ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ВОЛНОВОЙ ДЕТАНДЕР из "Расширительная холодильная техника для газовой и нефтегазовой промышленности" ВД по функциональному назначению подобен детандерно-компрессорному агрегату, однако в отличии от последнего в нем от-сугствует промежуточное преобразование энергии в механическую работу. Расширяемая (акгивная) среда непосредственно воздействует на пассивную, осуществляя ее сжатие посредством ударных волн. [c.55] Способы низкотемпературной обработки природного газа, основанные на применении волнового детандера, защищены патентами РФ с приоритетом 1995 г. [80...82]. [c.60] Данные работы [85] свидетельствуют о существенном влиянии профиля энергообменного канала на характеристики ВД. Исследования проводились на одном аппарате с использованием двух сменных роторов, один из которых имел постоянную площадь по всей длине энергообменных каналов, а сечение каналов другого уменьшалось ог активной стороны к пассивной. [c.61] ВД также и харакгеристик технологического оборудования установки, в составе которой эксплуатируется аппарат. [c.63] Во-первых, наличие в схеме установки сепаратора и рекуперативного теплообменника приводит к тому, что давление Р н в патрубке подвода в аппарат пассивной среды будет меньше давления Ран в патрубке отвода акгивной среды на АР - величину гидравлических поггерь в сепараторе, теплообменнике и трубопроводах обвязки. [c.63] В-третьих, имеет место тенденция повышения общего КПД по мере уменьшения степени расширения активного газа, а также наличие зоны максимальных его значений в области относительных степеней сжатия пассивного газа Рпв/Рав 1- При малых степенях сжатия (Рпв/Рав 0,8) эффективность волнового детандера резко снижается и даже при отсутствии сопротивления его КПД не превьпиает 0,2. При степенях расширения активного газа Рав/Ран 2,5 существенно возрастают дассипативные потери в энергообменных каналах, что приводит к резкому снижению эффективности процесса энергообмена. [c.64] Таким образом эксплуатация ВД в составе установок НТС наиболее целесообразна при максимально юзможном снижении гидравлических потерь в низконапорной линии обвязки степенях расширения акгивного газа, не превьшгающих 2,5 повьппении давления пассивного газа до начального давления активного газа или на 10... 20 % его превышающих. Расход пассивного газа составляет 0,2...0,5 от расхода охлаждаемого газа. [c.64] Первый в отечественной и мировой практике волновой детандер ВД-1, предназначенный для эксплуатации на углеводородном газе, был разработан ВНИИГАЗом и изготовлен Опьи-ным заводом ВНИИГАЗа [86,88...91]. [c.64] Конструкция аппарата аналогична представленной на рис. 13. [c.64] Аппарат ВД-1 выполнен по классической схеме , т.е. с вращающимся ротором и неподвижными газораспределителями. При этом подача и отвод активной среды осуществляется с о ой стороны ротора через газораспределитель активного газа, а подача и отвод пассивной среды - с противоположной стороны ротора через газораспределитель пассивного газа. Рабочее давление аппарата 1,6 МПа. Диаметр ротора 125 мм. По окружности ротора равномерно размещены 40 энергообменных каналов длиной 210 мм и высотой 15 мм. Друг от друга каналы разделены перегородками толщиной 1,7 мм. Ротор установлен в подшипниках качения, для смазки которых используется консистешная смазка. Расчетная скорость вращения ротора 47с . За один его оборот осуществляется три рабочих щжла. Зазоры между газораспределителями и торцевыми поверхностями ротора составляют 0,2 мм, позтому в состав аппарата включен фильтр, обеспечивающий отделение из обрабатываемого газа механических примесей размером более 0,15 мм. [c.65] Испытания аппарата проводились на Сосногорском ГПЗ в составе установки извлечения широкой фракции углеводородов из газа стабилизации, где этот аппарат использовался вместо ПОГ, рис 11. Газ, отходящий с установки стабилизации конденсата, после его предварительного охлаждения в рег еративном теплообменнике, сепарации от жидкости и фильтрации от механических примесей подавался в детандерную часть аппарата в качестве расширяемой активной среды высокого давления. В качестве газа низкого давления (пассивной среды) использовали или расширенный в аппарате поток активного газа или (и) часть активного газа после его дросселирования до необходимого давления. [c.65] Состав газов стабилизации, поступающих на установку извлечения широкой фракции углеводородов, характеризуется следующими данными (% мольные) С] - 40,26...54,17 Сг - 40...48 Сз - 8,9...10,6 пС4 - 0,28...0,42 n j - 0,88...1,5 1С5 - 0,89...1,1 ПС5-0,63...0,82 Сб+-0,16...0,39. [c.65] На рис. 15 представлены зависимости, характеризующие эффективность работы волнового детандера ВД-1 как генератора холода. Режимы, представленные на рис. 15, характеризуются условием Рпв = Рав, т.е. сжатие пассивного газа в аппарате производилось до давлений акгивной среды перед ее расширением. [c.65] Как можно видеть из рис. 15, имеет место увеличение температурного перепада активного газа по мере увеличения степени его расширения. При максимальном значении %г = 2,95, охлаждение активного газа превышает 33 К. Изоэнтропийный КПД охлаждения Я достигает максимальных значений в области низких степеней расширения и составляет 0,6... 0,85 при тСг = 2... 1,25. [c.66] Влияние степени сжатия пассивного газа на величину его нагрева АТп представлено на рис. 16. Можно видеть, что по мере увеличения л с наблюдается практически монотонный рост температуры сжатого газа. В условиях рассматриваемого эксперимента, когда соблюдалось условие Рав = Рпв величина нагрева приемного газа не превышала 50 К. В тех же случаях, когда давление сжатия пассивного газа превьппало давление активной среды перед ее расширением, нагрев газа достигал 100 К и более, что предопределяет возможность использования получаемой теплоты на технологические нужды. Количество компримируемого пассивного газа монотонно уменьшается с ростом степени сжатия при сохранении производительности по активному газу. При Рпв/Рав - 0,9... 1,05 количество сжатого газа составляет 50...30% от расхода активной среды, направляемой на охлаждение. [c.67] Вернуться к основной статье