RU2378564C1 - Device for avoiding condensate plugs formation in gas pipeline - Google Patents
Device for avoiding condensate plugs formation in gas pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378564C1 RU2378564C1 RU2008126973/06A RU2008126973A RU2378564C1 RU 2378564 C1 RU2378564 C1 RU 2378564C1 RU 2008126973/06 A RU2008126973/06 A RU 2008126973/06A RU 2008126973 A RU2008126973 A RU 2008126973A RU 2378564 C1 RU2378564 C1 RU 2378564C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condensate
- pipeline
- gas
- gas pipeline
- bend
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к трубопроводному транспорту газа и может быть использовано на магистральных газопроводах, на шлейфах и коллекторах газовых месторождений для утилизации конденсата.The invention relates to pipeline gas transport and can be used on gas pipelines, on loops and collectors of gas fields for the disposal of condensate.
Известно устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе (см. а.с. СССР № 1467305, М. кл. F17D 1/02, 1989, бюл. № 11), включающее собственно трубопровод с наклонными участками и соединительными коленами.A device is known for preventing the formation of condensate plugs in a gas pipeline (see AS USSR No. 1467305, M. class F17D 1/02, 1989, bull. No. 11), which includes the pipeline itself with inclined sections and connecting elbows.
Недостатком данного устройства является накопление конденсата при транспортировке газа пусть даже в рассредоточенном по сечению газопровода виде, что, в конечном счете, приводит к неизбежному образованию конденсатных пробок, а при отрицательных температурах окружающей трубопровод среды наблюдается образование зон замерзания, сопутствующих аварийным ситуациям.The disadvantage of this device is the accumulation of condensate during gas transportation even if it is dispersed over the cross section of the gas pipeline, which, ultimately, leads to the inevitable formation of condensate plugs, and at freezing temperatures in the environment of the pipeline, the formation of freezing zones accompanying emergency situations is observed.
Известно устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе (см. патент РФ № 2316692, МПК F17D 1/02. 2006, бюл. № 4), включающее собственно трубопровод с наклонными участками и соединительное колено с охватывающем каналом, в нижней части соединительного колена размещен сливной конденсатопровод, расположенный в воронкообразном охватывающем канале и соединенный с накопительной емкостью, расположенной ниже уровня промерзания грунта, при этом в накопительной емкости размещен трубопровод отвода конденсата, соосно укрепленный в вертикальном охватывающем канале.A device is known for preventing the formation of condensate plugs in a gas pipeline (see RF patent No. 2316692, IPC F17D 1/02. 2006, bull. No. 4), including the pipeline itself with inclined sections and a connecting bend with a female channel, located at the bottom of the connecting bend a condensate drain pipe located in the funnel-shaped female channel and connected to a storage tank located below the level of freezing of the soil, while the condensate drain pipe is placed in the storage tank, coaxially strengthened second vertical channel covering.
Недостатком технического решения является не полное использование теплоты конденсации парообразной влаги в полостях охватывающего и воронкообразного охватывающего каналов из-за витания капелек конденсата, который получается из сконденсировавшегося пара на внешней поверхности наклонных участков, что значительно снижает коэффициент теплоотдачи и, соответственно, прогрев внешней поверхности соединительного колена, а это в конечном итоге увеличивает вероятность аварийных ситуаций, т.е. полностью не устраняет возможность образования конденсатных пробок.The disadvantage of the technical solution is the incomplete use of the heat of condensation of vaporous moisture in the cavities of the female and funnel-shaped female channels due to the condensate droplets soaking up from condensed steam on the outer surface of the inclined sections, which significantly reduces the heat transfer coefficient and, accordingly, the heating of the outer surface of the connecting elbow , and this ultimately increases the likelihood of emergencies, i.e. does not completely eliminate the possibility of the formation of condensate plugs.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности поддержания в условия отрицательных температур окружающей среды температурного режима в наклонных участках трубопровода и соединительного колена путем обеспечения пленочной конденсации на их наружных поверхностях, что увеличивает количество теплоты, передаваемое теплопроводностью и конвекцией транспортируемому газу.The technical task of the invention is to increase the efficiency of maintaining the temperature regime in conditions of negative ambient temperatures in the inclined sections of the pipeline and connecting elbow by providing film condensation on their outer surfaces, which increases the amount of heat transferred by the heat conduction and convection to the transported gas.
