Продукция
Атмосферный испаритель
Атмосферный испаритель воздуха (также испаритель воздушной ванны, атмосферный испаритель с естественной вентиляцией) – это теплообменное оборудование, которое использует атмосферный воздух в качестве теплоносителя для нагрева криогенных жидких газов, их испарения и доведения до заданной температуры.
Описание
маркер
Описание продукта
Атмосферный испаритель воздуха (также испаритель воздушной ванны, атмосферный испаритель с естественной вентиляцией) – это теплообменное оборудование, которое использует атмосферный воздух в качестве теплоносителя для нагрева криогенных жидких газов, их испарения и доведения до заданной температуры. Данный энергосберегающий аппарат осуществляет испарение криогенных жидкостей: сжиженного природного газа (СПГ, LNG), сжиженного нефтяного газа (СНГ, LPG) и других сред за счет теплообмена через алюминиевые оребренные трубы. Устройство широко применяется в сфере газоснабжения, эксплуатации криогенных жидких газов и других отраслях.
Основным теплообменным элементом аппарата являются звездообразные оребренные трубы из коррозионностойкого алюминиевого сплава. Тепло поглощается за счет естественной конвекции атмосферного воздуха, испарение жидких газов происходит без дополнительных энергозатрат. Благодаря оптимизации конструкции за счет встроенной спиральной направляющей ленты и капиллярного фитиля из нержавеющей стали повышается коэффициент теплопередачи. Установка состоит из секции испарения, перегревательной секции и системы безопасного регулирования давления. Рабочее давление в диапазоне 0,6–30 МПа, производительность одного аппарата до 8000 нормальных кубических метров газа в час (нм³/ч), предусмотрена возможность параллельного подключения нескольких агрегатов для увеличения суммарной мощности. Эксплуатационные характеристики сильно зависят от температуры окружающей среды; при низких температурах требуется резервное оборудование для поддержания стабильной работы.
Ключевым узлом аппарата является теплообменник, задача которого – аккумулировать тепло из атмосферного воздуха в ограниченном объеме. Основной принцип работы основан на естественной конвекции воздуха: окружающий воздух обтекает внешнюю поверхность оребренных труб, передавая тепло криогенной жидкости, протекающей внутри труб за счет явного теплообмена, вследствие чего жидкость поглощает тепло и совершает фазовый переход в газообразное состояние. Теплообменники атмосферных испарителей российского и китайского производства в большинстве случаев изготовлены из коррозионностойких алюминиевых оребренных труб. При недостаточной оптимизации конструкции такие устройства имеют ряд недостатков: увеличенные габариты, высокая стоимость, недостаточная пропускная способность, обусловленные в том числе площадью теплообмена. Для достижения требуемой производительности часто приходится увеличивать площадь оребрения; исследования подтверждают возможность устранения данных недостатков комплексными техническими решениями. Оребренная труба состоит из центральной несущей трубы и радиальных ребер снаружи. Жидкость движется внутри трубы; ребра поглощают тепло окружающей среды и передают его внутренней среде, обеспечивая испарение жидкости. Главное назначение ребер – увеличение площади контактного теплообмена с воздухом. Криогенная жидкость внутри центральной трубы получает тепло от ребер через стенку, постепенно нагревается до температуры кипения и испаряется. Новые конструкции оребренных труб по сравнению с традиционными вариантами характеризуются повышенным коэффициентом теплопередачи.
Принцип работы
Рассмотрим принцип работы на примере сжиженного нефтяного газа (СНГ): при вертикальном снизу вверх осевом движении СНГ внутри трубы слой жидкости, прилегающий к внутренней стенке оребренной трубы, первым получает тепло и превращается в мельчайшие пузырьки газа. Пузырьки сливаются, формируют газовый поток и отделяются от жидкости, вызывая кипение. Однако малое время контакта жидкости со стенкой и преобладание гравитационной конвекции приводят к неравномерному распределению температуры по высоте стенки трубы, что препятствует росту коэффициента теплопередачи и полному использованию теплообменного потенциала аппарата. Применение встроенного капиллярного фитиля и спиральной направляющей ленты позволяет повысить эффективность теплопередачи оребренных труб; технический механизм рассмотрен ниже.
(1) Встроенный капиллярный фитиль выполнен в виде пористой ленты из нержавеющей стали, свернутой цилиндром и плотно прижатой к внутренней поверхности оребренной трубы. При смачивании фитиля жидким СНГ или сжиженным природным газом за счет капиллярного эффекта, обусловленного поверхностным натяжением жидкости, в узком зазоре между фитилем и стенкой трубы удерживается жидкостная пленка. Жидкость поглощает тепло от стенки, испаряется с образованием мелких газовых пузырьков; при подъеме пузырьки укрупняются, выходят через отверстия на верхней поверхности фитиля и отделяются от жидкой фазы, обеспечивая устойчивое кипение. После отрыва пузырьков новая порция жидкости поступает в зазор через поры фитиля, формируя микроконвективный теплообмен. Жидкость между капиллярным фитилем и спиральной лентой отделена от основного потока, что исключает преждевременный вынос жидкости из трубы и создает благоприятные условия для генерации мелких пузырьков.
