RU2200907C2

RU2200907C2 - Air cooling apparatus

Info

Publication number: RU2200907C2
Application number: RU2001106569/06A
Authority: RU
Inventors: М.З. Асадуллин; Р.М. Аскаров; нов А.И. Голь; А.И. Гольянов; А.Р. Мукминов; И.Ф. Сатиков; И.Г. Исмагилов; А.С. Файзуллина; С.М. Файзуллин
Original assignee: ООО "Баштрансгаз" ОАО "Газпром"
Priority date: 2001-03-11
Filing date: 2001-03-11
Publication date: 2003-03-20

Abstract

FIELD: exploitation of compressor stations of main gas pipelines, namely of air cooling apparatuses. SUBSTANCE: apparatus includes heat exchange unit, blower, supports and systems for water sprinkling. Framework with metallic gauze and filtering web is mounted between supports and on lower surface of heat exchange unit. Gauze is electrically connected with heat exchanging tubes. Water jet trunks are directed from upwards to downwards and from center to perimeter; they are arranged on each side in row by zigzag fashion. Air compressor is connected with said trunks. Tray with water is placed along perimeter of floor. EFFECT: enhanced efficiency of heat exchange process. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области эксплуатации компрессорных станций магистральных газопроводов, в частности аппаратов воздушного охлаждения. The invention relates to the field of operation of compressor stations of main gas pipelines, in particular air cooling apparatuses.

На компрессорных станциях магистральных газопроводов в качестве средств охлаждения газа и масла используются аппараты воздушного охлаждения (АВО), которые представляют собой теплообменники по схеме "перекрестный ток" двух сред [1]. At compressor stations of the main gas pipelines, air cooling devices (AVO) are used as means for cooling gas and oil, which are heat exchangers according to the cross-current scheme of two media [1].

Недостатком известных АВО является то, что на оребренных поверхностях теплообменника осаждаются органические и неорганические частицы, которые ухудшают теплоотдачу в окружающую среду. A disadvantage of the known ABOs is that organic and inorganic particles are deposited on the finned surfaces of the heat exchanger, which impair heat transfer to the environment.

Прототипом является АВО, состоящий из теплообменного блока, вентилятора с приводом, опор и системы водяного орошения [2]. The prototype is an ABO consisting of a heat exchange unit, a fan with a drive, supports and a water irrigation system [2].

Недостатком прототипа является то, что на оребренных поверхностях теплообменника интенсивно осаждаются увлажненные органические и неорганические частицы, которые ухудшают теплообмен. The disadvantage of the prototype is that on the finned surfaces of the heat exchanger, moistened organic and inorganic particles are precipitated intensively, which impair heat transfer.

Задачей изобретения является повышение интенсивности теплообмена. The objective of the invention is to increase the intensity of heat transfer.

Технический результат от использования изобретения заключается в существенной интенсификации процесса охлаждения природного газа в аппаратах воздушного охлаждения, сохранении их теплотехнических параметров во времени, улучшении напряженно-деформированного состояния газопровода за компрессорными станциями, снижении риска коррозионного растрескивания под напряжением, повышении технико-экономической эффективности транспорта газа. The technical result from the use of the invention is to significantly intensify the process of cooling natural gas in air-cooled apparatuses, preserve their heat and technical parameters over time, improve the stress-strain state of the gas pipeline behind compressor stations, reduce the risk of stress corrosion cracking, and increase the technical and economic efficiency of gas transportation.

Это достигается тем, что в АВО, состоящем из теплообменного блока, вентилятора с приводом, опор и системы водяного орошения, между опорами и на нижней плоскости блока теплообменников установлена рама с металлической сеткой и фильтрующим полотном, например, из геотекстильного материала АО "Комитекс" (арт. 1.300.160.03, 1.300.330.03 и т.д.), металлическая сетка электрически соединена с теплообменными трубами, водометный ствол направлен сверху вниз и из центра к периметру, к водометному стволу присоединен воздушный компрессор, по периметру пола проложен лоток с водой. This is achieved by the fact that in the ABO, which consists of a heat exchange unit, a fan with a drive, supports and a water irrigation system, between the supports and on the lower plane of the heat exchanger block, a frame with a metal mesh and filter cloth, for example, made of geotextile material of Komiteks JSC ( art. 1.300.160.03, 1.300.330.03, etc.), the metal mesh is electrically connected to the heat exchange pipes, the water jet is directed from top to bottom and from the center to the perimeter, an air compressor is connected to the water jet, along the floor perimeter otok with water.

