RU96642U1 - Аппарат воздушного охлаждения газа - Google Patents

Abstract

1. Аппарат воздушного охлаждения газа, включающий корпус с теплообменными модулями, содержащими оребренные трубы и элементы подвода и отвода охлаждаемой среды с отверстиями для крепления оребренных труб теплообменных модулей - трубные крышки, а также устройство для подачи в корпус аппарата воздушного охлаждения газа межтрубной охлаждающей среды, выполненное в виде вентиляторов, отличающийся тем, что крепление оребренных труб теплообменных модулей с трубными крышками выполнено разъемным, для чего в отверстиях трубной крышки выполнена резьба, а аппарат воздушного охлаждения газа дополнительно снабжен узлами крепления, каждый из которых содержит соединительный элемент и, по меньшей мере, один крепежный элемент, причем соединительный элемент выполнен в виде штуцера, имеющего по его длине различный диаметр наружной поверхности и соединяющего трубную крышку с оребренной трубкой теплообменного модуля, крепежный элемент контактирует с частью наружной поверхности штуцера и частью наружной поверхности оребренной трубы, а между соединительным элементом и трубной крышкой размещено уплотнение. ! 2. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.1, отличающийся тем, что содержит одноходовой пучок оребренных труб. ! 3. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.1, отличающийся тем, что оребренные трубы расположены рядами. ! 4. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.3, отличающийся тем, что количество рядов труб каждого теплообменного модуля не менее двух. ! 5. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.1, отличающийся тем, что крепежный элемент выполнен в виде гайки. ! 6. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.1, отличающийся тем, ч�

Description

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к аппаратам воздушного охлаждения (АВО) газа, применяемым в частности для охлаждения природного газа.

Известно устройство для реализации способа охлаждения сырого углеводородного газа после дожимных компрессоров, обеспечивающее подачу теплого газа на входной коллектор АВО, затем в пучок теплообменных труб, далее в выходной коллектор и на сушку, причем холодильный агент - поток атмосферного воздуха подается вентилятором поперек пучка теплообменных труб (Гриценко А.И. и др. «Сбор и промысловая подготовка газа на Северных месторождениях России», М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999, с.318-320) - аналог.

Недостатком указанного решения является невысокая долговечность и надежность АВО газа, вызванная тем, что при таком расположении устройства охлаждения, в теплообменных трубках образуются зародыши кристаллогидратов, которые в зоне минимальных температур прикрепляются к внутренним стенкам теплообменных трубок. Процесс отложения кристаллогидратов на внутренних стенках теплообменных трубок приводит к уменьшению их проходного сечения, а, в последствии, и к полному перекрытию теплообменных трубок и к выходу их из строя с необходимостью их замены.

Известен АВО природного газа содержащий корпус с теплообменными модулями, содержащими оребренные трубы, приваренные к трубным крышкам, подводящий и отводящий трубопроводы для прохождения технологического продукта и патрубки, соединяющие последние с трубными крышками, а также устройство для подачи в корпус АВО газа межтрубной охлаждающей среды, выполненное в виде вентиляторов и установленное под корпусом АВО газа (В.Б.Кунтыш, А.Н.Бессонный и др. «Основы расчета и проектирования теплообменников воздушного охлаждения», С.П.: «Недра», 1996 г., с.84-85, рис.2.37) - прототип.

Для известного устройства также как и для аналога, характерно образование кристаллогидратов, которые приводят к снижению работоспособности теплообменных трубок и всего устройства в целом, а в последствии и полной потере их работоспособности и к необходимости их замены. Кроме того, учитывая фактор неравномерности теплопередачи в АВО газа, процесс образования кристаллогидратов может происходить на фоне средней температуры выхода газа из АВО выше температуры начала гидратообразования, что не позволяет полностью использовать технические возможности АВО по охлаждению газа и уменьшает его надежность и ресурс.

