Эксплуатация оборудования для транспортирования жидкостей, газа и осушки газа.
статья по теме

Адсорбционный осушитель В данной статье мы рассмотрим конструкцию и особенности эксплуатации адсорбционных осушителей, позволяющих достигать точки росы -20°С, -40°С и -70°С.

1. Общие сведения

Осушители данного класса широко применяются в электронной, пищевой и медицинской промышленности. Они также используются в централизованных компрессорных станциях промышленных предприятий с разветвленной пневмосетью, особенно в зимнее время в районах с отрицательными температурами. Действительно, воздух, проходя по внешним трубопроводам охлаждается до температуры окружающей среды, а для эффективной осушки точка росы должна быть ниже температуры сжатого воздуха. Еще одной областью применения адсорбционных осушителей стали системы транспортировки сыпучих материалов.

Адсорбционные осушители различаются по типу используемого активного материала и способу его регенерации. В качестве адсорбента обычно используется селикогель, альмагель и др. Регенерация осуществляется методом холодного, горячего или вакуумного восстановления. При горячем восстановлении через адсорбент пропускается нагретый до высокой температуры воздух. Этот метод ведет к быстрому износу осушающего материала. В осушителях с вакуумным восстановлением так же используется нагретый воздух, однако температура его ниже, чем при горячем восстановлении, и, соответственно, несколько больше срок службы адсорбента. В осушителях с холодным восстановлением
используется часть осушенного воздуха, от 14 до 25 %, в зависимости от требуемой точки росы.

Это надо учитывать для правильного подбора компрессора, то есть требуемая производительность должна выбираться с учетом того, что часть воздуха будет тратиться на обеспечение работы осушителя.

Рассмотрим подробнее устройство и работу адсорбционных осушителей на примере серии HDT фирмы FRIULAIR. В качестве адсорбента в них используется новый материал "молекулярное сито", характеристики которого позволяют выпускать осушители с точкой росы -20°С, -40°С и -70°С. При этом для достижения точки росы -70°C ему нет альтернативы, использование других материалов позволяет получать воздух с точкой росы только -20°C и -40°C. Срок службы материала составляет 3-5 лет. Для регенерации адсорбента используется холодное восстановление. Производительность осушителей составляет от 100 л/мин для модели HDT 1 до 15.000 л/мин для модели HDT 1500. Конструктивно они представляют собой две параллельные колонны, заполненные адсорбентом. Следует особо отметить высокую степень унификации данных осушителей.

Осушители одинаковой производительности отличаются только адсорбентом в зависимости от требуемой заказчиком точки росы. Осушающее вещество при попадании содержащегося в воздухе масла теряет свои адсорбирующие свойства. Поэтому для защиты адсорбента на входе осушителя установлен высокоэффективный фильтр со степенью фильтрации 0,01 мкм по твердым частицам (0,01 мг/куб.м по маслу). Это позволяет существенно продлить срок службы адсорбционного материала. Для продления срока службы самого фильтра рекомендуется устанавливать перед ним дополнительные фильтры со степенью фильтрации 5 и 1 мкм.

При прохождении обрабатываемого воздуха через осушитель в него попадают твердые частицы адсорбента, которые могут быть опасны для конечных пользователей. Для их улавливания на
выходе осушителя установлен фильтр со степенью фильтрации 1 мкм.


2. Устройство и принцип работы

Осушитель состоит из двух идентичных колонн (ресиверов), заполненных адсорбирующим материалом (см. рис. 1). Через эти колонны поочередно пропускается сжатый воздух. В то время как в одной колонне происходит сушка воздуха, во второй осуществляется регенерация адсорбента. Время цикла переключения, так же как и диаметр сопла регенерации, устанавливается производителем в зависимости от требуемой точки росы и рабочего давления:

• 10 минут при точке росы - 40°C;
• 4 минуты при точке росы -70°C.

