3.3.4. Газификационные установки высокого давления
Стартовые комплексы оснащаются криогенными газификационными установками высокого давления. Это вызвано необходимостью закачки ресиверов (реципиентов) сжатым газом высокого давления (до 400 кгс/см2), чаще всего азотом. Для получения сжатого газа из жидкости с целью повышения производительности испарительный аппарат целесообразно установить за насосом, который закачивает жидкость в испаритель. Если газифицировать жидкость и затем сжимать газ, то производительность компрессорной установки возрастет примерно во столько раз, во сколько объем газа больше объема жидкости, что для получения газа высокого давления из жидкости нецелесообразно.
Промышленностью выпускаются газификационные установки, рассчитанные на давление нагнетания 220 и 420 кгс/см2 и производительность от 210 до 435 нм3/ч. Каждая из выпускаемых установок состоит из резервуара сжиженного газа, насоса (насосного агрегата), испарителя и щита управления. Они могут размещаться стационарно в сооружении или на автомобильном агрегате (передвижная газификационная установка).
Из резервуара (вместимость ориентировочно от 1500 кг до 6-8 т) жидкость под собственным наддувом подается в поршневой одноступенчатый цилиндрический насос вертикального (погружного) или горизонтального исполнения. Сжатая до давления нагнетания жидкость поступает в испаритель-змеевик, расположенный в емкости, заполненной водой. Вода нагревается от электронагревательных элементов (ТЭНов), сжиженный газ испаряется, подогревается до температуры 10-30 °С и под высоким давлением подается потребителю.
Рис.3.3.23. Схема установки СГУ-7К:
1 — щит управления; 2 — испаритель;
3 — резервуар сжиженного газа; 4 — насос;
5 — коллектор
Рис.3.3.24. Установка СГУ-7К
Рис.3.3.25. Схема установки АГУ-8К (кислород):
7 — автомобиль; 2 — резервуар сжиженного газа; 3 — фургон; 4 — трап; 5 — испаритель;
6 — насосный агрегат; 7 — щит арматуры; 8 — щит управления
Рис.3.3.26. Установка АГУ-8К (6000-500/200)
Следует иметь в виду, что жидкость в насос должна подаваться однофазной, то есть ее необходимо подавать под давлением, или охлажденной на 2-3°.
Производительность насосов (как правило, они выполнены со щелевым уплотнением) падает по мере роста давления, так как утечки пропорциональны давлению. В связи с этим, наиболее распространены установки с погружными насосами, например СГУ-7К (рис. 3.3.23 и 3.3.24). Здесь одновременно исключаются утечки и обеспечивается однофазное течение жидкости в насос.
На рис. 3.3.25 и 3.3.26 представлены схема и общий вид передвижной кислородной газификационной установки АГУ-8К.
В табл. 3.3.5 приведены характеристики выпускаемых промышленностью газификационных установок.
Таблица 3.3.5 Техническая характеристика установок, выпускаемых промышленностью
Показатель |
СГУ-7К |
СГУ-8000-500/200 |
СГУ-8000-250/200 |
АГУ-2М |
АГУ-8К (6000- -500/2000) |
Производительность, м3/ч: |
|
|
|
|
|
- по кислороду (аргону) при на- |
260 ± 43 |
425 ± 42 |
210± 25 |
425 ± 42 |
425 ± 42 |
полнении емкостей; |
|
|
|
|
|
- по азоту при наполнении ем- |
210±35 |
345 ± 35 |
175 ±20 |
345 ± 35 |
345 ± 35 |
костей |
|
|
|
|
|
Наибольшее давление газа при |
|
|
|
|
|
наполнении емкостей, кгс/см2 |
420 |
220 |
220 |
220 |
220, 420 |
Количество сжиженного газа, |
|
|
|
|
|
заливаемого в резервуар, кг: |
|
|
|
|
|
- кислорода; |
1990 |
8000 |
8000 |
1990 |
6000 |
- азота; |
1440 |
5600 |
5600 |
1440 |
4200 |
- аргона; |
- |
9800 |
9800 |
1990 |
7350 |
Емкость испарителя, заливае- |
|
|
|
|
|
мого водой, л |
250 |
160 |
250 |
250 |
160 |
Потребляемая мощность, кВт |
67,6 |
100 |
63 |
100 |
100 |
Габаритные размеры установ- |
3500х |
7020х |
7020Х |
6680х |
9820х |
ки, мм |
х2900х |
Х2930Х |
х4430х |
х2500х |
х2650х |
|
Х2065 |
Х2050 |
Х2050 |
Х3590 |
Х3770 |
Масса заправленной |
|
|
|
|
|
установки,кг |
4500 |
14250 |
14250 |
10025 |
23000 |