденсата, а другую его часть подают на нагнетательный патрубок ступеней сжатия, в холодильники газа между ступенями сжатия с возможностью смачивания поверхности охлаждения. Компрессорная установка для этого дополнительно снабжена холодильником для охлаждения конденсата, связанного своим входом со всеми конденсатоотводчиками холодильников газа, а выходом — со всасывающими и нагнетательными патрубками каждой ступени сжатия, а также с верхней частью конденсатосборника. Линии подвода конденсата из холодильников конденсата к нагнетательным патрубкам связаны с межтрубным пространством холодильников газа. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ охлаждения компремируемого газа и компрессорная установка.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжатия и охлаждения газа на компрессорных установках.

Известен способ охлаждения газа в процессе сжатия за счет скрытой теплоты парообразования впрыскиваемой в сжимаемый газ жидкости (испарительное охлаждение) [1] Испарительное охлаждение газа применяют на осевых и центробежных турбокомпрессорах.

Впрыскиваются в проточную часть компрессора при сжатии воздуха вода, в нагнетателях нитрозных газов вода или слабый раствор азотной кислоты, при сжатии природного газа и нефтяных попутных газов сжиженный пропан, газолин, бензин, газовый конденсат и т.д.

Недостатком способа является необходимость иметь посторонний источник жидкости.

Известен также способ охлаждения газа в процессе сжатия, в котором указанный недостаток устранен за счет использования конденсата, выделяющегося из компремируемого газа при охлаждении его после каждой из ступеней сжатия, для использования его в качестве хладагента при испарительном охлаждении [2] Известная компрессорная установка для сжатия газа с охлаждением содержит последовательно расположенные секции сжатия с установленными за ними холодильниками, имеющими конденсатосборники, подключенные к проточным частям ступеней сжатия (2).

Недостатком известного комбинированного способа охлаждения газа является недостаточная степень охлаждения газа после ступеней сжатия ввиду высокой температуры впрыскиваемого конденсата (90 o С), а также повышенный расход конденсата. Кроме того, при нагревании конденсата в ступенях сжатия он, испаряясь, занимает дополнительный объем. Это приводит к тому, что в холодильниках газа затрачивается дополнительная энергия на охлаждение испарившегося конденсата (пара) и на сжатие паровоздушной смеси в ступенях сжатия. И это приводит к снижению эффективности работы установки.

Известная установка не позволяет обеспечить требуемый уровень охлаждения газа.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения газа в холодильниках газа (между ступенями сжатия) за счет интенсификации процесса теплообмена при смачивании поверхности охлаждения (т.е. между охлаждаемым газом и смоченной внешней охлаждающей поверхностью холодильников), а также снижение расхода конденсата на охлаждение и повышение надежности работы установки в целом.

Достигается это тем, что производят охлаждение компремируемого газа после каждой из ступеней сжатия подачей части выделяющегося при сжатии и предварительно охлажденного конденсата во всасывающий патрубок проточных частей ступеней сжатия для испарительного охлаждения газа и дополнительно производят охлаждение за счет впрыска (подачи) другой части предварительно охлажденного конденсата в нагнетательные патрубки ступеней сжатия (в холодильники газа).

Кроме того, газ дополнительно охлаждают с помощью конденсатосборника (скруббера) за счет подачи части охлажденного конденсата в верхнюю часть скруббера на орошение и подачи снизу противотоком газа.

Установка для охлаждения компремируемого газа содержит последовательно расположенные секции (ступени) сжатия с установленными за ними холодильниками и скруббером, подключенными к проточным частям (к их всасывающим патрубкам) ступеней сжатия и дополнительно снабжена холодильником для охлаждения конденсата, связанным своим входом со всеми конденсатоотводчиками холодильников и газа, а выходом с помощью насоса через запорно-регулирующую арматуру со всасывающими и нагнетательными патрубками каждой ступени сжатия, а также верхней частью скруббера. При этом линии подвода конденсата из холодильника конденсата к нагнетательным патрубкам связаны с межтрубным пространством холодильников газа.

Таким образом, сущность изобретения заключается в том, что предварительное охлаждение конденсата перед подачей в ступени сжатия позволяет дополнительно снизить температуру охлаждаемого газа в этих ступенях на теплоту нагрева этого конденсата до температуры парообразования, а подача конденсата в нагнетающий патрубок ступени перед промежуточным холодильником (между ступенями сжатия) позволит перейти к «мокрому» режиму охлаждения воздуха с внешней поверхности трубчатого пучка холодильника без «снятия» избыточного количества паро-воздушной смеси в ступенях компрессора.

В известных решениях [1, 2] понижение температуры газа достигалось только за счет испарения горячего конденсата после холодильников газа в то время, как теплота нагрева охлажденного конденсата до температуры парообразования и связанная с ней возможность дополнительного понижения температуры охлаждаемого газа после ступеней не использовалась.

Таким образом, охлаждение конденсата, например, при использовании изобретения в компрессорах для сжатия воздуха с +90 o С после ступеней сжатия до +35 o С после холодильника конденсата позволяет получить более низкую температуру охлаждаемого газа после ступеней сжатия и, как следствие, снизить удельные энергозатраты при выработке воздуха до 10% или повысить производительность турбокомпрессоров. Одновременно снижается расход конденсата подпитки системы испарительного охлаждения до нуля при подаче его на охлаждение в ступени при той же температуре охлаждаемого газа по сравнению с впрыском горячего конденсата.