В HDT клапаны, переключающие колонны, требуют минимального технического обслуживания (замена прокладок). У других осушителей подобного типа часто требуется полная замена соленоидных клапанов, из-за чего существенно возрастают эксплуатационные расходы.

Рис.1. Функциональная схема адсорбирующего осушителя серии HDT


1. Осушительная колонна A
2. Осушительная колонна B
3. Клапан выбора входа в колонну
4. Клапан выбора выхода из колонны
5. PVA дроссельный клапан выпуска
воздуха при регенерации колонны А
6. PVB дроссельный клапан выпуска
воздуха при регенерации колонны В
7. Глушители
8. Сопло регенерации
9. Электронный контроллер А02210
10. Входной фильтр со степенью
фильтрации 0,01 мкм
11. Оконечный фильтр, со степенью
фильтрации 1 мкм.


3. Установка и основные способы использования

На рис. 2 представлены основные схемы подключения осушителя. Установка типа А используется в случае, если воздух, обрабатываемый осушителем HDT, составляет лишь часть от общего расхода, а также, если компрессор работает с малыми перерывами и общее потребление равно расходу компрессора. Если расход воздуха потребителями превышает производительность компрессора, используется установка типа В. В этом случае ресивер устанавливается после осушителя с тем, чтобы
обеспечивать кратковременную раздачу больших объемов воздуха, то есть реализуется импульсный принцип работы.

Рис. 2. Схема установки

1. Воздушный компрессор
2. Конечный охладитель
3. Отделитель конденсата
4. Фильтр предварительной очистки
5. Ресивер сжатого воздуха
6. Фильтр предварительной очистки
(1 мкм).
7. Осушитель HDT
8. Выход сухого воздуха
9. Слив конденсата
10. Выход неосушенного воздуха

4. Поправочные коэффициенты

Как правило, в сопроводительной документации указана производительность осушителя для "нормальных" условий, т.е. для давления 7 бар и входной температуры 35°С. Реальные условия работы нередко отличаются от нормальных, поэтому для подбора осушителя необходимо учитывать поправочные коэффициенты, которые приведены в таблицах 1, 2.

Таблица 1. Поправочные коэффициенты в зависимости от рабочего давления

Таблица 2. Поправочные коэффициенты в зависимости от температуры воздуха на входе

Действительная производительность осушителя рассчитывается как произведение номинальной производительности и обоих поправочных коэффициентов. Это можно проиллюстрировать следующим примером.

Пример 1:

Осушитель HDT 50 имеет номинальную расчетную (проектную) производительность 5000 л/мин. При давлении воздуха на входе 8 бар и температуре воздуха на входе 45° C необходимо найти по таблице соответствующие значения поправочных коэффициентов. В этом случае: действительная производительность = 5000x1,10x0,75 = 4125 л/мин.

Это величина максимальной производительности (расхода воздуха), которую осушитель в состоянии обеспечить при вышеуказанных рабочих условиях. Однако обычно приходится решить обратную
задачу: при известных температуре и давлении воздуха найти модель, номинальная производительность которой обеспечит требуемую производительность. В таком случае требуемую производительность надо разделить на поправочные коэффициенты. Пример решения такой задачи приведен ниже.

Пример 2:

Пусть требуемая производительность составляет 3200 л/мин, давление воздуха на входе 10 бар, температура воздуха на входе 45° C. В таком случае установка должна обладать следующей номинальной мощностью:
Номинальная мощность = 3200/1,1/0,75 =3880 л/мин.

Данным требованиям удовлетворяет модель HDT 50 (номинальная производительность 5000 л/мин).

При использовании адсорбционного осушителя следует учитывать, что как минимум 14% от номинальной производительности тратится на обеспечение его работы.

Установки абсорбционной осушки природного газа

Все установки специалисты компании ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) разрабатывают, проектируют и комплектуют на заказ под индивидуальные технические требования заказчика.

Ниже представлен пример установки разработанный специалистами для одного из наших заказчиков ранее.

