RU2350860C1 - Gas pipe drying device - Google Patents
Gas pipe drying device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2350860C1 RU2350860C1 RU2007139466/06A RU2007139466A RU2350860C1 RU 2350860 C1 RU2350860 C1 RU 2350860C1 RU 2007139466/06 A RU2007139466/06 A RU 2007139466/06A RU 2007139466 A RU2007139466 A RU 2007139466A RU 2350860 C1 RU2350860 C1 RU 2350860C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- ejector
- drying
- vacuum pump
- main
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к технологии испытаний и ремонта газопроводов и может быть использовано в газовой промышленности.The present invention relates to technology for testing and repair of gas pipelines and can be used in the gas industry.
Широко известны способы вакуумирования полостей с помощью вакуум-насосов различных конструкций. Для вакуумирования применяют поршневые насосы, многопластинчатые вращательные насосы со скользящими лопатками, водокольцевые насосы, струйные насосы и т.д. (см., например, К.П.Шумский. Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения, М., Изд. «Машиностроение», 1974 г., с.343-397).Widely known methods for evacuating cavities using vacuum pumps of various designs. Piston pumps, multi-vane rotary pumps with sliding vanes, liquid ring pumps, jet pumps, etc. are used for evacuation. (see, for example, K.P. Shumsky. Vacuum apparatuses and devices of chemical engineering, M., Publishing House "Mechanical Engineering", 1974, p.343-397).
Известна мобильная установка для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода (см., патент RU №2108489 С1, 10.04.1998). В данном устройстве используют эжектор, низконапорная полость которого (приемная камера по общепринятой терминологии - см., например, Е.Я.Соколов и Н.М.Зингер. Струйные аппараты, М., Изд. «Энергоатомиздат», 1989 г., стр.6, рис.1.1) соединена с откачиваемым участком газопровода. Эжектор работает при использовании сжатого в компрессоре, приводимом во вращение газотурбинным двигателем, газа. Диффузор эжектора соединяют с работающим газопроводом (параллельным откачиваемому участку). Данный способ неприменим для осушки газопровода из-за недопустимости подачи воздуха в работающую линию.Known mobile installation for pumping gas from a disconnected section of the main gas pipeline (see, patent RU No. 2108489 C1, 04/10/1998). An ejector is used in this device, the low-pressure cavity of which (a receiving chamber according to generally accepted terminology - see, for example, E.Ya. Sokolov and N.M. Singer. Inkjet devices, M., Energoatomizdat Publishing House, 1989, p. .6, Fig. 1.1) is connected to the pumped-out section of the gas pipeline. The ejector works by using compressed gas in a compressor driven into rotation by a gas turbine engine. The ejector diffuser is connected to a working gas pipeline (parallel to the pumped section). This method is not applicable for drying the pipeline due to the inadmissibility of air supply to the working line.
Особо следует отметить патент РФ №2300062 «Способ и устройство осушки газопроводов», 27.05.2007.Of particular note is the patent of the Russian Federation No. 2300062 "Method and device for drying gas pipelines", 05.27.2007.
В данном техническом решении осушка отключенного участка магистрального газопровода основана на первоначальном вакуумировании и последующей продувке полости, находящейся под вакуумом, инертной смесью на основе азота. Каждый блок вакуумирования смонтирован на общей раме, имеет вакуумный золотниковый насос, маслобак, приводной двигатель, например электрический двигатель, соединенный с вакуум-насосом, фильтр-сепаратор, вентили маслопровода, электромагнитные вентили подачи масла, газобалластные электромагнитные клапаны, защитное устройство, шаровые краны, систему охлаждения вакуумного насоса, вакуумметры, датчики температуры, соединительные трубопроводы и стойку с пультом управления и контроля, всасывающий и выхлопной трубопроводы. Кроме того, устройство включает в себя короткоцикловой адсорбционный или мембранный газоразделительный блок, содержащий адсорбционные или газодиффузионные газоразделительные сосуды, а также емкость нейтрального газа. Данное техническое решение предусматривает последующее заполнение осушенного участка газопровода транспортируемым газом, что является оправданным. Основные недостатки данного технического решения состоят в сложности конструкции, в необходимости применения высококвалифицированных вакуум-насосов, в необходимости специальных устройств для получения азота, в продолжительном времени откачки газопровода, в высоких капитальных и эксплуатационных затратах.In this technical solution, the drying of the disconnected section of the main gas pipeline is based on the initial evacuation and subsequent purging of the cavity under vacuum with an inert mixture based on nitrogen. Each vacuum unit is mounted on a common frame, has a vacuum spool pump, an oil tank, a drive motor, for example an electric motor connected to a vacuum pump, a filter separator, oil line valves, electromagnetic oil supply valves, gas ballast electromagnetic valves, safety device, ball valves, vacuum pump cooling system, vacuum gauges, temperature sensors, connecting pipelines and a rack with a control and control panel, suction and exhaust pipelines. In addition, the device includes a short cycle adsorption or membrane gas separation unit containing adsorption or gas diffusion gas separation vessels, as well as a container of neutral gas. This technical solution provides for the subsequent filling of the drained section of the pipeline with transported gas, which is justified. The main disadvantages of this technical solution are the complexity of the design, the need for highly qualified vacuum pumps, the need for special devices for nitrogen production, the long pumping time of the gas pipeline, and high capital and operating costs.
