RU19130U1 - Устройство подогрева газа газораспределительной станции - Google Patents

Abstract

Устройство подогрева газа газораспределительной станции относится к нефтяной и газовой нромышленности и может быть использована в системах подогрева и редуцирования газа на ГРС и содержит входной и выходной газопроводы, теплообменник, установленный перед регулятором давления, и узел для подогрева и подачи теплоносителя, причем узел для подогрева и подачи теплоносителя выполнен в виде вихревой трубы с линиями горячего и холодного потоков газа, снабжен камерой смешения и установлен таким образом, что вход вргхревой трубы соединен с входным газопроводом, линия горячего потока газа вихревой трубы соединена входом для подачи теплоносителя в теплообменник, а линия холодного потока газа и линия вывода теплоносителя из теплообмегпшка через камеру смешения соединены с выходным газопроводом

Реферат.

Description

Устройство подогрева газа газораспределительной станции.

Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть иснользована в системах подогрева и редуцирования газа на газораспределительных С1анциях.

Известна газораспределительная станция (ГРС) (Патент №2035655, РФ, МКИ: F17 D 1/04, приоритет 02.12.1991г.) Эта ГРС содержит входной и выходной газопроводы, технологический блок с узлами редутдирования и замера расхода газа, блок аварийно-предупредитеш ной сигнализации и контроля с котлом нодготовки и подачи теплоносителя в узел нодогрева 1аза, служащий отопите1 ем внутреннего пространства, систему одоризации, средства переключения и очистки газа и технологические трубопроводы. В этой ГРС для исключег ия гидратообразования в узле редуцирования, в котле нагревается жидкий тенлоноситель, который нодается в теплообменник узла подогрева газа, причем теплоноситель отдает тепло газу и окружающему пространству технологического блока.

МПК: F 17 D 1 /4, F28 D 1 /22

подогрева жидкого теплоносителя (воды) и системы оборота этого теплоносителя. Это требует дополнительных энергозатрат, увеличивает материалоемкостт устройства и его габаритные размеры.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является схема подогрева газа на ГРС (Ре17ляторы давления газа, Ленинград, «Недра, Ленинградское отделение, 1982, стр.116-119, рис. 57, прототип), осуществляющая подогрев газа для исключения гидратообразования и устранения обмерзания трубопроводов и арматуры с помощью водогрей1юго котла и теплообменника, установлен1юго на трубопроводе перед регулятором давлепия. Схема подогрева на ГРС содержит водо рейный котел, линию холодной воды, трубопровод с нодогреваемым газом перед регулятором, теплообменник, рас111ирител1 ный бачок, лиггаю горячей воды, емкость для сбора избыточной воды, насос для ручной подкачки воды в систему 1щрку1иции и емкость для запасной воды.

Недостатком такой схемы является то, что она сложна по насыщенности содержащихся в ней узлов, материалоемкая и трудоемкая в изготовлении. Кроме того, для функционирования водогрейного котла необходимо подведение к нему топливного газа. Эго приводит к /цонолнительным энергозатра1ам, причем отработанный тонливный газ в виде дымовых газов выбрасывается в атмосферу, загрязняя окружающую среду.

Целью создания полезной модели является упроидение конструкции устройства подогрева газа ГРС и повышение коэффициента полезного действия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве подогрева газа ГРС, содержащем входной и вьгкодной газопроводы, теплообменник, установленный перед регулятором давления, и узел для подогрева и подачи теплоносителя, узел для подогрева и подачи теплоносителя выполнен в виде вихревой трубы с линиями горячего и холодного потоков газа, снабжен камерой смешения и установлен таким образом, что вход вихревой трубы соединен с входным газопроводом, линия горячего потока газа соединена входом для нодачи теплоносителя в теплообменник, а линия холодного потока газа и линия вывода теплоносителя из теплообменника через камеру смешения соединены с выходным газопроводом.

Выполнение в устройстве подогрева газа ГРС узла для подогрева и подачи теплоносителя в виде вихревой трубы с линиями горячего и холодного потоков газа, снабжение его камерой сменюния и установление его таким образом, что вход вихревой трубы соединен с входным газопроводом, линия горячего нотока газа соединена входом для подачи теплоносителя в теплообменник, а линия холодного потока газа и линия вывода теплоносителя из теплообменника через камеру смепюния соединены с выходным газонроводом, обеспечило возможность подогрева газа на ГРС

газообразным теплоносителем и искшочение энергозатрат на нодогрев этого теплоносителя, что позволило упростить конструкцию устройства, повысить коэффитщента полезного действия ГРС, а также уменьшить трудозатраты при изготовлении и монтаже устройства.

