Атмосферные испарители для сжиженного природного газа

ную по­верх­ность и удель­ную ме­тал­ло­ем­кость про­фи­ля. Про­филь MV&F име­ет при удель­ной по­верх­но­сти 1.33 м2/м удель­ную ме­тал­ло­ем­кость 2.0 кг/м2, что луч­ше ана­ло­гич­ных по­ка­за­те­лей дру­гих фирм про­из­во­ди­те­лей ат­мо­сфер­ных ис­па­ри­те­лей. Вме­сте с тем, по ме­ре на­коп­ле­ния опы­та тех­но­ло­ги­че­ский уро­вень и воз­мож­но­сти рос­сий­ских про­из­во­ди­те­лей алю­ми­ни­е­во­го про­фи­ля не­пре­рыв­но рас­тут, и в те­че­ние ко­рот­ко­го вре­ме­ни не­об­хо­ди­мость в им­пор­те ста­нет не ак­ту­аль­ной. Фак­ти­че­ски MV&F про­из­во­дит не­сколь­ко ти­пов ат­мо­сфер­ных ис­па­ри­те­лей: ис­па­ри­те­ли подъ­ема дав­ле­ния, про­дук­ци­он­ные ис­па­ри­те­ли как на­вес­ные, так и от­дель­но сто­я­щие и ис­па­ри­те­ли вы­со­ко­го дав­ле­ния, как с вен­ти­ля­то­ра­ми, так и без них.

    Ис­па­ри­те­ли подъ­ема дав­ле­ния име­ют ряд кон­струк­тив­ных осо­бен­но­стей, обу­слов­лен­ных их на­зна­че­ни­ем – подъ­емом и под­дер­жа­ни­ем дав­ле­ния в крио­ген­ных ре­зер­ву­а­рах. Теп­ло­об­мен­ная по­верх­ность та­ких
ис­па­ри­те­лей уста­нав­ли­ва­ет­ся ни­же дни­ща внут­рен­не­го со­су­да крио­ген­но­го ре­зер­ву­а­ра. Ис­па­ри­те­ли раз­ме­ща­ют под дни­щем ре­зер­ву­а­ра­и­ли уста­нав­ли­ва­ют ря­дом в не­по­сред­ствен­ной бли­зо­сти от крио­ген­ной ем­ко­сти. От­дель­но сто­я­щие крио­ген­ные ис­па­ри­те­ли подъ­ема дав­ле­ния обыч­но раз­ме­ща­ют на от­дель­ном фун­да­мен­те, уро­вень ко­то­ро­го ни­же фун­да­мен­та ем­ко­сти, а вы­со­та ореб­рен­ных труб при­ни­ма­ет­ся в диа­па­зо­не от од­но­го до по­лу­то­ра мет­ров. Тру­бы ис­па­ри­те­ля со­еди­ня­ют в ниж­ней ча­сти ис­па­ри­те­ля жид­кост­ным кол­лек­то­ром, а в верх­ней ча­сти га­зо­вым. Услов­ный про­ход га­зо­во­го кол­лек­то­ра при­ни­ма­ет­ся на мно­го боль­ше, чем жид­кост­но­го для сни­же­ния со­про­тив­ле­ния га­зо­вой ма­ги­стра­ли и со­зда­ния бла­го­при­ят­ных усло­вий для подъ­ема дав­ле­ния в ре­зер­ву­а­ре.

    Про­дук­ци­он­ные ис­па­ри­те­ли сред­не­го дав­ле­ния ино­гда де­ла­ют на­вес­ны­ми и уста­нав­ли­ва­ют на транс­порт­ные крон­штей­ны вер­ти­каль­ных крио­ген­ных ем­ко­стей. Ис­па­ри­те­ли сред­ней и боль­шой про­из­во­ди­тель­но­сти из­го­тав­ли­ва­ют­ся обыч­но как от­дель­но сто­я­щие. Про­из­во­ди­тель­ность ис­па­ри­те­ля яв­ля­ет­ся пря­мой функ­ци­ей по­верх­но­сти теп­ло­об­ме­на и за­ви­сит в зна­чи­тель­ной сте­пе­ни от ре­жи­ма ра­бо­ты ис­па­ри­те­ля, влаж­но­сти и тем­пе­ра­ту­ры окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха. По­нят­но, что в сол­неч­ную, сухую и вет­ре­ную по­го­ду ат­мо­сфер­ный ис­па­ри­тель