Наиболее близким к настоящему техническому решению является установка для вакуумирования, включающая в себя одновременно водокольцевой насос и эжектор (см., например, К.П.Шумский. Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения, М., Изд. «Машиностроение», 1974 г., с.359-360). При этом эжектор присоединяют на стороне всасывания водокольцевого вакуум-насоса. Внешний атмосферный воздух или сжатый до атмосферного давления в водокольцевом насосе газ может служить рабочим потоком для эжектора. При присоединении эжектора к водокольцевому насосу основное значение имеет объем газа, который может быть использован в качестве рабочего потока эжектора и который определяется характеристикой водокольцевого вакуум-насоса.Closest to the present technical solution is the installation for evacuation, which includes both a liquid ring pump and an ejector (see, for example, KP Shumsky. Vacuum apparatuses and devices of chemical engineering, M., Publishing House "Engineering", 1974 , p. 359-360). In this case, the ejector is connected on the suction side of the liquid ring vacuum pump. External atmospheric air or gas compressed to atmospheric pressure in a liquid ring pump can serve as a working stream for the ejector. When attaching an ejector to a ring pump, the volume of gas, which can be used as the working stream of the ejector and which is determined by the characteristic of the ring ring vacuum pump, is of primary importance.
Следует отметить, что в настоящее время одновременное применение водокольцевого насоса и эжектора использовано в современных водокольцевых вакуумных агрегатах ABB. Агрегаты состоят из водокольцевого вакуумного насоса ВВН и эжектора, который устанавливается вертикально на всасывающий патрубок водокольцевого насоса. Агрегаты типа ABB позволяют получить более глубокий вакуум (7-12 мм рт.ст.) по сравнению с вакуумом (60-80 мм рт.ст.), достигаемым водокольцевым вакуумным насосом без эжектора.It should be noted that currently the simultaneous use of a liquid ring pump and an ejector is used in modern ABB liquid ring vacuum units. The units consist of a VVN water ring vacuum pump and an ejector, which is mounted vertically on the suction pipe of the water ring pump. Units of the ABB type allow you to get a deeper vacuum (7-12 mm Hg) compared with the vacuum (60-80 mm Hg) achieved by a water ring vacuum pump without an ejector.
Основным недостатком описанного устройства, предназначенного, в основном, для получения более высокого вакуума в полости, чем вакуум, достигаемый при работе только водокольцевого насоса, состоит в малой производительности, а следовательно, в длительном времени, потребном для осушки полости, в частности, ремонтируемого участка магистрального газопровода.The main disadvantage of the described device, intended mainly to obtain a higher vacuum in the cavity than the vacuum achieved when only the water ring pump is operating, is its low productivity, and therefore, the long time required to dry the cavity, in particular, the area being repaired main gas pipeline.
Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании работоспособной установки окончательной осушки газопровода после проведения гидравлической очистки или испытания.The problem solved by the present invention is to create a workable installation of the final drying of the gas pipeline after hydraulic cleaning or testing.
Достигаемый технический результат состоит в значительном снижении времени, потребном для осушки отключенного участка магистрального газопровода, в снижении капитальных и эксплуатационных затрат.The technical result achieved is a significant reduction in the time required to dry the disconnected section of the main gas pipeline, in reducing capital and operating costs.