Технический результат по поддержанию соответствующего температурного режима при эффективном использовании теплоты фазового перехода достигается в устройстве для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе, включающем соответственно трубопровод с наклонными участками и соединительное колено с охватывающим каналом, в нижней части соединительного колена выполнен сливной конденсатопровод, расположенный в воронкообразном охватывающем колене и соединенный с накопительной емкостью, расположенной ниже уровня промерзания грунта, причем в накопительной емкости размещен трубопровод отвода конденсата, соосно укрепленный в вертикальном охватывающем канале, при этом на наружных поверхностях наклонных участков и соединительного колена выполнены винтообразные канавки, профиль которых имеет вид «ласточкин хвост».The technical result of maintaining the appropriate temperature regime with the efficient use of the phase transition heat is achieved in a device for preventing the formation of condensate plugs in the gas pipeline, respectively comprising a pipeline with inclined sections and a connecting bend with an enclosing channel, a drain condensate conduit located in a funnel-shaped surrounding the knee and connected to the storage tank located below the level of the frozen soil, and in the storage tank there is a condensate drain pipe coaxially mounted in the vertical covering channel, while on the outer surfaces of the inclined sections and the connecting elbow helical grooves are made, the profile of which looks like “dovetail”.
На фиг.1 изображен рельефный участок газопровода, на фиг.2 - внешняя поверхность нисходящего участка газопровода с винтообразными канавками, на фиг.3 - внешняя поверхность соединительного колена с винтообразными канавками, на фиг.4 - внешняя поверхность восходящего участка газопровода с винтообразными канавками, на фиг.5 - профиль винтообразной канавки в виде ласточкина хвоста.Figure 1 shows the relief section of the gas pipeline, figure 2 - the outer surface of the descending section of the gas pipeline with helical grooves, figure 3 - the outer surface of the connecting elbow with helical grooves, figure 4 - the outer surface of the ascending section of the gas pipeline with helical grooves, figure 5 - profile of a helical groove in the form of a dovetail.
Устройство состоит из наклонных восходящего 1 и нисходящего 2 участков газопровода и соединительного колена 3, которые размещены в охватывающем канале 4. В нижней части соединительного колена 3 выполнен сливной конденсатопровод 5, расположенный в воронкообразном охватывающем канале 6 и соединенный с накопительной емкостью 7, при этом в накопительной емкости 7 размещен трубопровод отвода конденсата 8, соосно укрепленный в вертикальном охватывающем канале 9 и имеющий вентиль 10 для сбора конденсата. На наружной поверхности 11 нисходящего участка 2 выполнены винтообразные канавки 12, на наружной поверхности 13 соединительного колена 3 выполнены винтообразные канавки 14, на наружной поверхности 15 восходящего участка 1 газопровода выполнены винтообразные канавки 16, при этом профиль винтообразных канавок 12, 14, 16 имеет вид «ласточкин хвост».The device consists of inclined ascending 1 and descending 2 sections of the gas pipeline and connecting
Устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе работает следующим образом.A device for preventing the formation of condensate plugs in a gas pipeline works as follows.
