RU170791U1

RU170791U1 - Блок осушки газа высокого давления

Info

Publication number: RU170791U1
Application number: RU2015109615U
Authority: RU
Inventors: Игорь Валерьевич Ворошилов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Тегас"
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2017-05-11

Abstract

РефератБЛОК ОСУШКИ ГАЗА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯАдсорберы включают баллоны, наполненные сорбентом-силикагелем. В качестве фильтра содержит фильтр тонкой очистки. Адсорберы, фильтр, влагоотделитель снабжены манометрами.8 з.п. ф-лы, 3 илл.

Description

МПК

F04B39/16 (2014.01)

B01D 53/04 (2014.01)

БЛОК ОСУШКИ ГАЗА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

	Область техники.
	Заявляемое техническое решение относится к области нефтегазового машиностроения, и может быть использовано в автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) для глубокой осушки компримированного до высокого давления природного газа.
	Предшествующий уровень техники.
	Известен блок осушки (БО) природного газа высокого давления [1]. Как и в заявляемом техническом решении указанный аналог содержит систему трубопроводов, два параллельно подключенных адсорбера, фильтр, запорную управляемую арматуру, выполненную с обеспечением возможности попеременной работы адсорберов.
	Недостатком указанного аналога является наличие дополнительно установленных буферной емкости, компрессора, что увеличивает продолжительность осушки и регенерации, а также сложность и громоздкость установки.
	Также известна АГНКС Orion, включающая блок осушки газа (интернет-ресурс http://www.orion-d.com/ku_ru.html, дата обращения 01.10.2014 г. [2].). Как и в заявляемом техническом решении указанный аналог включает систему трубопроводов, два параллельно подключенных адсорбера, фильтр, запорную управляемую арматуру, выполненную с обеспечением возможности попеременной работы адсорберов. Кроме того блок осушки размещен в сварном каркасе.
	Недостатком указанного аналога является малая глубина очистки газа.
	Указанный аналог является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемому техническому решению. Поэтому он принят в качестве прототипа.
	Раскрытие заявляемого технического решения.
	Задачей технического решения является повышение эффективной работы АГНКС.
	Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является повышение степени очистки газа и эффективности регенерации адсорбента.
	Сущность заявленного технического решения состоит в том, что блок осушки газа высокого давления, включающий систему трубопроводов, два параллельно подключенных адсорбера, фильтр, запорную управляемую арматуру, выполненную с обеспечением возможности попеременной работы адсорберов, отличается тем, что дополнительно снабжен влагоотделителем, вход которого соединен с выходом блока осушки, а выход соединен через обратные клапаны со входами адсорберов, при этом выход первого адсорбера соединен через кран шаровой со входом блока осушки; а входы адсорберов через обратные клапаны соединены также с выходом блока осушки и трубопроводом вывода на свечу; выход второго адсорбера через кран шаровой соединен со входом фильтра тонкой очистки; выход которого соединен с клапаном поддержания давления, соединенного с обратным клапаном для выхода газа из установки.
	Адсорберы включают баллоны, наполненные сорбентом-силикагелем. В качестве фильтра содержит фильтр тонкой очистки. Адсорберы, фильтр, влагоотделитель снабжены манометрами.
	Блок осушки установлен в сварном каркасе в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего ребра жесткости, при этом все конструктивные элементы размещены в границах блока осушки, а боковая стенка каркаса снабжена панелью манометровой.
	На трубопроводе вывода на свечу установлено устройство разрывное. Предохранительный клапан подключен параллельно устройству разрывному.
	Заявляемое техническое решение направлено на создание блока осушки газа, позволяющего проводить глубокую осушку компримированного до высокого давления природного газа без образования кристаллогидратов при температуре окружающего воздуха до минус 30°С.
	Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
	Краткое описание чертежей.
	На фигурах 1,2 изображен общий вид блока осушки газа высокого давления (вид в аксонометрии). На фиг.3 изображена принципиальная схема БО.
	Перечень ссылочных обозначений на фиг.1,2,3:
	1 - каркас; 2 - два адсорбера, наполненные сорбентом-силикагелем; 2.1 — первый адсорбер; 2.2 — второй адсорбер; 3 - влагоотделитель; 4 - фильтр тонкой очистки; 5 - предохранительный клапан; 6 — устройство разрывное; 7 - краны шаровые типа Ду25, Ру250; 8 - клапаны обратные типа Ду25, Ру25МПа; 9 - клапан поддержания давления; 10 - коллектор продувок; 11- панель манометровая; 12 - первый кран шаровой; 13 - второй кран шаровой; 14 - третий кран шаровой; 15 - четвертый кран шаровой; 16 - пятый кран шаровой; 17 — первый клапан обратный; 18 — второй клапан обратный; 19 — третий клапан обратный; 20 — четвертый клапан обратный; 21 — пятый клапан обратный.