Для достижения указанного результата в установке для осушки газопровода, содержащей вакуум-насос с присоединенным к нему на стороне всасывания эжектором, основной трубопровод, соединяющий всасывающий патрубок вакуум-насоса с отключенным и герметизированным участком газопровода, и трубопровод, соединяющий рабочее сопло эжектора с атмосферой, на трубопроводе, соединяющем рабочее сопло эжектора с атмосферой, установлен воздухоподогреватель, приемная камера эжектора соединена трубопроводом, параллельным основному, с отключенным и герметизированным участком газопровода, между диффузором эжектора и вакуум-насосом установлен охладитель, а на соединяющих трубопроводах установлены запорные органы. Воздухоподогреватель выполнен в виде газогорелочного устройства, газогорелочное устройство соединено с рабочим участком магистрального газопровода и снабжено запорным органом и регулятором давления. Охладитель выполнен в виде воздушного теплообменника с оребренными трубами и снабжен емкостью для сбора конденсата. Охладитель выполнен в виде орошаемого водой скруббера и снабжен емкостью для сбора воды и градирней.To achieve this result, in the installation for drying a gas pipeline containing a vacuum pump with an ejector connected to it on the suction side, the main pipe connecting the suction pipe of the vacuum pump with a disconnected and sealed section of the gas pipeline, and the pipe connecting the working nozzle of the ejector with the atmosphere, the pipeline connecting the working nozzle of the ejector with the atmosphere, an air heater is installed, the receiving chamber of the ejector is connected by a pipeline parallel to the main, with the disconnected a gas pipeline section, a cooler is installed between the ejector diffuser and the vacuum pump, and shutoff bodies are installed on the connecting pipelines. The air heater is made in the form of a gas burner device, the gas burner device is connected to the working section of the main gas pipeline and is equipped with a shut-off element and a pressure regulator. The cooler is made in the form of an air heat exchanger with finned tubes and is equipped with a condensate collection tank. The cooler is made in the form of a water-irrigated scrubber and is equipped with a tank for collecting water and cooling towers.
Сущность настоящего изобретения состоит в следующем. Прежде всего, необходимо отметить, что схема для вакуумирования полости, включающая эжектор и вакуум-насос, работоспособна при практически любом типе вакуум-насоса. Применение водокольцевого вакуум-насоса в паре с эжектором решает задачу осушки отключенного участка газопровода более рациональным и менее капиталоемким образом.The essence of the present invention is as follows. First of all, it should be noted that the circuit for evacuating the cavity, including an ejector and a vacuum pump, is operable with almost any type of vacuum pump. The use of a water ring vacuum pump paired with an ejector solves the problem of drying the disconnected section of the gas pipeline in a more rational and less capital-intensive manner.
Магистральные газопроводы испытывают в настоящее время в основном гидравлическим методом (см., например, Е.М.Климовский, Ю.В.Колотилов. Очистка и испытания магистральных трубопроводов, М., Изд. «Недра», 1987 г., стр.32-34). После гидравлических испытаний трубопроводов из них должна быть удалена вода. Воду удаляют различными способами, например, самотеком или с помощью разделительных устройств (поршни-разделители), перемещаемых по трубопроводу под давлением газа (см. указанный выше источник, стр.74-85). После вытеснения воды на внутренней поверхности газопровода (как и на внутренней поверхности любой подвергнутой гидравлическому испытанию полости) остается водяная пленка толщиной до 1 мм (в основном ~0,1…0,2 мм). Если учесть значительную поверхность газопровода, то остаточное количество воды достигает весьма значительной величины, что, например, при дальнейшей эксплуатации повышает влагосодержание транспортируемого газа. Подобное повышение по ряду причин нежелательно, а при превышении рекомендуемых норм и недопустимо.Main gas pipelines are currently tested mainly by the hydraulic method (see, for example, E.M. Klimovsky, Yu.V. Kolotilov. Cleaning and testing of main pipelines, M., Nedra Publishing House, 1987, p. 32 -34). After hydraulic testing of pipelines, water should be removed from them. Water is removed in various ways, for example, by gravity or by means of separation devices (piston separators), moved through the pipeline under gas pressure (see source indicated above, p. 74-85). After water is displaced, a water film with a thickness of up to 1 mm (basically ~ 0.1 ... 0.2 mm) remains on the inner surface of the gas pipeline (as well as on the inner surface of any cavity subjected to hydraulic testing). Given the significant surface of the gas pipeline, the residual amount of water reaches a very significant amount, which, for example, during further operation increases the moisture content of the transported gas. Such an increase is undesirable for a number of reasons, and is unacceptable if the recommended norms are exceeded.
