Атмосферные испарители для сжиженного природного газа
![]() |
методом экструзии - алюминиевые профили «звездочки» или как иногда говорят «снежинки» из сплава АД31. Данные теплообменные элементы пришли на смену морально устаревших, не эффективных, не надежных и изживших себя штампованных пластинчатых теплообменных элементов. Конструкция «звездочек» максимально соответствует физике теплообмена кипящая криогенная жидкость – атмосферный воздух и отражает структуру термического сопротивления данного технологического процесса. Лимитирующей стадией теплообмена является теплоотдача от атмосферного воздуха к теплообменному элементу, поэтому площадь теплообмена воздухалюминий должна превышать площадь алюминий-испаряемая среда как минимум на порядок. Доступность нового технического решения связана с широким применением экструзивных алюминиевых профилей в гражданском строительстве. Методы промышленного производства строительных и теплообменных алюминиевых профилей ничем не отличаются и поэтому успехи в строительной отрасли стали локомотивом развития промышленности производства криогенных испарителей. Коренные изменения в этом вопросе произошли за последние несколько лет. Сначала конкуренцию пластинчатым испарителям составили испарители Европейского производства. Затем выяснилось, что транспорт относительно недорогого и не тяжелого изделия на значительные расстояния не выгоден, так как приходится возить практически воздух. Кроме того, значительная часть испарителей поступала в Россию с повреждениями, вызванными в первую очередь вибрацией и ударами при транспортировке. Одновремен-но с этим в России появился ряд оснащенных современным оборудованием производителей экструзивного профиля, и производство криогенных испарителей из такого профиля освоили сразу несколько отечественных предприятий в разных городах. Часть из них применяют профиль российского производства, а часть импортируют алюминиевый профиль из-за границы. В результате этих процессов сроки поставки испарителей и их стоимость сократились для конечных потребителей в несколько раз. Компания Мониторинг Вентиль и Фитинг ввозит в настоящее время алюминиевый профиль из республики Корея. Эффективность профиля Южно-Корейского производства пока выше Российских и Европейских аналогов, а цена ниже не только Российских, но даже Китайских. В числе основных параметров характеризующих эффективность теплообменного профиля можно выделить удельную теплообмен- |
|
Криогенная и газовая революция по имени LNG, о необходимости которой все время говорили в России, свершилась. Какое значение имеет эта промышленная, социальная иэкологическая революция? Прежде всего, значение этого переворота |
железнодорожным транспортом, регазификации и применению сжиженного природного газа. В этом деле нам поможет как одна из лучших в мире криогенных школ и самые большие в мире запасы природного газа, так и то всемирное движение в сторону LNG технологий, которое интенсивно развивается во всех промышленно развитых странах. С точки зрения рабочих температур, конструкции оборудования и физики технологических процессов LNG технологии близки к криогенным процессам, связанным с производством и применением продуктов разделения воздуха. Но есть существенные Атмосферные испарители являются одним из основных элементов криогенных систем. Самое распространенное применение – это подъем давления в криогенных резервуарах и продукционные испарители среднего и высокого давления. Ключевым конструкционным материалом для изготовления атмосферных испарителей среднего давления (до 4.0 МПа) являются специальные теплообменные элементы, получаемые |
![]() 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 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 Атмосферные испарители высокого давления с принудительной конвекцией воздуха применяются в тех случаях, когда |