Как известно все используемые в промышленности АВО газа после дожимных компрессоров имеют теплообменные трубки, жестко прикрепленные, например, приваренные к трубным крышкам или аналогичным им элементам конструкции, и процесс замены теплообменных трубок для обеспечения повышенного ресурса АВО газа является сложной и дорогостоящей задачей и часто приводит к необходимости замены всей теплообменной секции АВО.

Недостатком данного решения, так же как и приведенного выше аналога является невысокая надежность и долговечность работы устройства, низкая ремонтопригодность АВО газа.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение ресурса и надежности работы АВО газа, а также обеспечение его ремонтопригодности при одновременном упрощении ремонта.

Указанный технический результат достигается тем, что в аппарате воздушного охлаждения газа включающем корпус с теплообменными модулями, содержащими оребренные трубы и элементы подвода и отвода охлаждаемой среды с отверстиями для крепления оребренных труб теплообменных модулей - трубные крышки, а также устройство для подачи в корпус аппарата воздушного охлаждения газа межтрубной охлаждающей среды, выполненное в виде вентиляторов, крепление оребренных труб теплообменных модулей к трубным крышкам выполнено разъемным, для чего в отверстиях трубных крышек выполнена резьба, а аппарат воздушного охлаждения газа дополнительно снабжен узлами крепления, каждый из которых содержит соединительный элемент и, по меньшей мере, один крепежный элемент, причем соединительный элемент выполнен в виде штуцера имеющего по его длине различный диаметр наружной поверхности и соединяющего трубную крышку с оребренной трубкой теплообменного модуля, крепежный элемент контактирует с частью наружной поверхности штуцера и частью наружной поверхности оребренной трубы, а между соединительным элементом и трубной крышкой размещено уплотнение.

Аппарат воздушного охлаждения газа может содержать одноходовой пучок оребренных труб.

Аппарат воздушного охлаждения газа, в котором оребренные трубы могут быть расположены рядами.

Аппарат воздушного охлаждения газа, в котором количество рядов труб каждого теплообменного модуля может быть не менее двух.

Аппарат воздушного охлаждения газа, в котором крепежный элемент может быть выполнен в виде гайки.

Аппарат воздушного охлаждения газа, у которого внутренний диаметр штуцера может быть выполнен одинаковым по его длине, причем его размер равен внутреннему диаметру соединяемой оребренной трубы.

Заявляемое устройство иллюстрируется на фиг.1-3, где

На фиг.1 - представлен общий вид аппарата воздушного охлаждения, на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - разъемная заделка оребренных труб теплообменных модулей АВО газа с трубной крышкой и схема расположения узлов крепления и оребренных труб в пределах одного ряда.

Аппарат воздушного охлаждения газа содержит вентиляторы 1 для подачи внешней межтрубной охлаждающей среды, преимущественно воздуха, в корпус 2 АВО газа. Каждый теплообменный модуль 3 корпуса 2 АВО газа снабжен трубными крышками 4 и 5, к которым подключены патрубки входа 6 и выхода 7 технологического продукта, например, природного газа и оребренные трубы 8. Корпус 2 АВО может быть снабжен продольными боковыми стенами 9. На фиг.3 показан узел крепления оребренной трубки 8 к трубной корышке 4, арепление оребренной трубки 8 к трубной крышке 5 аналогичное и на фигцрах не показано. Крепление оребренных труб 8 теплообменных модулей 3 с трубными крышками 4 и 5 выполнено разъемным, для чего в отверстиях каждой трубной крышки 4 и 5 выполнена резьба, а АВО газа дополнительно снабжен узлами крепления, каждый из которых содержит соединительный элемент 10 выполненный в виде штуцера имеющего по длине различный диаметр наружной поверхности и соединяющего трубную крышку 4 и 5 с одной из оребренных трубок 8 теплообменного модуля 3 и, по меньшей мере, один крепежный элемент 11, например, выполненный в виде гайки и контактирующий с частью наружной поверхности штуцера 10 и частью наружной поверхности присоединяемой оребренной трубки 8, причем между соединительным элементом 10 и трубной крышкой 4 размещено уплотнение 12, а между соединительным элементом 10 и трубной крышкой 5 размещено уплотнение 13. Для обеспечения герметизации и упрощения конструкции крепления оребренных трубок 8 к трубным крышкам 4 и 5 внутренний диаметр штуцера 10 может быть выполнен одинаковым по его длине, причем его размер равен внутреннему диаметру соединяемой оребренной трубы 8. Оребренные трубы 8 расположены рядами в каждом из теплообменных модулей 3 с образованием одноходового многорядного пучка 14 оребренных труб 9. Патрубки входа 6 и выхода 7 технологического продукта, например, природного газа сообщены с подводящим и отводящим трубопроводами (на фигурах не показано), причем патрубки 6 и 7 могут быть снабжены фланцами 15, 16, 17 и 18 и их соединения могут быть выполнены с прокладками.