При ремонте магистрального газопровода определяющим является время, затраченное для этой цели. Вакуумирование отключенного участка магистрального газопровода позволяет решить вопрос практически полного удаления из него воды после принятых в настоящее время гидравлических испытаний газопровода после собственно ремонтных работ. Однако применение распространенных поршневых вакуум-насосов приводит к увеличению времени осушки и значительным капитальным и эксплуатационным затратам. Применение дешевых и надежных водокольцевых насосов не удовлетворяет требованиям достижения потребного вакуума, составляющего по расчетам не менее 0,01 ата. Присоединение к водокольцевому вакуум-насосу эжектора позволяет достичь потребного вакуума, но из-за малой производительности не обеспечивает требования к времени осушки. Простое увеличение числа используемых водокольцевых вакуум-насосов с эжекторами имеет следствием повышение капитальных и эксплуатационных затрат, ведет к усложнению конструкции установки в целом.When repairing a main gas pipeline, the time spent for this purpose is decisive. Evacuation of the disconnected section of the main gas pipeline allows us to solve the issue of the almost complete removal of water from it after the hydraulic tests of the gas pipeline that are currently accepted after the actual repair work. However, the use of common piston vacuum pumps leads to an increase in drying time and significant capital and operating costs. The use of cheap and reliable liquid ring pumps does not meet the requirements for achieving the required vacuum, which is estimated to be at least 0.01 at. The connection of an ejector to the water ring vacuum pump allows achieving the required vacuum, but due to the low productivity it does not provide the drying time requirements. A simple increase in the number of used liquid ring vacuum pumps with ejectors results in an increase in capital and operating costs, leading to a complication of the design of the installation as a whole.
Значительное увеличение производительности установки, включающей в себя вакуум-насос и эжектор, по откачиваемым из отключенного участка газам (атмосферный воздух и в итоге практически чистые пары воды) может быть достигнуто за счет увеличения температуры атмосферного воздуха, поступающего в эжектор в качестве рабочего потока и далее направляемого в вакуум-насос. При этом необходимо охлаждать смешанный поток на выходе из диффузора эжектора до температуры, величина которой лежит в пределах обычных рабочих температур для вакуум-насосов, в частности, водокольцевых.A significant increase in the productivity of the installation, which includes a vacuum pump and an ejector, for gases pumped out of the disconnected section (atmospheric air and, as a result, practically pure water vapor) can be achieved by increasing the temperature of the atmospheric air entering the ejector as a working stream and further sent to the vacuum pump. In this case, it is necessary to cool the mixed stream at the outlet of the ejector diffuser to a temperature whose value lies within the normal operating temperatures for vacuum pumps, in particular, ring pumps.
Таким образом, для ускорения вакуумирования любой полости, и в частном случае отключенного участка магистрального газопровода, целесообразно нагреть атмосферный воздух перед рабочим соплом эжектора до достаточно высокой температуры, а далее смешанный поток, уже частично охлажденный в эжекторе, доохладить перед входом в вакуум-насос до рабочей температуры вакуум-насоса.Thus, to accelerate the evacuation of any cavity, and in the particular case of a disconnected section of the main gas pipeline, it is advisable to heat the atmospheric air in front of the working nozzle of the ejector to a sufficiently high temperature, and then the mixed stream, already partially cooled in the ejector, to cool before entering the vacuum pump to operating temperature of the vacuum pump.
Особо следует отметить, что при отключении части магистрального газопровода всегда имеется заполненная сжатым природным газом параллельная работающая ветка, транспортирующая газ потребителю. Таким образом, имеется источник природного газа, который может быть без затруднений использован для реализации настоящего изобретения. Применительно к установке для осушки газопроводов по настоящему изобретению нагревание воздуха перед подачей в рабочее сопло эжектора целесообразно провести простым сжиганием природного газа в рабочем воздушном потоке. Конструктивно узел нагрева атмосферного воздуха может быть выполнен в различных вариантах. Возможно применение теплообменных устройств. Но представляется более целесообразным снабдить установку газогорелочным устройством. Газогорелочное устройство может быть выполнено по аналогии с известными воздухоподогревателями (см., например, патенты РФ №2126943, дата опубликования 7.02.1999; №2206029, дата опубликования - 10.06.2003 года; №2296925, дата опубликования - 04.10.2007 года). При этом очевидной особенностью газогорелочного устройства в настоящем изобретении против указанных нагревательных приборов является отсутствие необходимости использовать тягодутьевой аппарат - вентилятор, поскольку в качестве такового выступает собственно вакуум-насос.It should be especially noted that when a part of the main gas pipeline is disconnected, there is always a parallel working branch filled with compressed natural gas transporting gas to the consumer. Thus, there is a source of natural gas, which can be used without difficulty to implement the present invention. In relation to the installation for drying gas pipelines of the present invention, it is advisable to heat the air before feeding it into the working nozzle of the ejector by simply burning natural gas in the working air stream. Structurally, the unit for heating atmospheric air can be made in various ways. Perhaps the use of heat exchangers. But it seems more appropriate to equip the installation with a gas burner device. The gas burner device can be made by analogy with known air heaters (see, for example, RF patents No. 2126943, publication date 02/07/1999; No. 2206029, publication date June 10, 2003; No. 2296925, publication date October 4, 2007). At the same time, an obvious feature of the gas burner device in the present invention against these heating devices is the absence of the need to use a blower apparatus — a fan, since the vacuum pump itself acts as such.
