SU1740961A1 - Устройство дл запуска теплообменника - Google Patents

Abstract

Использование: в газовой промышленности на компрессорных станци х магистральных газопроводов. Сущность изобретени : дл  запуска теплообменника (Т) 13 подают воду из пр мого водопровода 1 в рабочий орган 7 с подвижной перегородкой (П) 8, заполненный метанолом. Последний вытесн етс  в испарительную камеру 10, испар етс  теплом воды обратного водопровода 2 и пар поступает в Т 13 и конденсируетс , прогрева  его. Конденсат стекает в подключенный к Т 13 снизу приемник 18, перемеща  его подвижную П 19 и вытесн   наход щийс  над ней газ в атмосферу После подачи в Т 13 воды воду из органа 7 сбрасывают через дренажный вентиль 28 и давление газов над П 19 обеспечивает возвращение жидкого метанола через обратный клапан 21 в рабочий орган 7.1 з п ф-лы 1 ил сл С

Description

Изобретение касаетс  утилизации тепла преимущественно выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов (ГПА) с газотурбинными или поршневым приводом и может быть использовано, в частности, в газовой промышленности на компрессорных станци х (КС) магистральных газопроводов .

Известны и широко примен ютс  утилизационные теплообменники, расположенные в потоке первичного теплоносител  выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов , подключенные к тепловым сет м и вырабатывающие вторичный теплоноситель в виде гор чей воды дл  технологических и санитарно-технических целей.

Включение этих теплообменников в работу заключаетс  в том, что они заполн ютс  по линии подачи вторичным теплоносителем, который, пройд  теплообменник , повышает свою температуру и направл етс  по тепловым сет м к объектам теплопотреблени .

Известна система запуска теплообменника , включающа  тепловые сети с трубопроводами с запорно-регулирующей и предохранительной арматурой

Однако отказы теплообменника во врем  введени  его в работы при низких значеi i

,4

$

О

ни х температуры наружного воздуха, особенно при неработающем ГПА перед запу- ском последних, когда поверхность теплообмена утилизатора не омываетс  потоком гор чего первичного теплоносител  и все элементы утилизатора, включа  обв зку с арматурой, охлаждены также практически до температуры наружного воздуха. Отказы нос т необратимый характер, так как образующиес  наледи и лед ные пробки при подаче в теплообменник вторичного теплоносител  привод т к конструктивным разрушени м теплообменника, обв зки, соединенных трубопроводов, арматуры и пр. Кроме того, снижение срока службы теплообменника вследствие возникновени  при его работе термоцикличности и термических напр жений, возникающих в элементах конструкции теплообменника на начальных стади х его работы, когда одна часть теплообменной поверхности забита на входе лед ными пробками, а друга  часть генерирует нагреваемый вторичный теплоноситель . Разверка расхода жидкости по трубам теплообменника приводит к мощному гейзерному эффекту с залповыми выбросами паровод ной смеси из закупоренных с одной стороны трубок за счет попадани  в выходную уже перегретую часть значительных порций воды из сборных коллекторных устройств теплообменника . Гидравлические удары, возникающие в результате гейзерного эффекта, могут привести к разрушени м контура подачи и отвода теплоносител  и снижают надежность работы теплоносител  в целом.

Известка установка дл  охлаждени  жидкости, преимущественно воздушно- конденсационна , содержаща  поверхностные теплообменники, параллельно подключенные к распределительным трубопроводам к воздухоотвод щей магистрали и эжектор стола воздуха, высоконапорное сопло которого через запорный орган, а водораспределительные трубопроводы через редукционный клапан подключены паропроводами к источнику пара.

Однако это устройство недостаточно надежно из-за сложности управлени , кроме того, отсутствует автономизаци , что ус- ложн ет и удорожает управление установкой.

Цель изобретени  -устранение указанных недостатков.

Дл  этого устройство включает водопроводы подвода и отвода вторичного теплоносител  к коллекторам теплообменника, снабженные запорными органами.

Устройство снабжено приемником конденсата метанола и рабочим органом, сое- диненным с испарительной камерой, отвод щий патрубок соединен с выходным

коллектором теплообменника, лини  отвода метанола соедин ет входной коллектор теплообменника с приемником конденсата метанола . Приемник конденсата метанола и рабочий орган снабжены средствами пере0 мещени  метанола, выполненными в виде расположенных внутри подвижных перегородок , причем перва  камера рабочего органа соединена с пусковой линией подачи вторичного теплоносител , снабженной за5 порным вентилем, управл емым датчиком температуры во входном коллекторе теплообменника , а перва  камера приемки конденсата снабжена воздушником, причем приемник конденсата и рабочий орган снаб0 жены перепускной линией, котора  дополнительно соединена с входным коллектором, трубопроводом, снабженным запорным органом, управл емым датчиком температуры входного коллектора теплооб5 менника.

Изобретение позвол ет обеспечить надежный запуск переохлажденного утилизационного теплообменного оборудовани  в зимний период при неработающих ГПА. Уп0 рощаетс  и облегчаетс  обслуживание и запуск теплоутилизационного оборудовани  за счет обеспечени  автоматической последовательности осуществлени  операций запуска . Повышаетс  срок службы

5 теплообменного оборудовани  и ликвидируютс  отказы при его запуске.