(2) Встроенная спиральная направляющая лента изменяет траекторию движения жидкости. Без ленты жидкость движется строго вертикально; при ее наличии поток поднимается по спирали по траектории архимедовой спирали. Увеличение длины пути течения удлиняет время контакта жидкости со стенкой трубы, способствует разделению фаз между фитилем и лентой с образованием газового потока. Газовый поток увлекает мелкие капли жидкости, которые поднимаясь постоянно увлажняют внутреннюю поверхность трубы выше уровня жидкости. Часть капель поглощается газом, остальные стекают вниз по стенке, смешиваются с более холодной жидкостью на границе раздела фаз, повышают температуру у поверхности жидкости и интенсифицируют кипение внутри трубы, улучшая суммарные теплообменные характеристики. Совместное применение обеих технологий выравнивает температурное поле на внутренней стенке оребренных труб, увеличивает плотность теплового потока и коэффициент теплопередачи, значительно повышая эффективность работы атмосферного испарителя и гарантируя стабильное испарение СПГ, СНГ и других сжиженных газов.
(3) Секция испарения собрана из высокоэффективных оребренных труб со встроенным капиллярным фитилем и спиральной направляющей лентой, перегревательная секция – из оребренных труб со спиральной лентой, предназначенная для повышения температуры полученного газа. В состав аппарата также входят основной регулятор давления, система управления для контроля жидкостного регулятора давления, газовая система регулирования давления, устройство предотвращения перелива жидкости, безопасная сбросная труба и другие узлы. Данная конструкция атмосферного испарителя позволяет поддерживать расчетную производительность при ограниченных габаритах. Задача секции испарения – обеспечить поглощение криогенной жидкостью необходимого количества тепла для фазового перехода жидкость – газ; перегревательная секция дополнительно нагревает газ выше температуры насыщения, предотвращая его повторную конденсацию в последующих газопроводах.
связаться с нами
Сопутствующие популярные продукты
Шаровые краны высокого давления
Шаровой кран высокого давления имеет поворотный механизм на 90°, запорный элемент выполнен в виде сферы с круглым сквозным отверстием или каналом, проходящим через её ось.
Теплообменники
Теплообменник — это устройство, предназначенное для теплообмена между двумя средами с различной температурой, также называемое теплообменным аппаратом.
Расходомеры
Расходомеры являются ключевыми контрольно-измерительными приборами для точного измерения мгновенного расхода и суммарного объёма (массы) среды в блочных установках для природного газа, водорода, сжиженных углеводородов и низкотемпературной химической промышленности.
Шайбы
Шайбы являются ключевыми упругими уплотнительными элементами на фланцевых соединительных поверхностях в системах под давлением для природного газа, водорода и низкотемпературной химической промышленности.
Предохранительные клапаны
Предохранительные клапаны являются обязательным специализированным оборудованием для аварийного сброса давления в газовой, низкотемпературной химической и водородной промышленности, выполняющим функцию последней ступени защиты от превышения давления во всей системе под давлением.
PLC-шкаф управления
PLC-шкаф управления представляет собой комплектное автоматизированное шкафное оборудование, интегрирующее на базе программируемого логического контроллера (PLC) функции низковольтного распределения электроэнергии, сбора сигналов, логических операций, местного управления, дистанционной связи и защиты.
Блок измерения двухфазного потока
Обеспечивает непрерывный онлайн-учет многофазного потока на нефтяных и водяных скважинах. Отличается низкими потерями давления, широким функционалом, высокой точностью измерений и высокой степенью автоматизации.
Болты
Болты являются ключевыми высокопрочными крепёжными элементами для фланцевых соединений в системах под давлением для природного газа, водорода и низкотемпературной химической промышленности.
Переходы
Переходы, официальное название – редукционные патрубки, являются специализированными соединительными элементами трубопроводов для изменения диаметра в системах под давлением для природного газа, водорода и низкотемпературной химической промышленности.
Одоризационные установки
Установка одоризации газа состоит из двух основных частей: полевого оборудования и системы управления.
PLC-система управления
PLC-система управления на газораспределительных станциях предназначена для мониторинга и управления технологическими процессами, включая, но не ограничиваясь, автоматизированное управление расходом газа, давлением, температурой, включением и отключением оборудования, а также управление аварийной сигнализацией.
Блок десульфуризации (сероочистки)
Система нагнетания депрессанта предназначена для смешивания и перемешивания рабочего вещества с сырой нефтью, благодаря чему вещество полностью растворяется, а концентрация смеси выравнивается.
Компрессор
Компрессор является основным специальным оборудованием для повышения давления и транспортировки газа на газовых станциях. Линейка включает поршневые, винтовые, возвратно-поступательные, центробежные модели, а также специальные криогенные компрессоры для испаренного газа BOG.
Взрывозащищённые электронагреватели
Взрывозащищённый электронагреватель представляет собой устройство, преобразующее электрическую энергию в тепловую для нагрева технологических сред.
Фильтр
Фильтр является неотъемлемым устройством трубопроводных систем для транспортировки рабочих сред. Он, как правило, монтируется на входе редукционных клапанов, предохранительных сбросных клапанов, позиционных клапанов и прочего оборудования для удаления примесей из среды и обеспечения стабильной работы клапанов и технологического оборудования.
Фланцевые шаровые краны
Продукция компании проектируется и изготавливается в соответствии со стандартами API 6D, GB/T12237 и другими нормативными документами. Материалы изготовления — кованая сталь, нержавеющая сталь или литая сталь.