Для охлаждения смешанного потока после диффузора эжектора может быть применен поверхностный теплообменник. Целесообразен аппарат с оребренными трубами по типу аппаратов воздушного охлаждения, поскольку при обычном дефиците воды в месте проведения ремонтных работ в качестве охлаждающего агента целесообразно использовать атмосферный воздух. В другом варианте для охлаждения смешанного потока после диффузора эжектора может быть применен аппарат непосредственного контакта газового потока и охлаждающей воды типа орошаемого водой скруббера. Естественен в данном варианте нагрев охлаждающей воды, для охлаждения которой целесообразно применение градирни, например малогабаритной градирни вентиляторного типа. Дефицит воды не является при этом ограничительным фактором, поскольку при осушке газопровода в скруббере проходит активная конденсация паров воды, поступающих из отключенного участка.A surface heat exchanger can be used to cool the mixed stream downstream of the ejector diffuser. An apparatus with finned tubes is suitable for the type of air-cooling apparatus, since with normal water shortages at the place of repair work it is advisable to use atmospheric air as a cooling agent. In another embodiment, for cooling the mixed stream after the diffuser of the ejector, an apparatus for direct contact of the gas stream and cooling water, such as a water-irrigated scrubber, can be used. In this embodiment, heating of cooling water is natural, for cooling of which it is advisable to use a cooling tower, for example, a small-sized fan-type cooling tower. The water shortage is not a limiting factor, since during the drying of the gas pipeline in the scrubber there is an active condensation of water vapor coming from the disconnected area.
Полагая, что применение водокольцевого вакуум-насоса наиболее целесообразно в газовой отрасли для окончательной осушки отключенного и герметизированного участка газопровода, дальнейшее описание проводим именно для данного случая.Assuming that the use of a liquid ring vacuum pump is most appropriate in the gas industry for the final drying of a disconnected and sealed section of a gas pipeline, we will carry out further description for this particular case.
Схема установки для осушки газопровода приведена на чертеже.The installation diagram for drying the pipeline is shown in the drawing.
Отключенный участок 1 магистрального газопровода соединен основным трубопроводом 2 со всасывающим патрубком водокольцевого вакуум-насоса 3. На трубопроводе 2 установлен запорный орган 4. На стороне всасывания водокольцевого вакуум-насоса 2 к нему присоединен эжектор 5. Приемная камера эжектора 5 соединена с отключенным участком 1 трубопроводом 6 с запорным органом 7. Трубопровод 6 установлен в параллель с основным трубопроводом 2. Между диффузором эжектора 5 и водокольцевым вакуум-насосом 3 установлен охладитель 8. На трубопроводе 9, соединяющем рабочее сопло эжектора 5 с атмосферой, установлен запорный орган 10 и воздухоподогреватель 11, выполненный в виде газогорелочного устройства. Воздухоподогреватель 11 соединен трубопроводом 12 с работающим участком 13 магистрального газопровода. На трубопроводе 12 установлен запорный орган 14 и регулятор давления 15.The disconnected section 1 of the main gas pipeline is connected by the main pipe 2 to the suction pipe of the water ring vacuum pump 3. A shut-off element 4 is installed on the pipe 2. An ejector 5 is connected to it on the suction side of the water ring vacuum pump 2. The intake chamber of the ejector 5 is connected to the disconnected section 1 by a pipeline 6 with a shut-off element 7. The pipe 6 is installed in parallel with the main pipe 2. Between the ejector diffuser 5 and the liquid ring vacuum pump 3, a cooler 8. is installed. On the pipe 9, connecting We have a working nozzle of the ejector 5 with atmosphere, a shut-off element 10 and an air heater 11, made in the form of a gas burner device, are installed. The air heater 11 is connected by a pipe 12 to the working section 13 of the main gas pipeline. On the pipeline 12 has a shut-off element 14 and a pressure regulator 15.