Оборудование блока осушки газа высокого давления смонтировано на сварном каркасе (1) и включает в себя два параллельно подключенных адсорбера, наполненных сорбентом-силикагелем (2), влагоотделитель (3), фильтр тонкой очистки (4), предохранительный клапан (5), устройство разрывное (6), краны шаровые (7), клапаны обратные (8), клапан поддержания давления (9), коллектор продувок (10), панель манометровую (11), а также трубопроводную запорную арматуру, выполненную с обеспечением возможности попеременной работы адсорберов.

Вход влагоотделителя (3) соединен с выходом блока осушки, а выход соединен через обратные клапаны (18), (19) со входами адсорберов (2), при этом выход первого адсорбера (2.1) соединен через кран шаровой (12) со входом блока осушки; а входы адсорберов (2.1), (2.2) через обратные клапаны (17), (20) соединены также с выходом блока осушки и трубопроводом вывода на свечу; выход второго адсорбера (2.2.) через кран шаровой (14) соединен со входом фильтра тонкой очистки (4), выход которого соединен с клапаном поддержания давления (9), соединенного с обратным клапаном (21) для выхода газа из установки.

	Осуществление технического решения.
	Суть процесса осушки заключается в поглощении твердым адсорбентом паров влаги из сжатого до 25 МПа природного газа.

По мере поглощения влаги из газа адсорбент увлажняется и постепенно теряет свои поглощающие свойства. Регенерация (восстановление поглощающих свойств) адсорбента позволяет восстановить его поглощающие свойства путем прохождения через него подогретого газа низкого давления с большой влагопоглощающей способностью. Эта способность достигается путем дросселирования компримированного газа после его осушки.

Для обеспечения непрерывности процесса осушки газа осушитель включает в себя два адсорбера (2), работающие поочередно в режиме регенерации и осушки, переключаемые при помощи специальной запорно-регулирующей арматуры согласно алгоритму работы блока осушки.

В зависимости от условий эксплуатации компрессорной установки и осушителя, состояния адсорбента, температуры и давления поступающего на осушку газа, а также необходимой степени осушки, продолжительность работы каждого адсорбера без регенерации может быть не более 8 ч и устанавливается опытным путем с установкой работы по времени.

Работа блока осушки газа высокого давления осуществляется следующим образом.

Сжатый в компрессорной установке газ до 19…25 МПа с температурой 90…120 °С поступает в влагомаслоотделитель (не указан на схеме), где очищается от капельного масла, находящегося в газе в виде капель или тумана. При работе первого адсорбера (2.1) в режиме регенерации после влагомаслоотделителя газ через первый кран шаровой (12) (второй (13) и четвертый (15) шаровые краны закрыты, третий шаровой кран (14) открыт) поступает в первый адсорбер (2.1), а затем через первый обратный клапан (17) направляется на выход БО, в концевой газоохладитель (не указан на схеме) компрессорной установки. Выделившийся в процессе охлаждения конденсат, отделяется в влагоотделителе (3), входящем в состав блока осушки. Газ с относительной влажностью 100% через третий обратный клапан (19) поступает во второй адсорбер (2.2), где происходит процесс осушки, а затем через третий кран шаровой (14) поступает в фильтр тонкой очистки (4) для отделения частиц адсорбента. Выход газа из установки осуществляется через клапан поддержания давления (9) и пятый обратный клапан (21).

