2.3.2. Конструктивные особенности аппаратов воздушного охлаждения газа.

Установка воздушного охлаждения газа состоит из одно­типных аппаратов воздушного охлаждения, соединенных между собой параллельно трубопроводной обвязкой. Для подключения или отключения отдельных аппаратов воздушного охлаждения к установке на входе и на выходе каж­дого аппарата устанавливаются краны, а для подачи газа от нагнета­телей в линейный участок, минуя установку охлаждения, сооружается байпасная линия.

Рассмотрим устройство аппарата воздушного охлаждения.

Аппарат воздушного охлаждения представляет собой рекуператив­ный теплообменник, в котором природный газ охлаждается атмосферным воздухо.

1.Теплообменная поверхность состоит из горизонтальных оребренных со стороны охлаждающего воздуха и гладких со стороны газа тру­бок. Трубки, расположенные в шахматном порядке (в вершинах равностороннего треугольника), закреплены в двух трубных досках камер подвода и отвода газа, которые объединяют трубки в теплообменную секцию, смонтированную на несущей раме жесткости 3 - рис.2. Один аппарат воздушного охлаждения имеет несколько теплообменных секций, соединенных двумя коллекторами, расположенными на входе и на выходе аппарата. Коллекторы с помощью трубопроводной обвязки соединяются с технологической линией газа на компрессорной станцие.

Оребренные теплообменные трубки изготавливаются монометалличес­кими и биметаллическими.

Рис.2. Конструкция аппаратов воздушного охлаждения газа на компрессорных станциях магистральных газопроводорв.

а) АВО типа АВГ с двумя вентиляторами (с редуктором); б) АВО типа АВГ с двумя вентиляторами (без редуктора); в) АВО типа АВГ с одним вентилятором; г) АВО типа АВЗ с одним вентилятором; д) АВО типа “Нуове - Пиньоне”,1 – теплообменная секция; 2 – камера подвода (отвода) газа; 3 – рама жесткости; 4 – вентилятор; 5 – опасть; 6 – электродвигатель; 7 – редуктор; 8 – клиноремная передача; 9 – патрубок; 10 – диффузор; 11 – несущие конструкции; 12 – фундаменты; 13 – жалюзи; 14 – устройство для изменения угла установки лопастей вентилятора.

Монометаллические трубки изготавливаются с накатным оребрением, а биметаллические - с накатным и с навитым оребрением.

2. Осевые вентиляторы 4 (рис.2) аппарата воздушного охлаждения газа, вращающиеся в горизонтальной плоскости, предназначены для прокачки больших объе­мов воздуха через теплообменные секции аппарата в направлении снизу вверх при сравнительно малых напорах воздуха. При этом вентиляторы могут располагаться под теплообменными секциями (нижнее расположе­ние вентиляторов, обеспечивающее нагнетательную тягу воздуха через секции) или над секциями (верхнее расположение венти­ляторов, обеспечивающее вытяжную тягу воздуха через секции) аппарата. Верхнее расположение вентиляторов предпочтительнее потому, что теплообмен в секциях происходит интенсивнее из-за от­сутствия рециркуляции воздуха и лучшего его распределения внутри секции, оребренные трубки в секциях защищены от атмосферных осадков.

Вентиляторы приводятся в действие от электродвигателей 6, с которыми они соединяются непосредственно (рис.2) или через передачу: редукторную 7 или клиноременную 8, которой оснащаются аппараты воздушного охлаждения зарубежных фирм.

3. Аэродинамические элементы АВО, предназначенные для обеспе­чения направленного движения воздуха, включают:

3.1) патрубок вентилятора;

3.2) диффузор.

3.1.Патрубок 9 (рис. 2), внутри которого расположен вен­тилятор, предназначен для организации направленного движения возду­ха. Патрубок имеет цилиндрическую форму, а его высота зависит от диаметра вентилятора и ширины лопастей 5.

3.2. Диффузор 10 (рис. 2) предназначен для равномерного рас­пределения потока воздуха по всей площади теплообменных секций, рас­положенной перпендикулярно направлению движения воздуха, а также для преобразования динамического напора воздуха в статический, что приводит к повышению общего коэффициента полезного действия венти­лятора.

4. Узлы регулирования, предназначенные для обеспечения расчетного режима работы АВО путем изменения расхода или температуры охлаждающего воздуха, включают:

4.1) жалюзи 13 (рис.2);

4.2) устройство для изменения угла установки лопастей вентилятора 14;

4.3) устройство для изменения скорости вращения вентилятора;

4.4) устройство для подо­грева воздуха, поступающего на вход аппарата воздушного охлаждения, или устройство для отвода части нагретого в теплообменных секциях воздуха и перепуска его на вход аппарата воздушного охлаждения;

4.5) устройство для увлажнения воздуха перед подачей его в теплообменные секции путем распыления воды в потоке воздуха.

Для регулирования теплового режима аппарат может комплектовать­ся одним или несколькими из перечисленных специальных устройств в зависимости от принятого в каждом конкретном случае способа регули­рования.

В нашей стране аппараты воздушного охлаждения общего назначения для различных отраслей промышленности разработаны ВНИИНЕФТЕМАШем и серийно выпускаются заводами в соответствии с стандартизованным ря­дом аппаратов воздушного охлаждения: охладители и конденсаторы парообразных, газообразных и жидких технологических продуктов с температурой (-40 - 300) °С и давле­нием до 6,28 МПа предназначены для работы на открытом воздухе в районах с умеренным и холодным климатом.

Новый аппарат, разработанный и испытанный с участием сотрудни­ков кафедры термодинамики и тепловых двигателей РГУНиГ им. И.М .Губки­на и получивший обозначение 2АВГ-75, является одноходовым, трехсек-ционным, с шестью рядами трубок длиной 12 м в теплообменных секци­ях (одна секция состоит из 180 трубок) и имеет поверхность теплопе­редачи по оребренным трубкам 9930м². Аппарат оснащен двумя осевы­ми вентиляторами нижнего расположения с непосредственна приводом, от двух тихоходных электродвигателей с единичной установленной мощ­ностью 37 кВт.

Для охлаждения газа применяются только одноходовые аппараты воздушного охлаждения с целью сведения к минимуму гидравлических потерь давления газа в установке охлаждения, что позволяет наряду с реализацией других мероприятий повысить эффективность эксплуатации газоперекачивающих агрегатов.

Рассмотрев конструкцию и возможность разных видов аппаратов воздушного охлаждения, для моего проекта, на реконструируемых компрессорных станциях будут установлены аппараты воздушного охлаждения типа 2АВГ – 75.