Установка по настоящему изобретению работает следующим образом. Водокольцевой вакуум-насос практически не изменяет объемную производительность, приведенную к условиям всасывания, по откачиваемому газу до достижения определенного вакуума в полости. Далее производительность водокольцевого насоса претерпевает резкое падение. До достижения указанного вакуума, определяемого характеристикой водокольцевого вакуум-насоса, откачивание газа (воздух в смеси с парами воды) проводим только с применением собственно водокольцевого вакуум-насоса. Для этого при закрытых запорных органах 7, 10 и 14 и открытом запорном органе 4 включают в работу водокольцевой вакуум-насос 3. По достижению определяемого характеристикой насоса вакуума закрывают запорный орган 4 и открывают запорные органы 7, 10 и 14. При работающем вакуум-насосе 3 атмосферный воздух поступает в газогорелочное устройство 11. Из работающего участка газопровода 13 через регулятор давления 15 природный газ поступает в газогорелочное устройство 11 на сжигание. Дымовой газ от сжигания природного газа подают в рабочее сопло эжектора 5. Из диффузора эжектора 5 газовую смесь направляют в охладитель 8 и далее в водокольцевой вакуум-насос 3. Из него газовую смесь выбрасывают в атмосферу.The installation of the present invention operates as follows. A liquid ring vacuum pump practically does not change the volumetric capacity reduced to the suction conditions for the pumped gas until a certain vacuum in the cavity is reached. Further, the performance of the liquid ring pump undergoes a sharp drop. Before reaching the specified vacuum, which is determined by the characteristic of a liquid-ring vacuum pump, we pump out gas (air mixed with water vapor) only using the liquid-ring vacuum pump itself. For this, with closed shut-off elements 7, 10 and 14 and an open shut-off element 4, a water ring vacuum pump 3 is activated. Upon reaching the vacuum determined by the characteristic of the pump, close the shut-off element 4 and open the shut-off bodies 7, 10 and 14. With the vacuum pump running 3, atmospheric air enters the gas burner device 11. From the working section of the gas pipeline 13 through the pressure regulator 15, natural gas enters the gas burner device 11 for combustion. The flue gas from the combustion of natural gas is fed into the working nozzle of the ejector 5. From the diffuser of the ejector 5, the gas mixture is sent to the cooler 8 and then to the water ring vacuum pump 3. From it, the gas mixture is discharged into the atmosphere.
Охладитель может быть выполнен в виде воздушного теплообменника с оребренными трубами и снабжен емкостью для сбора конденсата. В другом варианте охладитель может быть выполнен в виде орошаемого водой скруббера, снабженного емкостью для сбора воды и градирней.The cooler can be made in the form of an air heat exchanger with finned tubes and is equipped with a container for collecting condensate. In another embodiment, the cooler may be in the form of a water-irrigated scrubber equipped with a container for collecting water and cooling towers.
Целесообразность осушки отключенного участка магистрального газопровода с применением установки по настоящему изобретению можно проиллюстрировать следующим примером.The feasibility of drying the disconnected section of the main gas pipeline using the installation of the present invention can be illustrated by the following example.
Водокольцевой вакуум-насос типа ВВН2-50М имеет производительность при условиях всасывания на уровне 50 м3/мин (3000 м3/час) вплоть до давления на всасывании 0,2 ата. Если удалять из полости, находящейся под давлением 0,01 ата, воздух с применением данного насоса и эжектора без нагревания рабочего потока (воздух при исходном давлении 1 ата), производительность по инжектируемому потоку составит 210 нм3/час. При нагревании рабочего потока до 500°С производительность по инжектируемому потоку возрастает до 370 нм3/час. Смешанный поток на выходе из диффузора имеет температуру порядка 200°С и должен быть охлажден перед вводом в водокольцевой вакуум-насос.The VVN2-50M water ring vacuum pump has a capacity under suction conditions of 50 m 3 / min (3000 m 3 / h) up to a suction pressure of 0.2 ata. If air is removed from a cavity under a pressure of 0.01 ata using this pump and ejector without heating the working stream (air at an initial pressure of 1 ata), the injection flow rate will be 210 nm 3 / h. When the working stream is heated to 500 ° C, the productivity of the injected stream increases to 370 nm 3 / h. The mixed stream at the outlet of the diffuser has a temperature of about 200 ° C and must be cooled before entering the water ring vacuum pump.