Заявителю не известны конструкции устройств подогрева газа ГРС, в которых бы упрощение котютрукции и повышение коэффжщента полезного действия, достигалось бы подобным образом.

На фигуре I изображена схема устройства подогрева газа газораспределительной станции.

Устройство подогрева газа газораспределительной станции содержит входной газопровод 1, теплообменник 2, регулятор давления 3, узел для подогрева и подачи теплоносителя, выполненный в виде вихревой трубы 4 с линиями горячего потока газа 5 и холодного потока газа 6. Вход вихревой трубы 4 соединен линией подвода газа 7 с входным газопроводом 1. Линия горячего потока 5 соединена с теплообменником 2. Линия холодгюго нотока газа 6 и лигшя вывода теплогюсителя из теплообменника 8 через камеру смешения 9 соединены с выходным газопроводом 10.

YcTpoficTBo подогрева газа ГРС работает следующим образом.

Газ высокого давлегтия (например, 5,5 МПа ) и с температурой (например 0°С) через входной газопровод 1 поступает в теплообменник 2, р{ыгю:шенный но схеме труба в грубе с газообразным тенлоносителем.

в котором осуществляется его подогрев, для исключения гидратообразования и устранения обмерзания регулятора давления 3 при редуцировании газа. Нагретый в тенлообменнике 2 газ ностунает к регулятору давления 3 для редутдирования до заданного низкого давления (нанример, 0,3 МПа). При редуцировании газа в регуляторах давления темнература газа за регулятором снижается нримерно на 0,55°С на ОЛ МПа, то есть нри снижении давления, нанример, с 5,5 МПа до 0,3 МПа темнература снижается на 28,6°С. Для нредунреждения образования гидратов необходимо, чтобы темнература газа до и носле редуцирования была на 4 - 5°С выше темнературы гидратообразования, а для устранения нар окного обмерзания необходимо, чтобы темнература газа была е1це 2 - 3°С больтне. Обпщя темнература нагрева должна быть 34,6 36,6°С. ДJЮ этого выбирается вихревая 1руба с регулируемой темнера1урой нагрева горячего потока газа, нримерно до 45°С.

В качестве тенлоносителя в тенлообменнике 2 используется газ, ностунаюпщй из входного газонровода 1, часть этого газа по линии 7 подаегся ira вход вихревой трубы 4. В вихревой трубе 4, известной как труба Хилша-Рагтка, в силу ее конструктивньгх особенностей, нодаваемый газ разгоняется до скорости звука, закручивается и разделяется на два потока: горячий и холодный. Горячий поток газа по лирши 5 поступает

в теплообменник 2 в качестве газообразного теплоносителя и нагревает гранснортируемый по входному i азопрово;ху 1 газ.

Холодный поток газа из вихревой трубы 4 но линии 6 ноступает в камеру смешения 9. В камеру смешения 9 по линии 8 поступает и охлажденный тенлопоситель из теплообменника 2. После выравнивания температурных величин газ из камеры смешения 9 поступает в выходной газопровод 10. В вихревой трубе 4 газ высокого давления редуцируется до величины давления равного давлению газа на выходе регулятора давления 3.

Таким образом, выполнение в устройстве подогрева газа ГРС узла для подогрева и подачи теплопосителя в виде вихревой трубы, с линиями горячего и холодного потоков газа и снабжение его камерой смешения, обеспечивает подогрев газа в устройстве подогрева газа на ГРС теплоносителем, в качестве которого используют часть входного потока газа, а это значительно упрощает констр тсцию устройства, повышает кпд ГРС, искшочает необходимость иметь жидкий теплоноситель, пожтостью исключает энергозатраты на подогрев теплоносителя, а также уменьшает трудозатраты при изготовлении и монтаже устройства и части тно разгружает регулятор давления по давлению редутдируемого газа, что обеспечивает его стабильную и надежную работу.

Claims (1)

1. Устройство подогрева газа газораспределительной станции, содержащее входной и выходной газопроводы, теплообменник, установленный перед регулятором давления, и узел для подогрева и подачи теплоносителя, отличающееся тем, что узел для подогрева и подачи теплоносителя выполнен в виде вихревой трубы с линиями горячего и холодного потоков газа, снабжен камерой смешения и установлен таким образом, что вход вихревой трубы соединен с входным газопроводом, линия горячего потока газа вихревой трубы соединена входом для подачи теплоносителя в теплообменник, а линия холодного потока газа и линия вывода теплоносителя из теплообменника через камеру смешения соединены с выходным газопроводом.