АППАРАТ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК F24F3/14 

Изобретение относится к области эксплуатации компрессорных станций магистральных газопроводов, в частности аппаратов воздушного охлаждения.

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].

Недостатком известных АВО является то, что на оребренных поверхностях теплообменника осаждаются органические и неорганические частицы, которые ухудшают теплоотдачу в окружающую среду.

Прототипом является АВО, состоящий из теплообменного блока, вентилятора с приводом, опор и системы водяного орошения [2].

Недостатком прототипа является то, что на оребренных поверхностях теплообменника интенсивно осаждаются увлажненные органические и неорганические частицы, которые ухудшают теплообмен.

Задачей изобретения является повышение интенсивности теплообмена.

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.

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.

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.

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.

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.

Очистка фильтрующего полотна от органических и неорганических примесей существенно проще, чем очистка загрязненного блока теплообменников.

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.

Источники информации
1. Справочник по проектированию магистральных трубопроводов. / Под ред. А.К. Дерцакяна. - Л.: Недра, 1977, с.284.

2. Справочник по проектированию магистральных трубопроводов. / Под ред. А.К.Дерцакяна. - Л.: Недра,1977, с. 285 (прототип).

Изобретение относится к области эксплуатации компрессорных станций магистральных газопроводов, в частности аппаратов воздушного охлаждения. В аппарате, состоящем из теплообменного блока, вентилятора, опор и системы водяного орошения, между опорами и на нижней плоскости блока теплообменников установлена рама с металлической сеткой и фильтрующим полотном, металлическая сетка электрически соединена с теплообменными трубами, водометные стволы направлены сверху вниз и из центра к периметру, расположены на каждой стороне в ряд зигзагом, к водометным стволам присоединен воздушный компрессор, по периметру пола проложен лоток с водой. Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности теплообмена. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Аппарат воздушного охлаждения, состоящий из блока теплообменников, вентилятора, опор и системы водяного орошения, отличающийся тем, что между опорами и на нижней плоскости блока теплообменников установлены рамы с металлической сеткой и фильтрующим полотном. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что снабжен водометными стволами с щелевыми наконечниками, расположенными в ряд зигзагом и ориентированными параллельно плоскости рамы, при этом стволы сообщены с воздушным компрессором. 3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что водометные стволы, направлены сверху вниз и из центра к периметру. 4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что металлическая сетка электрически соединена с теплообменными трубами. 5. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что по периметру пола проложен лоток с водой.