Более важные результаты соответствуют удалению из отключенного участка магистрального газопровода паров воды, поскольку этот этап характеризуется наибольшей длительностью в ходе процесса осушки. Применительно к осушке необходимо учитывать, что длина отключенного участка магистрального газопровода диаметром 1 м обычно составляет 25000 м, а следовательно, масса водяной пленки на внутренней поверхности газопровода при толщине последней 0,2 мм составляет 15700 кг (19540 нм3). Производительность эжектора по удаляемому пару (инжектируемый поток) при нагревании рабочего потока (атмосферный воздух при давлении 1 ата) до 500°С составляет 760 нм3/час. Увеличение производительности объясняется активной конденсацией паров воды в охладителе. При этом нагрузка на вакуум-насос снижается.More important results correspond to the removal of water vapor from the disconnected section of the main gas pipeline, since this stage is characterized by the longest duration during the drying process. With regard to dehydration, it must be taken into account that the length of the disconnected section of the main gas pipeline with a diameter of 1 m is usually 25,000 m, and therefore the mass of the water film on the inner surface of the gas pipeline with a thickness of the last 0.2 mm is 15700 kg (19540 nm 3 ). The productivity of the ejector for the removed steam (injected stream) when heating the working stream (atmospheric air at a pressure of 1 ata) to 500 ° C is 760 nm 3 / h. The increase in productivity is explained by the active condensation of water vapor in the cooler. In this case, the load on the vacuum pump is reduced.
При сопоставлении процесса осушки отключенного участка магистрального газопровода при применении решения по настоящему изобретению и при использовании поршневого вакуум-насоса получены следующие результаты. Реально для осушки отключенного участка магистрального газопровода диаметром 1 м и длиной 25000 м был применен поршневой насос типа НВ3-500. Насос данного типа при давлении на всасывании 0,2 ата имеет производительность 2000 м3/час (400 нм3/час). При использовании одного насоса расчетное время осушки отключенного участка составляет приблизительно 1075 часов. При расчетном приближении к работе водокольцевого насоса типа ВВН2-50М, имеющего при давлении на всасывании 0,2 ата производительность 600 нм3/час, следовало бы использовать 1,5 насоса типа НВ3-500. Соответственно длительность осушки составила бы ~720 часов. При реализации настоящего изобретения с использованием одного водокольцевого вакуум-насоса типа ВВН2-50М расчетное время осушки отключенного участка магистрального газопровода той же длины снижается до 42 часов. Длительность процесса осушки, таким образом, сокращается примерно в 17 раз.When comparing the drying process of the disconnected section of the main gas pipeline when applying the solution of the present invention and using a piston vacuum pump, the following results are obtained. Actually, for the drying of the disconnected section of the main gas pipeline with a diameter of 1 m and a length of 25,000 m, a HB3-500 piston pump was used. A pump of this type with a suction pressure of 0.2 ata has a capacity of 2000 m 3 / h (400 nm 3 / h). When using a single pump, the estimated drying time of the disconnected section is approximately 1075 hours. With a calculated approximation to the operation of the VVN2-50M water ring pump, with a suction pressure of 0.2 at, a flow rate of 600 nm 3 / h, 1.5 pumps of the NV3-500 type should be used. Accordingly, the drying time would be ~ 720 hours. When implementing the present invention using a single water ring vacuum pump of type BBH2-50M, the estimated drying time of the disconnected section of the main gas pipeline of the same length is reduced to 42 hours. The duration of the drying process is thus reduced by about 17 times.
При использовании настоящего изобретения в вышеизложенном примере расход природного газа составляет ориентировочно 9 м3 в час. Общие затраты природного газа составляют около 300 м3, т.е. весьма малую величину.When using the present invention in the above example, the consumption of natural gas is approximately 9 m 3 per hour. The total cost of natural gas is about 300 m 3 , i.e. very small size.
Данный пример наглядно определяет преимущества настоящего изобретения. При этом необходимо отметить значительно более низкую стоимость оборудования.This example clearly defines the advantages of the present invention. It should be noted significantly lower cost of equipment.
