Конструкції апаратів повітряного охолодження газу на компресорних станціях

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Для охолодження потоку газу, що транспортується найбільшого поширення на КС отримали АВО, які мають ряд переваг перед іншими типами теплообмінних апаратів: не вимагають попередньої підготовки теплоносіїв, надійні в експлуатації, екологічно чисті, мають прості схеми підключення.

Апарати повітряного охолодження включають в себе наступні основні вузли і агрегати: секції оребрених теплообмінних труб різної довжини (від 3 до 12 м), вентилятори з електроприводом, дифузори і жалюзі для регулювання продуктивності повітря, несучі конструкції, в деяких випадках механізми регулиро-вання. Застосовувані для охолодження газу АВО мають розвинені зовнішні поверхні і характеризуються коефіцієнтом оребрення (це відношення площі зовнішньої поверхні по обребрена до площі поверхні гладких труб # 968; = Нр / Нтр). Коефіцієнти оребрения застосовуваних апаратів знаходяться в межах від 7,8 до 21. Це пов'язано з тим, що тепловий потік від газу до матеріалу труби значно вище, ніж від зовнішньої поверхонь-сти до повітря.

Ребра поверхні може здійснюватися різними способами: накаткой або навивкой ребер, напресування пластин, на-мотки дроту. Накатні ребра утворюються видавлюванням при протягуванні толстостенной заготовки між спеціальними роликами. Матеріалом в цьому випадку служать відносно м'які метали - мідь, алюміній. Маємо приклади застосування біметалеві труби; в цьому випадку матеріал внутрішньої труби вибирається залежно від умов експлуатації, теплоносія, його теплових, фізичних і корозійних властивостей. Необхідно відзначити, що при цьому в ме-сте контакту двох труб виникає додаткове термічне со-опір і, як показують численні дослідження, теплова ефективність їх знижується на 10-20% в порівнянні з монометалічні трубами.

Навиті оребрені труби виготовляють навивкой в ​​основному алюмінієвої льон ти на труби, причому навівка може здійснюватися з натягом стрічки або в попередньо торовану канавку глибиною до 0,5 мм і Підвальцювання підстави стрічки металом несучої труби для більшої жорсткості і зменшення термічного опору.

Пластинчатое ребра отримують напресування пластин раз-особистої конфігурації на труби, пайкою або зварюванням (в основному ра-діатори двигунів внутрішнього згоряння). На рісунке5.1 показані різні конструкції оребрених труб. На КС використовуються АВО з оребрених труб, одержуваних накаткой, методом навивки алю-мініевой стрічки з геометричними розмірами, наведеними в таблиці 5.1.

Монометалічні труби з алюмінієвих сплавів застосо- вуються до тиску 1,6 МПа; з вуглецевих, нержавіючих спла-вів - практично на будь-які можливі тиску в системі. Оребрені труби збираються в пучки і можуть мати від 2 до 8 рядів труб. Пучки труб, що утворюють секції, випускаються з різною кількістю ходів по трубному простору (табл. 5.2). Ширина секцій різних апаратів становить 1380 мм, а висота і довжина залежать від числа рядів і довжини труб. Вони випускаються на тиску 0,6-6,4 МПа.

Мал. 5.1. Види оребрених труб АВО.

а - накатні монометалічні; б - накатні біметалеві;

в - навиті в канавку; г - петельно-дротові;

д - напресованими пластинчасті; е - навиті з Г-образної стрічкою.

АВМ АВГ АВЗ; АВЗ-Д

4/1; 2; 4 6/1; 2; 3; 6 8/1; 2; 4; 8 4/1; 2; 4; 8 6/1; 2; 4; 6 8/1; 2; 4; 8

Апарати повітряного охолодження малопоточной (АВМ) мають одну секцію з довжиною труб 1,5 або 3 м. Для отримання характеристик апаратів АВМ з довжиною труб 3 м наведені дані необхідно подвоїти. Апарат з довжиною труб 1,5 м обладнується одним вентилято-ром з колесом 0,8 м і електродвигуном потужністю 3 кВт, а з довжиною труб 3 м - двома.