При работе второго адсорбера (2.2) в режиме регенерации газ через четвертый кран шаровой (15) (первый (12) и третий (14) шаровые краны закрыты, второй шаровой кран (13) открыт) последовательно проходит второй адсорбер (2.2), четвертый клапан обратный (20), поступает на выход БО в газоохладитель, затем проходит влагоотделитель (3), второй обратный клапан (18), первый адсорбер (2.1), второй кран шаровой (14) и выходит из установки через клапан поддержания давления (9) и пятый обратный клапан (21).

Максимальная эффективность регенерации адсорбента достигается при максимальной допустимой температуре газа на выходе из последней ступени компрессора.

Работоспособность установки осушки возможна лишь при отсутствии масла в газе, поступающем на осушку или регенерацию. В противном случае, произойдет засорение адсорбента маслом и снижение его адсорбирующей способности.

Установка влагоотделителя позволяет провести более полное отделение конденсата от очищаемого конденсатосодержащего газа, тем самым повысить степень осушки газа и эффективность регенерации адсорбента.

Глубокая степень осушки позволяет подготовить для заправки автомобилей кондиционный газ, обеспечивающий бесперебойную работу двигателей в любой период года, так как при таком малом влагосодержании исключается вероятность образования ледяных и гидратных пробок (кристаллогидратов) на участке пути газа «баллон - первая ступень редуцирования» в автомобиле. Установка блока осушки должна устанавливаться в помещениях с температурой окружающего воздуха от +1°С до +45°С.

Максимальная пропускная способность блока осушки 1600 нм³ /час.

Максимальное давление компримированного осушаемого газа 25 МПа.

Промышленная применимость.

Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом нефтегазомашиностроительном предприятии.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1.Патент РФ №2493432 на изобретение «Блок осушки природного газа высокого давления», МПК F04B39/16, B01D 53/053, B01D 53/04, 2013, [1];

2. Интернет-ресурс http://www.orion-d.com/ku_ru.html, [2].

Claims

1. Блок осушки газа высокого давления, включающий систему трубопроводов, два параллельно подключенных адсорбера, фильтр, запорную управляемую арматуру, выполненную с обеспечением возможности попеременной работы адсорберов, отличающийся тем, что дополнительно снабжен влагоотделителем, вход которого соединен с выходом блока осушки, а выход соединен через обратные клапаны со входами адсорберов, при этом выход первого адсорбера соединен через кран шаровой со входом блока осушки; а входы адсорберов через обратные клапаны соединены также с выходом блока осушки и трубопроводом вывода на свечу; выход второго адсорбера через кран шаровой соединен со входом фильтра тонкой очистки; выход которого соединен с клапаном поддержания давления, соединенного с обратным клапаном для выхода газа из установки.

2. Блок осушки газа высокого давления по п.1, отличающийся тем, что адсорберы включают баллоны, наполненные сорбентом-силикагелем.

3. Блок осушки газа высокого давления по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтра содержит фильтр тонкой очистки.

4. Блок осушки газа высокого давления по п.1, отличающийся тем, что адсорберы, фильтр, влагоотделитель снабжены манометрами.

5. Блок осушки газа высокого давления по п.1, отличающийся тем, что установлен в сварном каркасе в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего ребра жесткости.

6. Блок осушки газа высокого давления по п.1, отличающийся тем, что конструктивные элементы размещены в границах блока осушки.

7. Блок осушки газа высокого давления по п.4 или 5, отличающийся тем, что боковая стенка каркаса снабжена панелью манометровой.

8. Блок осушки газа высокого давления по п.1, отличающийся тем, что на трубопроводе вывода на свечу установлено устройство разрывное.

9. Блок осушки газа высокого давления по п.1 или 8, отличающийся тем, что предохранительный клапан подключен параллельно устройству разрывному.