Системы промышленного охлаждения газа на компрессорных станциях

17.01.2016

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.

Также рекомендуем статьи:

Воздушные компрессоры промышленные: рекомендации по техническому обслуживанию

Винтовые компрессоры: техническое обслуживание и возможные неисправности

Серии поршневых одноступенчатых компрессоров Майком (MAYEKAWA)