ра­бо­та­ет эф­фек­тив­нее, а при по­вы­шен­ной влаж­но- сти, при об­лач­ной по­го­де и от­сут­ствии вет­ра бу­дет про­ис­хо­дить ин­тен­сив­ная де­суб­ли­ма­ция вла­ги из ат­мо­сфе­ры с об­ра­зо­ва­ни­ем инея, бло­ки­ру­ю­ще­го зна­чи­тель­ную часть теп­ло­об­мен­ной по­верх­но­сти. От­ли­чи­тель­ной осо­бен­но­стью ре­жи­ма экс­плу­а­та­ции стан­ций ре­га­зи­фи­ка­ции LNG сред­не­го дав­ле­ния яв­ля­ет­ся не­пре­рыв­ный круг­ло­су­точ­ный ре­жим ра­бо­ты, при­чем про­из­во­ди­тель­ность стан­ций в са­мые не­бла­го­при­ят­ные с точ­ки зре­ния теп­ло­об­ме­на го­до­вой (зи­ма) и су­точ­ный (ночь) пе­ри­о­ды обыч­но воз­рас­та­ет. Для то­го что бы обес­пе­чить ра­бо­то­спо­соб­ность си­стем ре­га­зи­фи­ка­ции сжи­жен­но­го при­род­но­го га­за да­же при не­бла­го­при­ят­ных по­год­ных усло­ви­ях, во-пер­вых, по­верх­ность теп­ло­об­ме­на ис­па­ри­те­ля при­ни­ма­ет­ся с ра­зум­ным за­па­сом, а во-вто­рых, на не­пре­рыв­но ра­бо­та­ю­щих стан­ци­ях ре­га­зи­фи­ка­ции преду­смат­ри­ва­ет­ся уста­нов­ка не­сколь­ких па­рал­лель­но ра­бо­та­ю­щих ис­па­ри­те­лей, часть из ко­то­рых по­пе­ре­мен­но на­хо­дят­ся в ре­зер­ве и за счет теп­ло и мас­со­об­ме­на с воз­ду­хом из окру­жа­ю­щей сре­ды ре­ге­не­ри­ру­ет­ся (ото­гре­ва­ет­ся и осво­бож­да­ет­ся от инея). При этом ав­то­ма­ти­зи­ро­ван­ная си­сте­ма управ­ле­ния стан­ци­ей ре­га­зи­фи­ка­ции под­клю­ча­ет в за­ви­си­мо­сти от из­ме­не­ния про­из­во­ди­тель­но­сти и от зна­че­ния тем­пе­ра­ту­ры не­до­ре­ку­пе­ра­ции до­пол­ни­тель­ные ре­зерв­ные ис­па­ри­те­ли. В те­че­ние крат­ко­вре­мен­ных пе­ри­о­дов пи­ко­во­го по­треб­ле­ния мо­гут вклю­чать­ся в ра­бо­ту все ис­па­ри­те­ли од­но­вре­мен­но. Ха­рак­тер­ные зна­че­ния но­ми­наль­ной про­из­во­ди­тел­ньо­сти ат­мо­сфер­ных ис­па­ри­те­лей стан­ций ре­га­зи­фи­ка­ции LNG на­хо­дят­ся в диа­па­зо­не от 100 до 2500 нм3/час, при­чем наи­бо­лее вос­тре­бо­ван­ны­ми яв­ля­ют­ся зна­че­ния 500, 1000, 1500, 2000 нм3/час. Эти ис­па­ри­те­ли име­ют вы­со­ту око­ло 7 мет­ров и долж­ны вы­дер­жи­вать се­рьез­ные на­груз­ки, как при транс­пор­ти­ров­ке, так при экс­плу­а­та­ции. При проч­ност­ном рас­че­те сле­ду­ет учи­ты­вать то, что та­ки­е­ис­па­ри­те­ли мо­гут уста­нав­ли­вать­ся в рай­о­нах край­не­го се­ве­ра или на даль­нем во­сто­ке, то есть в ре­ги­о­нах с су­ро­вы­ми кли­ма­ти­че­ски­ми усло­ви­я­ми и по­вы­шен­ной вет­ро­вой на­груз­кой. С уче­том это­го об­сто­я­тель­ства, для ис­па­ри­те­лей сжи­жен­но­го при­род­но­го га­за ком­па­ния MV&F раз­ра­бо­та­ла ряд спе­ци­аль­ных ре­ше­ний по уси­ле­нию как не­су­щих, так и опор­ных кон­струк­тив­ных эле­мен­тов ис­па­ри­те­лей. Для обес­пе­че­ния удоб­ства бес­пре­пят­ствен­ной транс­пор­ти­ров­ки ав­то­мо­биль­ным и же­лез­но­до­рож­ным транс­пор­том глу­би­на и ши­ри­на ис­па­ри­те­лей MV&F боль­шой про­из­во­ди­тель­но­сти не пре­вы­ша­ют 2250и 2700 мм.