Установка осушки природного газа на базе процесса абсорбции триэтиленгликолем.

Физические характеристики триэтиленгликоля

Описание технологического процесса

Принцип работы установки основан на принципе осушки газа с помощью триэтиленгликоля.

Добываемый природный газ загрязнён жидкостями, в основном водой, солями, разного рода примесями и остатками вспомогательных растворов.

Работа установки осушки газа с применением триэтиленгликоля основывается на следующем принципе: Захват воды из газа осуществляется за счёт водородных связей между полярными молекулами воды и триэтиленгликоля.

Основные физические процессы, которые осуществляются в предлагаемой установке:

• Осушка газа при помощи ТЭГ;
• Дистилляция воды из ТЭГ для его восстановления и возвращение обратно в процесс осушки.

Доходя до установки осушки влажный газ подаётся в фильтр-сепаратор, где, жидкие углеводороды, свободная вода и механические примеси, размером более 1 мкм удаляются при помощи набора картриджей. Этот фильтр-сепаратор оборудован уровнемером, вся задержанная жидкость направляется в дренажную систему.

Далее влажный газ подаётся в абсорбер через структурированный насыпной слой, где он проходит в режиме противотока через триэтиленгликоль для достижения точки росы - 8˚C, приведённой к давлению 39,2 бар. Насыщенный влагой ТЭГ собирается в лоток-воронку в нижней части абсорбера, затем направляется на стадию регенерации.

На выход из абсорбера сухой газ направляется через верхнюю его часть через туманоуловитель, который не пропускает частицы размером более 5 мкм. В следствие чего, сводятся к минимуму потери ТЭГ и негативное влияние, которое он может оказать на точку росы.

Осушенный газ после выхода из абсорбера направляется в теплообменник ТЭГ/газ, где гликоль охлаждается, обеспечивая разность температур между обеднённым ТЭГ и газом 5-15˚С.

Насыщенный водой гликоль, выходящий из абсорбера проходит через противоточный ТЭГ сепаратор, это необходимо для:

• Сохранения достаточного количества воды в гликоле и уменьшения его потерь в процессе дистилляции;
• Нагрева насыщенного ТЭГ, удалив растворённый в нём газ.

Затем обогащённый гликоль проходит через сепарационный блок, который представляет из себя трёхфазный сепаратор, где от газа отделяются жидкие углеводороды, а газы растворённые в гликоле десорбируются и направляются на сброс. Жидкие углеводороды удаляются из него, на корпусе так же установлен уровнемер.

Насыщенный гликоль после трёхфазного сепаратора пропускается через картриджный фильтр ТЭГ (2 фильтра – рабочий и резервный) и фильтр с активированным углем. Фильтры оснащены байпасом для осуществления технического обслуживания фильтров без останова установки.

Затем насыщенный гликоль предварительно подогревается в теплообменнике обеднённого/насыщенного ТЭГ и направляется в испарительную колонну.

Колонна состоит из двух секций:

• Верхняя часть – сепарационная;
• Нижняя часть – теплообменная.

Пары в испарительной колонне (преимущественно состоящие из воды, газа и остатков ТЭГ) выходят из верхней её части где, часть воды конденсируется и образует поток, движущийся сверху вниз для образования противотока, необходимого для сокращения потерь ТЭГ. Измерение температуры осуществляется в середине верхней секции для гарантии условий необходимых для создания противотока. Пары из верхней части испарительной колонны, проходя через ребойлер, направляются в камеру сжигания для утилизации. После теплообменника обеднённого/насыщенного ТЭГ, триэтиленгликоль направляется в нижнюю (теплообменную) секцию испарительной колонны, проходя которую попадает в ребойлер, где нагревается до 204°C и постоянно находится при этой температуре для сокращения потерь ТЭГ. Ребойлер – это нагреватель трубчатого типа, который работает за счёт подаваемых из камеры сгорания газов.