Наиболее опасными участками в части образования конденсатных пробок и замерзания конденсата является его восходящий участок 1 соединительное колено 3. Для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе необходимо непрерывное удаление конденсата, а для устранения замерзания его осуществляется соответствующее поддержание температурного режима. Конденсат, образующийся в восходящем 1 и нисходящем 2 участках за счет охлаждения стенок в промерзлом грунте, стекает под действием силы тяжести по соединительному колену 3 через сливной конденсатопровод 5 в накопительную емкость 7, которая расположена ниже уровня промерзания грунта. В результате этого конденсат нагревается (соединительное колено 3 находится в зоне промерзания грунта) и легкокипящая фракция углеводородов, входящая в состав транспортируемого газа, испаряется и через воронкообразный охватывающий канал 6 поступает в охватывающий канал 4 газопровода. При этом пары конденсата, перемещаясь по охватывающему каналу 4, контактируют с внешней поверхностью соединительного колена 3, восходящего 1 и нисходящего 2 участков и постепенно конденсируются, выделяя при этом теплоту фазового перехода.The most dangerous areas in terms of the formation of condensate plugs and condensate freezing are its ascending
Мелкодисперсные капельки конденсата отрываются от внешней поверхности нисходящего 2 и восходящего 1 участков соединительного колена 3 и под действием силы тяжести устремляются в накопительную емкость 7. В результате воздействия на мелкодисперсные капельки конденсата потока испаряющейся легкокипящей фракции углеводородов наблюдается «витание» этих капелек и испарение их под воздействием теплоты поднимающегося из накопительной емкости 7 потока пара легкокипящей фракции. Известно, что коэффициент теплоотдачи в процессе капельной конденсации в 10-15 раз превышает коэффициент теплоотдачи при пленочной конденсации (см., например, Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: - Высшая школа, 1980, 490 с., стр.398 ил.), а это приводит к тому, что в данном конденсатно-испарительном процессе основной теплообмен происходит не на поверхности охватывающего канала 4 и воронкообразного охватывающего канала 6, а в полости между внутренней поверхностью охватывающего канала 4, воронкообразного охватывающего канала 6 и наружными поверхностями восходящего 1 и нисходящего 2 участков газопровода и соединительного колена 3. В результате температурный градиент конденсата транспортируемого газа, образующегося в восходящем 1 и нисходящем 2 участках газопровода, уменьшается, стремясь к значениям, при которых может наступить его замерзание и, соответственно, образование конденсатных пробок, т.к. практически отсутствует передача теплоты от как фазового перехода при испарении мелкодисперсных капелек, так и конденсации пара легкокипящей фракции углеводородов к наружной поверхности восходящего 1 и нисходящего 2 участков газопровода, т.е. данная теплота преимущественно рассеивается в полости между внутренней поверхностью охватывающего канала 4, воронкообразного охватывающего канала 6 и наружными поверхностями восходящего 1, нисходящего 2 участков газопровода и соединительного колена 3.Fine droplets of condensate are torn off from the outer surface of the descending 2 and ascending 1 sections of the connecting
В процессе контакта паров легкокипящей фракции углеводородов, входящих в состав транспортируемого газа, которая в виде конденсата поступает в накопительную емкость 7, с наружной поверхностью 11 нисходящего 2 и восходящего 1 участков газопровода образуется мелкодисперсные капли конденсата, которые, перемещаясь под действием центробежных сил, закручиваются в винтообразных канавках 12, коагулируют и образуют конденсатную пленку. Одновременно на наружной поверхности 15 восходящего 1 участка газопровода конденсируются также пары, поступающие из накопительной емкости 7, которая расположена ниже уровня промерзания грунта, и в виде мелкодисперсных капелек конденсата закручиваются в винтообразных канавках 16 и образуют конденсатную пленку. В результате наблюдается процесс, концентрированный на внешних поверхностях 11 и 15 нисходящего 2 и восходящего 1 участков газопровода, и теплота фазового перехода полностью посредством тепломассообмена и теплопроводности и последующей конвекции поступает к транспортируемому газу, т.к. выполнение винтообразных канавок 12 и 16 с профилем в виде ласточкина хвоста практически устраняет выпадение конденсата в полость между наружными поверхностями 11 и 15 нисходящего 2 и восходящего 1 участков газопровода и внутренней поверхностью охватывающего канала 4, т.е. в данном случае отсутствует рассеивание теплоты фазового перехода.In the process of contact of the vapors of the low-boiling fraction of hydrocarbons that are part of the transported gas, which enters the