    Про­дук­ци­он­ные ис­па­ри­те­ли вы­со­ко­го дав­ле­ния для сжи­жен­но­го при­род­но­го га­за при­ме­ня­ют­ся глав­ным об­ра­зом на ав­то­за­пра­воч­ных стан­ци­ях. В на­сто­я-

щее вре­мя стро­ит­ся боль­шое ко­ли­че­ство ав­то­за­пра­воч­ных стан­ций на ком­при­ми­ро­ван­ном при­род­ном га­зе (КПГ). В со­ста­ве этих стан­ций преду­смот­ре­на уста­нов­ка ком­прес­со­ра вы­со­ко­го дав­ле­ния и ак­ку­му­ля­то­ра сжа­то­го при­род­но­го га­за на бал­ло­нах вы­со­ко­го дав­ле­ния. По ме­ре мас­со­во­го стро­и­тель­ства ожи­жи­те­лей при­род­но­го га­за это обо­ру­до­ва­ние бу­дет вы­тес­нять­ся ком­би­ни­ро­ван­ны­ми СПГ/КПГ стан­ци­я­ми. Та­кое тех­ни­че­ское ре­ше­ние бо­лее пер­спек­тив­ное и без­опас­ное, так как на ком­би­ни­ро­ван­ной на­пол­ни­тель­ной стан­ции смо­гут за­прав­лять­ся как ав­то­мо­би­ли с топ­лив­ны­ми крио­ген­ны­ми ба­ка­ми LNG, так и ав­то­мо­би­ли, осна­щен­ные га­зо­бал­лон­ны­ми
уста­нов­ка­ми. При стро­и­тель­стве та­ких стан­ций не по­тре­бу­ет­ся под­клю­че­ние к ма­ги­страль­но­му тру­бо­про­во­ду, а ав­то­мо­биль­ная до­став­ка топ­ли­ва в сжи­жен­ном ви­де на мно­го про­ще и де­шев­ле, чем с по­мо­щью пе­ре­движ­ных ав­то­га­зо за­прав­щи­ков (ПАГЗ). При этом ме­сто ком­прес­со­ра при­род­но­го га­за зай­мет бо­лее де­ше­вый, про­стой и без­опас­ный крио­ген­ный порш­не­вой на­сос в со­че­та­нии с ат­мо­сфер­ным ис­па­ри­те­лем вы­со­ко­го дав­ле­ния. Ис­па­ри­те­ли вы­со­ко­го дав­ле­ния
из­го­тав­ли­ва­ют­ся из би­ме­тал­ли­че­ских труб. Внеш­няя тру­ба так­же, как для ис­па­ри­те­лей сред­не­го дав­ле­ния, из­го­тав­ли­ва­ет­ся из экс­тру­зив­но­го алю­ми­ни­е­во­го про­фи­ля, а внут­рен­няя - из не­ржа­ве­ю­щей ста­ли. Внеш­няя и внут­рен­ние тру­бы со­еди­ня­ют­ся меж­ду со­бой на прес­со­вой по­сад­ке. Это сво­дит к ми­ни­му­му кон­такт­ное теп­ло­вое со­про­тив­ле­ние меж­ду обес­пе­чи­ва­ю­щей проч­ность сталь­ной тру­бой и алю­ми­ни­е­вым про­фи­лем с раз­ви­той теп­ло­об­мен­ной по­верх­но­стью. Ра­бо­чее
дав­ле­ние ис­па­ри­те­ля вы­со­ко­го дав­ле­ния опре­де­ля­ет­ся диа­мет­ром и тол­щи­ной стен­ки сталь­ной тру­бы. Ком­па­ния MV&F про­из­во­дит се­рий­но ис­па­ри­те­ли вы­со­ко­го дав­ле­ния на 24, 33, 43, 50 и 60 МПа с удель­ной теп­ло­об­мен­ной по­верх­но­стью 2.23 м2/м. Про­из­во­дят­ся как ста­ци­о­нар­ные, так и транс­порт­ные мо­де­ли ис­па­ри­те­лей вы­со­ко­го дав­ле­ния.

    Ат­мо­сфер­ные ис­па­ри­те­ли вы­со­ко­го дав­ле­ния с при­ну­ди­тель­ной кон­век­ци­ей воз­ду­ха при­ме­ня­ют­ся в тех слу­ча­ях, ко­гда
тре­бу­ет­ся очень боль­шая про­из­во­ди­тель­ность или име­ют­ся огра­ни­че­ния по га­ба­рит­ным раз­ме­рам или ве­су теп­ло­об­мен­ных ап­па­ра­тов. Ком­па­ния MV&F осна­ща­ет ис­па­ри­те­ли с при­ну­ди­тель­ной кон­век­ци­ей воз­ду­ха ко­жу­хом из алю­ми­ни­е­во­го спла­ва и од­ним или не­сколь­ки­ми вен­ти­ля­то­ра­ми. Та­кое ре­ше­ние поз­во­ля­ет рез­ко уве­ли­чить ко­эф­фи­ци­ент теп­ло­от­да­чи меж­ду воз­ду­хом и теп­ло­об­мен­ной по­верх­но­стью и уве­ли­чить удель­ный теп­ло­вой по­ток из окру­жа­ю­щей сре­ды.