Сущность изобретения поясняется чертежом, в котором приняты следующие обозначения: 1 - блок теплообменников; 2 - вентилятор с приводом, 3 - опора; 4 - водопровод, 5 - рама; 6 - металлическая сетка; 7 - фильтрующее полотно, например из геотекстильного материала АО "Комитекс" (арт. 1.300.160.03, 1.300.330.03 и т.д.), 8 - водометные стволы с щелевым наконечником, расположенные в ряд зигзагом; 9 - воздушный компрессор; 10 - лоток с водой; 11 - металлический провод. The invention is illustrated in the drawing, which adopted the following notation: 1 - block heat exchangers; 2 - fan with drive, 3 - support; 4 - water supply, 5 - frame; 6 - metal mesh; 7 - filter cloth, for example, from geotextile material of Komiteks JSC (art. 1.300.160.03, 1.300.330.03, etc.), 8 - water-jet barrels with a slotted tip, arranged in a row with a zigzag; 9 - air compressor; 10 - a tray with water; 11 - metal wire.

В АВО, состоящем из теплообменного блока 1, вентилятора 2 с приводом, опор 3 и водопровода 4, между опорами установлена рама 5 с металлической сеткой 6 и фильтрующим полотном 7, например из геотекстильного материала АО "Комитекс" (арт. 1.300.160.03, 1.300.330.03 и т.д.), металлическая сетка 6 с помощью металлического провода 11 электрически соединена с блоком теплообменников 1, водометный ствол 8 с щелевым наконечником, ориентированным параллельно плоскости рамы, направлен сверху вниз и из центра к периметру, к водометному стволу 8 с помощью воздушного компрессора 9 подведен сжатый воздух, по периметру пола проложена лоток 10 с водой. Водометные стволы расположены в ряд зигзагом. Рама 5 с металлической сеткой 6 и фильтрующим полотном 7 установлена на нижней плоскости блока теплообменников 1. In ABO, consisting of heat exchange unit 1, fan 2 with drive, supports 3 and water supply 4, a frame 5 with a metal mesh 6 and a filtering cloth 7 is installed between the supports, for example, from geotextile material of Komiteks JSC (art. 1.300.160.03, 1.300 .330.03, etc.), the metal mesh 6 is electrically connected to the heat exchanger block 1 using a metal wire 11, the water jet barrel 8 with a slotted tip oriented parallel to the plane of the frame is directed from top to bottom and from the center to the perimeter, to the water jet shaft 8 s using air compress Ora 9 compressed air was supplied; a tray 10 with water was laid along the perimeter of the floor. Water cannons are arranged in a row in a zigzag pattern. Frame 5 with a metal mesh 6 and filter cloth 7 is installed on the lower plane of the heat exchanger block 1.