Собираемая в винтообразных канавках 12 и 16 конденсатная пленка под действием силы тяжести поступает в винтообразные канавки 14, расположенные на внутренней поверхности 13 соединительного колена 3, отдает оставшуюся часть теплоты фазового перехода сливному конденсатопроводу 5 и поступает в накопительную емкость 7, где закипает, т.к. в нее входит легкокипящая фракция углеводородов и цикл интенсификации тепломассообмена с поддержанием температурного режима путем эффективной передачи теплоты транспортируемому газу повторится. При этом обогрев трубопровода отвода конденсата 8 проходит аналогично в процессе конденсации паров жидкости в вертикальном охватывающем канале 9. Если наблюдается значительное накопление конденсата в емкости 7, то осуществляется его удаление посредством открытия вентиля 10 через трубопровод отвода конденсата 8. Процесс удаления конденсата из емкости осуществляется как вручную, так и автоматически (не показано).The condensate film collected in the
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что предотвращение замерзания конденсата достигается без дополнительных энергозатрат на поддержание соответствующего температурного режима в условиях отрицательных температур окружающей газопровод среды, а за счет эффективного использования теплоты фазового перехода при преимущественно пленочной конденсации паров легкокипящей фракции углеводородов, входящих в состав транспортируемого газа, путем выполнения на внутренних поверхностях наклонных участков трубопровода и соединительного колена винтообразных канавок, профиль которых имеет вид «ласточкина хвоста», что обеспечивает более полное осуществление передачи теплоты теплопроводностью и конвекцией транспортируемому газу, чем капельная конденсация, приводящая к частичному рассеиванию теплоты вне поверхности наклонных участков газопровода.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that the prevention of condensate freezing is achieved without additional energy consumption to maintain the appropriate temperature conditions in the conditions of negative temperatures of the medium surrounding the gas pipeline, and due to the efficient use of the phase transition heat with predominantly film condensation of the vapors of the low-boiling hydrocarbon fraction included in the transported gas, by performing on the inner surfaces of inclined sections of pipes and wires connecting the knee helical grooves whose profile has the form "dovetail" that provides a more complete implementation of the transfer of heat conduction and convection gas transported than drip condensation, leading to partial heat dissipation surface is inclined sections of the pipeline.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008126973/06A RU2378564C1 (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Device for avoiding condensate plugs formation in gas pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008126973/06A RU2378564C1 (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Device for avoiding condensate plugs formation in gas pipeline |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2378564C1 true RU2378564C1 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=41644278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008126973/06A RU2378564C1 (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Device for avoiding condensate plugs formation in gas pipeline |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2378564C1 (en) |
-
2008
- 2008-07-02 RU RU2008126973/06A patent/RU2378564C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104271720B (en) | essential oil extracting device | |
BRPI0515309A (en) | water distillation system | |
US10718543B2 (en) | Method and apparatus for avoiding frost or ice build-up on vent pipes | |
RU2439427C1 (en) | Device for preventing formation of condensate plugs in gas line | |
CN102698448A (en) | Climbing film evaporator | |
RU2527969C1 (en) | Cooling device for depth temperature stabilisation of soils, foundations of buildings and structures | |
RU2378564C1 (en) | Device for avoiding condensate plugs formation in gas pipeline | |
US9446969B1 (en) | Solar driven water purification and transportation system | |
US8834683B2 (en) | Heat exchanger steam condenser water distillation | |
RU2316692C1 (en) | Device for condensate plug creation prevention in gas pipeline | |
US20220042719A1 (en) | Heated condensate drainage tube | |
US20060054308A1 (en) | Multiple fluid heat pipe | |
RU109498U1 (en) | PRESSURE HEAD FREEZING PREVENTION SYSTEM | |
US7780767B2 (en) | Condensation process and condenser | |
RU2646273C1 (en) | Thermosyphon | |
Ponomarev et al. | Experimental investigation of the heat transfer intensity in thermosyphon | |
KR101049214B1 (en) | Anti-icing device of LNB carburetor | |
RU169309U1 (en) | CRYOGENIC FREEZING TRAP | |
KR200445118Y1 (en) | Water Of Food Dreggy Removal Equipment | |
CN206056043U (en) | The hot fluorine defrosting system of refrigeration unit | |
JP2562484Y2 (en) | Snow melting system using geothermal | |
CN106415762B (en) | Cooling device for gas-insulated switchgear | |
RU2255437C1 (en) | Cooling apparatuses for components of electronic devices | |
RU2629646C1 (en) | Two-phase thermal siphon | |
RU90888U1 (en) | HEAT PIPE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100703 |