Апарати повітряного охолодження горизонтального типу (АВГ) випускаються з довжиною труб 4 і 8 м і коефіцієнтом оребрення 9 і 14,6. Вони обладнуються одним вентилятором потужністю 40 кВт при довжині труб 4 м і двома вентиляторами при довжині труб 8 м.

Найбільш перспективними апаратами для охолодження газу яв-ляють апарати зиґзаґоподібного типу (АПЗ), що мають великі поверхні охолодження (3500 Ö 10200 м), довжину труб 6 м, мощ-ність вентиляторів 99 кВт. Характеристики перерахованих аппара-тов наведені в таблиці 5.3 і 5.4.

Характеристики апаратів повітряного охолодження газу

Привід вентиляторів АВО вітчизняного виготовлення здійс-ствляется електродвигунами різної потужності безпосередньо від двигуна (діаметр колеса 0,8 м) або через кутовий редуктор. Вен-тілятори діаметром 5,0 м приводяться в обертання або через спеціальний редуктор з гіпоїдним зачепленням, або від спеці-ного низкооборотного електродвигуна. Продуктивність вен-тілятора змінюють поворотом лопатей; це можна зробити вручну, пневматичні, електромеханічно або зміною швидкості вра-щення двигуна або застосуванням гідродинамічних муфт. В даний час АВО в основному має ручне регулювання вироб-дітельності вентилятора, що створює труднощі при підтримці по-постійних вихідних параметрів в річному циклі експлуатації.

Для підтримки в зимовий період постійної температури ох-лаждающей середовища здійснюється перепуск повітря за допомогою сис-тем повітропроводів і жалюзі. Для запуску турбіни, коли масло не прогрілося, АВО комплектують підігрівниками повітря, располо-женнимі під секціями труб. При експлуатації АВО в зоні пови-шенних температур зовнішнього повітря для розширення діапазону температур застосовується зволоження повітря, для чого в АВО обору-довай система зволоження з форсунками. Вода, що надходить в сі-стему зволоження, за рекомендацією ВНІІнефтемаша повинна відповідати наступним вимогам: іонів заліза і іонів міді не більше 0,3 мг / л, лужних сульфідів не більше 500 мг / л, загальна жест-кість 0,5 мг екв / л, суспензії твердих речовин не допускаються.

Конструктивне оформлення АВО залежить від взаємного распо-розкладання секцій і вентилятора (рис. 5.2). Як видно з малюнка 5.2, теплообмінні секції можуть розташовуватися горизонтально, похило і зигзагоподібно, в результаті чого отримують раз-особисті компонування АВО. Найбільш прийнятним є апарат з горизонтальним розташуванням секцій; це спрощує монтажно-ремонтні роботи, забезпечує більш рівномірний розподіл повітря по секціях, однак вони займають велику площу на КС магістральних газопроводів. Апарати з вертикальним расположе-ням секцій практично не використовуються на КС, так як теплова ефективність їх в значній мірі залежить від швидкості, на-правління вітру, крім того, в цих апаратах нерівномірна загруз-ка підшипників вентилятора.

Для скорочення площі розміщення теплообмінного обладнання для-нання, забезпечення обертання вентилятора в горизонтальній площині застосовуються апарати шатрового типу. Найбільш перс-тивні є схема апарату з зигзагоподібним расположе-ням секцій: вона скорочує площі, необхідні для розміщення апаратів, забезпечує горизонтальне розміщення вентилятора, легкість монтажу і обслуговування. Вентилятори можуть встанов-тися як на всмоктування, так і на нагнітання. Найбільш застосовна робота вентилятора на нагнітання в апаратах горизонтального і зиґзаґоподібного типу

Мал. 5.2. Компонування секцій в теплообмінних апаратах повітряного охолодження.

а-звивиста, б-горизонтальна, в-шатрова