Предложенный аппарат воздушного охлаждения работает следующим образом. При включении вентилятора 2 происходит интенсификация охлаждения природного газа, транспортируемого по трубам 1 благодаря обтеканию их воздушным потоком, имеющим меньшую температуру, чем сжатый природный газ. Воздух, проходя через фильтрующее полотно 7, очищается от органических и неорганических примесей, благодаря чему существенно уменьшается загрязнение теплообменных труб 1, что ведет к сохранению теплоотдачи во времени. Металлическая сетка 6 обеспечивает снижение усилия воздушного потока на фильтрующее полотно и при электрическом соединении с заземленным теплообменником 1 осуществляет съем статического электричества с синтетического полотна. При этом мелкие примеси, проходя через полотно, заряжаются статическим электричеством и отталкиваются от теплообменных труб, имеющих потенциал, схожий с потенциалом синтетического полотна 7, что дополнительно уменьшает интенсивность загрязнения теплообменника. При высоких температурах окружающего воздуха применяют водяное орошение. Направление водометного ствола сверху вниз и из центра к периметру обеспечивает увлажнение вертикальных фильтрующих полотен, движение водяных частиц навстречу воздушному потоку и более продолжительное время, тем самым углубляет испарение воды и охлаждение воздуха. Подвод сжатого воздуха в водометный ствол 8 существенно интенсифицирует измельчение водяных частиц, процесс испарения воды и охлаждение воздуха, работающего в качестве хладоагента в АВО. Расположение водометных стволов на каждой стороне в ряд зигзагом создает перекрытие зон орошения без пересечения. Движение водяных частиц сверху вниз способствует вовлечению мелких примесей, проходивших через фильтрующее полотно, вниз и оседанию на пол. Лоток 10 с водой способствует интенсификации очистки воздуха от механических примесей. Фильтрующее полотно 7, установленное на нижней плоскости блока теплообменников 1, улавливает мелкие частицы воды. Здесь происходит испарение воды под действием воздушного потока и оседание минеральных частиц, содержащихся в воде, на волокнах фильтрующего полотна, что позволяет дополнительно углубить охлаждение воздушной массы и защитить теплообменные трубы от загрязнения мелкой пылью и минеральными веществами, например солями, содержащимися в воде для орошения. Это в свою очередь позволяет для орошения использовать не прошедшую специальную подготовку, в частности, жесткую воду. The proposed air cooling apparatus operates as follows. When the fan 2 is turned on, the cooling of the natural gas transported through the pipes 1 intensifies due to the flow around them with an air stream having a lower temperature than compressed natural gas. The air passing through the filter cloth 7 is cleaned of organic and inorganic impurities, which significantly reduces the pollution of the heat exchange tubes 1, which leads to the conservation of heat transfer over time. The metal mesh 6 provides a reduction in the force of the air flow on the filter cloth and, when electrically connected to a grounded heat exchanger 1, removes static electricity from a synthetic cloth. At the same time, small impurities passing through the web are charged with static electricity and repelled by heat transfer tubes having a potential similar to the potential of synthetic web 7, which further reduces the intensity of contamination of the heat exchanger. At high ambient temperatures, water irrigation is used. The direction of the water jet barrel from top to bottom and from the center to the perimeter provides moistening of the vertical filtering webs, the movement of water particles towards the air flow and a longer time, thereby deepening the evaporation of water and air cooling. The supply of compressed air to the water jet barrel 8 significantly intensifies the grinding of water particles, the process of evaporation of water and cooling of the air, which works as a refrigerant in the ABO. The location of the water jet trunks on each side in a row in a zigzag pattern creates overlapping irrigation zones without intersection. The movement of water particles from top to bottom contributes to the involvement of small impurities passing through the filter cloth, down and settling on the floor. Tray 10 with water helps to intensify the cleaning of air from mechanical impurities. The filter cloth 7, mounted on the lower plane of the heat exchanger block 1, captures small particles of water. Here, water evaporates under the influence of the air flow and sedimentation of mineral particles contained in the water on the fibers of the filter cloth, which allows to further deepen the cooling of the air mass and protect the heat transfer pipes from pollution by fine dust and minerals, for example, salts contained in irrigation water. This, in turn, allows irrigation to use unsuccessful special preparation, in particular, hard water.

Очистка фильтрующего полотна от органических и неорганических примесей существенно проще, чем очистка загрязненного блока теплообменников. Cleaning the filter cloth from organic and inorganic impurities is much simpler than cleaning a dirty block of heat exchangers.

Следовательно, предлагаемое изобретение позволяет существенно интенсифицировать процесс охлаждения природного газа в аппаратах воздушного охлаждения, сохранить их теплотехнические параметры во времени, улучшить напряженно-деформированное состояние газопровода за компрессорными станциями, снизить риск коррозионного растрескивания под напряжением, повысить технико-экономическую эффективность транспорта газа. Therefore, the present invention allows to significantly intensify the process of cooling natural gas in air-cooled apparatuses, to preserve their heat engineering parameters in time, to improve the stress-strain state of the gas pipeline behind compressor stations, to reduce the risk of stress corrosion cracking, and to increase the technical and economic efficiency of gas transportation.

Источники информации
1. Справочник по проектированию магистральных трубопроводов. / Под ред. А.К. Дерцакяна. - Л.: Недра, 1977, с.284.Sources of information
1. Reference design of trunk pipelines. / Ed. A.K. Dertsakyan. - L .: Nedra, 1977, p. 284.

2. Справочник по проектированию магистральных трубопроводов. / Под ред. А.К.Дерцакяна. - Л.: Недра,1977, с. 285 (прототип). 2. Reference design of trunk pipelines. / Ed. A.K. Dertsakyan. - L .: Nedra, 1977, p. 285 (prototype).

Claims

1. The air-cooling apparatus, consisting of a block of heat exchangers, a fan, supports and a water irrigation system, characterized in that between the supports and on the lower plane of the heat exchanger block there are frames with a metal mesh and a filter cloth.

2. The apparatus according to p. 1, characterized in that it is equipped with water-jet barrels with slotted tips arranged in a row in a zigzag and oriented parallel to the plane of the frame, while the barrels are in communication with the air compressor.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the water-jet trunks are directed from top to bottom and from the center to the perimeter.

4. The apparatus according to claim 1, characterized in that the metal mesh is electrically connected to the heat exchange tubes.

5. The apparatus according to claim 1, characterized in that a tray of water is laid along the perimeter of the floor.