Оптимальным впрыском охлажденного конденсата во всасывающий патрубок ступени компрессора должен быть режим, обеспечивающий достижение на выходе ступени температуры воздуха на 3-5 o С выше температуры насыщения (стабилизации), обеспечивающий полное испарение подаваемого конденсата, а количество конденсата, подаваемое на нагнетающий патрубок ступени (орошение трубчатого пучка холодильника), должно обеспечивать температуру газа на выходе из холодильника не более +80 o С при полностью закрытом водооборотном охлаждении, обеспечивающем максимальный теплосъем газа за счет нагрева и испарения циркулируемого конденсата.

Введение в компрессорную установку для сжатия воздуха комбинированного охлаждения газа за счет подачи охлажденного конденсата на всасывающий и нагнетающий патрубки ступеней наряду с применением существующего способа охлаждения газа через трубчатый теплообменник водой оборотного цикла, позволит обеспечить снижение удельных энергозатрат при выработке воздуха, сократить расход охлаждающей воды на холодильники, повысить надежность работы установки за счет применения водоиспарительного охлаждения газа, исключающем образование накипи в трубках холодильников и сажистых отложений в проточных частях турбокомпрессора.

На чертеже представлена схема компрессорной установки для реализации способа охлаждения газа.

Установка содержит последовательно установленные ступени сжатия 1, 2, 3, с установленными за ними промежуточными холодильниками газа 4, 5 и концевым холодильником 6, имеющим конденсатосборник 7 (скруббер), подключенными через конденсатоотводчики и трубопроводы отвода горячего конденсата и запорно-регулирующую арматуру 8 к холодильнику конденсата 9, подключенному через трубопроводы холодного конденсата, насос 10 и запорно-регулирующую арматуру 11, 12, к проточным частям ступеней сжатия и арматуру 13 к верхней части скруббера. Установка содержит конденсатоотводчик 14 поплавкового типа, соединенный со скруббером 7 линиями и вспомогательной арматурой 15, 16. Установка имеет линию подпитки системы испарительного охлаждения с запорной арматурой 17.

Установка работает следующим образом.

При сжатии газа, содержащего пары жидкости (например, атмосферного воздуха) в ступенях сжатия 1, 2, 3 и его охлаждении в промежуточных 4, 5 и концевом 6 холодильниках, а также в скруббере 7 выделяется горячий конденсат (90-80 o С), который охлаждается водой оборотного цикла в трубчатом теплообменнике 9 (до 35-25 o С). Охлажденный конденсат подается через запорно-регулирующую арматуру 11 на всасывающий патрубок каждой ступени в количестве обеспечивающем температуру газа после нагнетания соответствующей ступени на 3-5 o С выше температуры насыщения (стабилизации) паро-воздушной смеси, обеспечивающем полное испарение впрыскиваемого конденсата, а количество подаваемого охлажденного конденсата через линии и запорно-регулирующую арматуру 12 на нагнетающий патрубок ступени (орошение трубчатого пучка соответствующего холодильника) должно обеспечивать температуру газа на выходе из холодильника не более +80 С при полностью закрытом водооборотном охлаждении, обеспечивающем максимальный теплосъем газа за счет нагрева и испарения с поверхности трубок циркулируемого конденсата. «Влажный» режим сжимаемого по ступеням газа позволяет осуществить основной теплосъем за счет нагрева и испарения охлажденного конденсата, улучшит работу трубчатых пучков существующих холодильников 4, 5, 6 и обеспечит отсутствие сажистых отложений в проточных частях по газу (на рабочих колесах, на направляющих лопатках, на улитках корпуса, на межтрубной поверхности холодильников) ступеней т/компрессора 1, 2, 3. Дополнительное «душирующее» охлаждение газа противотоком охлажденным конденсатом в скруббере 7 позволит уменьшить температуру и абсолютную влажность идущего потребителю газа. При недостатке количества конденсата (в пусковой период) его восполняют за счет подачи от стороннего источника диаэрированной воды из линии подпитки через запорную арматуру 17. При избытке циркулируемого конденсата от отводится самотеком через переливную линию холодильника конденсата 9 и через конденсатоотводчик 14 скруббера 7.

1. Способ охлаждения компремируемого газа, включающий его охлаждение после каждой из ступеней сжатия с использованием выделяющего при этом конденсата, впрыскиваемого в проточную часть ступеней сжатия для испарительного охлаждения газа, отличающийся тем, что в проточную часть ступеней сжатия, в ее всасывающий патрубок подают часть выделившегося и предварительно охлажденного конденсата, а другую его часть подают в нагнетательный патрубок ступеней сжатия, в холодильники газа между ступенями сжатия с возможностью смачивания поверхности охлаждения, при этом газ дополнительно охлаждают за счет подачи части охлажденного конденсата в верхнюю часть конденсатосборника на орошение и подачи снизу противотока газа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при охлаждении воздуха во всасывающий патрубок ступеней сжатия подают часть конденсата в количестве, обеспечивающем возможность достижения на выходе ступени сжатия температуры воздуха на 3 5 o выше температуры насыщения, а в нагнетательный патрубок ступеней сжатия подают часть конденсата в количестве, обеспечивающем возможность поддержания температуры газа на выходе холодильника не более 80 o С при отключенном водооборотном цикле на этот холодильник.

3. Компрессорная установка, включающая последовательно расположенные ступени сжатия с установленными за ними холодильниками, имеющими конденсатосборник, подключенные к проточным частям ступеней сжатия, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена холодильником для охлаждения конденсата, связанного своим входом со всеми конденсатоотводчиками холодильников газа, а выходом с помощью насоса через запорно-регулирующую арматуру со всасывающими и нагнетательными патрубками каждой ступени сжатия, а также с верхней частью конденсатосборника, при этом линии подвода конденсата из холодильника конденсата к нагнетательным патрубкам ступеней связаны с межтрубным пространством холодильников газа.

Источник