После ребойлера гликоль направляется противотоком в емкость-коллектор ТЭГ, через испарительную колонну, где вода отделяется (испаряется) от гликоля при помощи газа, для получения необходимой концентрации гликоля. Таким образом, достигается необходимое значение точки росы.

Объём емкости-коллектора подбирается таким образом, что при вынужденных остановах установки он способен хранить весь объём гликоля находящийся в установке.

Из емкости-коллектора, обеднённый гликоль под действием сил гравитации поступает в теплообменник обеднённого/насыщенного ТЭГ, где обеднённый ТЭГ охлаждается, а насыщенный нагревается и направляется в испарительную колонну.

Обеднённый ТЭГ, при помощи циркуляционных насосов (рабочий и резервный) направляется в абсорбер через теплообменник ТЭГ/газ.

Теплообменник ТЭГ/газ включён в состав установки для обеспечения оптимальной температуры процесса обезвоживания гликоля в испарительной колонне. В случае, если температура слишком низкая – может произойти загрязнение гликоля углеводородами, если же она слишком высокая, это может привести к значительным потерям ТЭГ. Теплообменник ТЭГ/газ оснащён датчиком температуры, который установлен на байпасе.

В заданных интервалах осуществляется отбор проб обеднённого ТЭГ после насосов, а насыщенного после фильтров.

Отбор проб осуществляется для контроля следующих параметров:

• pH
• содержание воды;
• содержание углеводородов;
• содержание хлоридов;
• содержание железа;
• содержание прочих остатков;
• удельный вес;
• цвет.

В зависимости от вышеперечисленных показателей установка предусматривает ввод антикоррозионных ингибиторов и веществ, направленных на предотвращение пенообразования.

Тщательный контроль pH и поддержание его на должном уровне (около 7) при помощи дозировочного насоса ингибитора, позволяет обеспечить долгий срок службы установки.

Описание оборудования

Установка полностью автоматизирована, все параметры направляются и контролируются оператором в отдельно расположенной кабинке, информация отображается на мониторе компьютера. Те же параметры можно увидеть непосредственно на установке при помощи дисплея “touch screen”.

Установка состоит из:

1. Фильтр-сепаратор на входе

Фильтр оборудован фильтровальными картриджами и двумя секциями для сбора конденсата из влажного газа.

Уровень конденсата контролируется в установленных значениях минимума и максимума при помощи датчиков и сбросных клапанов.

Уровень может просматриваться, поскольку на корпусе фильтра расположен смотровой «глазок». Для предотвращения выхода конденсата из фильтров и поступления газа под давлением в конденсатные емкости, фильтр оснащен датчиком минимального уровня, управляющий двумя предохранительными клапанами, в положение «ЗАКРЫТО», при одновременном включении сигнализации в кабине оператора.

2. Абсорбер ТЭГ/Газ

Фильтруемый газ очищается от воды и поступает в абсорбер, где он проходит в режиме противотока через ТЭГ для поглощения влаги из газа. Абсорбер оснащен датчиками уровня для поддержания уровня ТЭГ между двумя заданными значениями. Информация с этих датчиков поступает на контроллер, который открывает клапан, установленный на линии ТЭГ.

Для активации вывода среды из абсорбера датчик минимального уровня активирует работу предохранительного клапана. При максимальном уровне включается сигнализация на пульте управления. Уровень в колонне может просматриваться, поскольку на корпусе абсорбера расположен смотровой «глазок». Давление замеряется и его значение передаётся на пульт управления, так же можно посмотреть значение давления непосредственно на самом датчике. Уровень чистоты абсорбирующего вещества определяется исходя из перепада давлений, данная информация так же направляется на пульт управления.

От перепадов давлений контактная колонна защищена предохранительным клапаном.

Давление в колонне так же может быть сброшено при помощи электрического клапана при нажатии кнопки на пульте управления.