На чертеже представлена технологическа  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит тепловую сеть с

0 пр мым 1 и обратным 2 водопроводами, напорный трубопровод 3 с запорным органом 4, пусковую линию 5 с запорным вентилем 6, рабочий орган 7 с подвижной перегородкой 8, подвод щий патрубок 9, испаритель5 ную камеру 10, образованную кожухом, обрамл ющим участок обратного водопровода 2, отвод щий патрубок 11 с обратным клапаном 12, утилизационный теплообменник 13с входным 14 и выходным

0 15 коллекторами, линию отвода метанола 16 с управл емым по температуре теплоносител  в коллекторе 18 с подвижной перегородкой 19, соединительную линию 20 с обратным клапаном 21, линию 22 подпитки

5 с вентилем 27, перепускной трубопровод 23 с управл емым по температуре теплоносител  в коллекторе 14 вентилем 24 с приводом , линию 25 отвода с обратным клапаном 26, дренажный вентиль 28, воздушник 29. Система работает следующим образом.

В зимний период при неработающем ГПА и при переохлажденном состо нии теплообменника 13 перед запуском все вентили наход тс  в закрытом состо нии, а перегородка 8 - в нижней части органа 7, который заполнен вспомогательным теплоносителем-метанолом , управл емые запорные вентили 6 и 17 открыты. Дл  запуска системы открывают запорный орган 4. Вторичный теплоноситель - вода поступает из водопровода 1 через трубопровод 3, вентиль 4, линию 5, регулируемый запорный вентиль б в первую камеру органа 7, перемеща  перегородку 8 и вытесн   метанол через патрубок 9 в испарительную камеру 10. Образовавшиес  пары метанола через патрубок 11 и клапан 12 поступают в сборный выходной коллектор 15, проход т внутри теплообменника 13, прогрева  его за счет процесса конденсации. Образовав- шийс  конденсат через входной коллектор 14, по линии 16 через запорный вентиль 17 стекает в приемник 18, перемеща  перегородку 19 и вытесн   наход щиес  над ним неконденсирующиес  газы через предохра- нительный клапан 29 в атмосферу, над перегородкой 19 создаетс  за счет подпора клапана 29 избыточное давление. Открытие клапана 12 при закрытом клапане 26 обеспечиваетс  рабочим давлением клапана воздушника 29 меньшим, чем рабочее давление клапана 26.

После вытеснени  метанола из рабочего органа 7, выкипани  и прогрева теплообменника 13 и коллектора 14, о чем суд т по температуре в коллекторе 14 закрывают запорные вентили 6 и 17 и открывают запор- ный орган 24 по сигналу датчика температуры в коллекторе 14.

Теплоноситель - вода по трубопроводу 23 через вентиль 24, коллектор 14 заполн ет прогретый теплообменник 13, через коллектор 15 заполн ет линию 25, открываетс  клапан 26 и подаетс  а водопровод 2.

После запуска теплообменника 13 открывают вентиль 28 и метанол из приемника конденсата 18 под действием перегородки 19, поджимаемого избыточным давлением газов через клапан 21 посту- пает в рабочий орган 7, перемеща  перегородку 8 и выталкива  наход щуюс  под ним жидкость в дренаж.

Изобретение позвол ет обеспечить надежность запуска переохлажденного утилизационного теплообменного оборудовани  в зимний период при неработающих ГПА, повысить срок службы теплообменносо оборудовани  ликвидацией отказов при запуске , упростить управление устройством и облегчить обслуживание оборудовани  в холодный зимний период.

Внедрение изобретени  предлагаетс  на компрессорных станци х магистрального газопровода Вуктыл-Ухта-Торжок.

Claims (2)

1.Устройство дл  запуска теплообменника , снабженного выходным и входным коллекторами, содержащее подключенный к последнему через запорный вентиль приемник конденсата греющего теплоносител , рабочий орган с первой и второй камерами переменного объема, разделенными подвижной перегородкой, а также пр мой и обратный водопроводы, первый из которых подключен напорным трубопроводом через запорный орган к первой камере упом нутого рабочего органа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности путем автономизации устройства и упрощени  управлени , обратный водопровод обрамлен кожухом, образующим с ним испарительную камеру, дополнительно снабженную подвод щим и отвод щим патрубками , первый из которых подключен ко второй камере указанного рабочего органа, а второй - к выходному коллектору теплообменника , причем втора  камера заполнена метанолом.

2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что оно снабжено датчиком температуры конденсата греющего теплоносител  во входном коллекторе теплообменника, напорный трубопровод снабжен дополнительным вентилем с приводом и подключен перепускным трубопроводом, на котором также установлен дополнительный вентиль с приводом, к входному коллектору теплообменника , запорный вентиль снабжен приводом , и все приводы электрически подключены к датчику температуры, причем сборник конденсата греющего теплоносител  снабжен подвижной перегородкой с образованием воздушной камеры, соединенной через дополнительно установленный воздушник с атмосферой.