Целесообразно отметить и следующее. Продувка отключенного участка магистрального газопровода, находящегося под давлением 0,01 ата, инертным газом после осушки представляется излишней. При достаточно медленном заполнении отключенного участка природным газом исключено образование взрывоопасной смеси, поскольку оставшийся не удаленным объем газов (~180 нм3 при длине 25000 м) включает в себя в основном пары воды. Исключен и тоннельный эффект. Возможна реализация и другого варианта. Перед осушкой участка в газопровод может быть со стороны последующей подачи природного газа введен разделительный поршень, с помощью которого при заполнении участка природным газом будет вытеснен оставшийся после осушки объем газовой смеси.It is worth noting the following. It seems unnecessary to purge the disconnected section of the main gas pipeline under a pressure of 0.01 ata with inert gas after drying. With a rather slow filling of the disconnected area with natural gas, the formation of an explosive mixture is excluded, since the volume of gases remaining (not removed) (~ 180 nm 3 with a length of 25,000 m) includes mainly water vapor. The tunnel effect is also excluded. Possible implementation of another option. Before drying the section, a separation piston may be introduced into the gas pipeline from the subsequent supply of natural gas, with the help of which the volume of the gas mixture remaining after drying will be displaced when filling the section with natural gas.
Применение настоящего изобретения позволяет значительно снизить время, потребное для вакуумирования и осушки отключенного участка магистрального газопровода, и снизить капитальные и эксплуатационные затраты.The application of the present invention can significantly reduce the time required for evacuation and drying of the disconnected section of the main gas pipeline, and reduce capital and operating costs.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007139466/06A RU2350860C1 (en) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | Gas pipe drying device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007139466/06A RU2350860C1 (en) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | Gas pipe drying device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2350860C1 true RU2350860C1 (en) | 2009-03-27 |
Family
ID=40542947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007139466/06A RU2350860C1 (en) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | Gas pipe drying device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2350860C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103335490A (en) * | 2013-06-05 | 2013-10-02 | 中国石油化工股份有限公司 | Vacuum drier |
| RU189126U1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-05-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | VACUUM INSTALLATION FOR REMOVAL OF WATER SPECKS FROM A LOW PRESSURE GAS PIPELINE |
| RU2765881C1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью малое инновационное предприятие "Технологические машины и оборудование" | Method for drying the inner surfaces of shell apparatuses |
-
2007
- 2007-10-24 RU RU2007139466/06A patent/RU2350860C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103335490A (en) * | 2013-06-05 | 2013-10-02 | 中国石油化工股份有限公司 | Vacuum drier |
| RU189126U1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-05-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | VACUUM INSTALLATION FOR REMOVAL OF WATER SPECKS FROM A LOW PRESSURE GAS PIPELINE |
| RU2765881C1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью малое инновационное предприятие "Технологические машины и оборудование" | Method for drying the inner surfaces of shell apparatuses |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1071402C (en) | Running method of gas turbine generating set | |
| CN102359859B (en) | Clean vacuum system used for engine plume test research and vacuumizing and repressing method thereof | |
| CN105080278A (en) | Oil and gas recovery method | |
| RU2350860C1 (en) | Gas pipe drying device | |
| CN204923937U (en) | Power plant condenser vacuum improves device and thermal power system | |
| CN112303476B (en) | Vacuum pumping system and method for tank container for freezing liquefied gas | |
| CN101449115B (en) | Cooling circulating system, natural gas liquefaction device, operation method and improvement method of cooling circulating system | |
| CN204402891U (en) | A kind of energy saving and environment friendly Roots vacuum system | |
| CN102620529B (en) | Frequency conversion type natural gas long-distance pipeline vacuum dry unit suitable for high temperature environment | |
| CN103791698A (en) | LNG pipeline system vacuum drying method and vacuum drying device | |
| US20040042909A1 (en) | Compression feed for high humidity fuel gas | |
| CN204865443U (en) | Exhaust gas treating device | |
| CN102418710A (en) | Compression device | |
| WO2024066841A1 (en) | Sealed tail-vapor recovery vapor power system | |
| RU2300062C2 (en) | Method and device for drying gas pipelines | |
| CN210862289U (en) | Vacuumizing system for ultralow back pressure operation of direct air cooling unit | |
| RU2403517C1 (en) | Installation for gas line drying | |
| CN209445593U (en) | A kind of air energy water heater based on solar energy improving performance | |
| CN110645809A (en) | Vacuumizing system for ultralow back pressure operation of direct air cooling unit | |
| CN104835543B (en) | A kind of nuclear power plant reactor coolant system injector testing system | |
| RU2677022C1 (en) | Discharge method of vapors from a tank of liquefied natural gas | |
| CN114222856B (en) | Compressor arrangement and method of operating a compressor | |
| CN210045034U (en) | Utilize active carbon to carry out exhaust treatment device | |
| CN105536431B (en) | Steam waste heat reuse energy saver | |
| RU53419U1 (en) | VACUUM INSTALLATION FOR DRYING GAS PIPELINES |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091025 |