Заявляемое устройство АВО газа работает следующим образом. При выходе из строя одной из оребренных трубок 8 в случае, если подлежащая ремонту оребренная трубка расположена в верхнем ряду верхнего теплообменного модуля АВО газа, то ремонт заключается только в разборке разъемного соединения оребренной трубки 8 и трубных крышек 4 и 5. В случае, когда подлежащая замене оребренная трубка 8 расположена либо в нижнем ряду верхнего теплообменного модуля, либо в нижнем теплообменном модуле, то в этом случае необходимо отделить любым известным способом трубные крышки 4 и 5 ремонтируемой теплообменной секции от патрубков 6 и 7, например, по фланцевому соединению 15, 16, 17 и 18 (как это делается в настоящее время при ремонте оребренных труб АВО газа, которые приварены к трубным крышкам) и далее произвести замену подлежащей ремонту оребренной трубки 8. После замены оребренной трубки 8 присоединяют, с использованием описанного в данном решении разъемного соединения, ее к трубным крышкам 4 и 5 и соединяют пригодную для дальнейшей работы теплообменную секцию с патрубками 6 и 7 и подводящим и отводящим трубопроводами природного газа.

Таким образом, в данном случае, после замены вышедших из строя оребренных трубок 8, АВО газа полностью пригоден к дальнейшему использованию и не требуется из-за выхода из строя, например, одной или двух оребренных трубок производить полностью замену всего теплообменного модуля.

Таким образом, при использовании заявляемой полезной модели наряду с повышением ресурса (долговечности) и надежности работы АВО газа, также обеспечивается его ремонтопригодность при одновременном упрощении ремонта.

Claims (6)

1. Аппарат воздушного охлаждения газа, включающий корпус с теплообменными модулями, содержащими оребренные трубы и элементы подвода и отвода охлаждаемой среды с отверстиями для крепления оребренных труб теплообменных модулей - трубные крышки, а также устройство для подачи в корпус аппарата воздушного охлаждения газа межтрубной охлаждающей среды, выполненное в виде вентиляторов, отличающийся тем, что крепление оребренных труб теплообменных модулей с трубными крышками выполнено разъемным, для чего в отверстиях трубной крышки выполнена резьба, а аппарат воздушного охлаждения газа дополнительно снабжен узлами крепления, каждый из которых содержит соединительный элемент и, по меньшей мере, один крепежный элемент, причем соединительный элемент выполнен в виде штуцера, имеющего по его длине различный диаметр наружной поверхности и соединяющего трубную крышку с оребренной трубкой теплообменного модуля, крепежный элемент контактирует с частью наружной поверхности штуцера и частью наружной поверхности оребренной трубы, а между соединительным элементом и трубной крышкой размещено уплотнение.

2. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.1, отличающийся тем, что содержит одноходовой пучок оребренных труб.

3. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.1, отличающийся тем, что оребренные трубы расположены рядами.

4. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.3, отличающийся тем, что количество рядов труб каждого теплообменного модуля не менее двух.

5. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.1, отличающийся тем, что крепежный элемент выполнен в виде гайки.

6. Аппарат воздушного охлаждения газа по п.1, отличающийся тем, что внутренний диаметр штуцера выполнен одинаковым по его длине, причем его размер равен внутреннему диаметру соединяемой оребренной трубы.