3. Система регенерации триэтиленгликоля

Ребойлер ТЭГ

Для предотвращения повреждения камеры сгорания и дымоходов датчик уровня оснащён устройствами сигнализации, останова горелок и триггерной системой. Данная система применяется так же в случаях нанесения ущерба огнём, высокой температурой ТЭГ в ребойлере, низким/высоким давлением топливного газа. Уровень ТЭГ можно посмотреть, поскольку на корпусе ребойлера расположен смотровой «глазок». Температура и давление в ребойлере контролируются термометрами, манометрами и датчиками.

Значение давления регулируется предохранительным клапаном, который предотвращает превышение необходимого значения.

Емкость-коллектор для накопления и хранения триэтиленгликоля

Для защиты циркуляционного насоса ТЭГ установлен датчик уровня, который сигнализирует об опасности и останавливает насос. Максимальное давление контролируется датчиком.

Испарительная колонна

Укомплектована кольцами Пола. Степень засорения контролируется датчиками дифференциального давления, данные направляются на пульт управления. Датчик температуры управляет электрическим клапаном, в случае превышения температуры выше допустимых значений, он направляет среду в обход колонны, благодаря чему в верхней её секции поддерживается постоянное давление.

Устройство для непрерывного контроля температуры в камере сгорания

Температура регулируется с помощью датчика, он же контролирует температуру в ребойлере, опираясь на которую открывает/закрывает линию газа и пара. Горелка поставляется в комплекте с газопроводами и оборудованием для блокировки горелки в случае повреждения, с регулятором давления и счётчиками.

4. Трёхфазный сепаратор

Уровень конденсата и его сброс контролируется датчиком уровня, который управляет сливным клапаном. Температура, давление и уровень контролируются датчиками.

Избыточное давление сбрасывается при помощи предохранительного клапана. Давление поддерживается регулятором установленном на входе и выходе газа. Избыточный газ направляется в камеру сгорания.

5. Система подачи ТЭГ

Установка оборудована двумя насосами (основным и резервным). Управление ими осуществляется с пульта управления или непосредственно от установки.

Насосная линия оснащена системой сокращающей пульсации (емкости), датчиком давления и предохранительным клапаном. Давление на входе и выходе из насоса контролируется датчиками.

6. Система управления установкой обезвоживания
   

Система управления включает в себя следующие компоненты.

a) PLC Панель управления установлена на установке и удалённо во взрывозащищённом исполнении.

Она используется для контроля системы управления горелкой. Панель содержит в себе инструменты, сигнализационное оборудование, а так же компьютер, который отображает все показатели системы.

b) Система мониторинга рабочих параметров устанавливается в безопасном месте (кабина оператора), где в режиме реального времени эти параметры могут быть отображены, а так же переданы по кабелю или GPS. Эта система контролирует достигнутые значения точки росы.

Возможны иные варианты комплектации установки исходя из пожеланий заказчиков.

Установка осушки может быть укомплектована автоматической системой пожаротушения Специалисты компании ЭНЦЕ ГмбХ всегда рады ответить на любые ваши вопросы.

Установки осушки природного и попутного нефтяного газа.

УОГ НДПГ предназначена для осушки природного и попутного нефтяного газа. Осушка газа производится методом динамической адсорбции. Разработана для жестких условий эксплуатации с отсутствующей ремонтной базой и ограниченными условиями поставки комплектующих.

В Установке применены только качественные комплектующие с большим ресурсом эксплуатации, что обеспечивает самые низкие эксплуатационные расходы среди аналогов.

Установка предназначена для работы на открытом воздухе, климатическое исполнение ТУ 3 ГОСТ 15150-69 во взрывоопасной зоне класса 2. Категория взрывоопасности взрывоопасной смеси IIА-Т1 ГОСТ 12.1.011-78.

Шкаф управления установкой расположен в помещении вне взрывоопасной зоны.

Изготовляется по ТУ У29.2-31639678-001:2008. Владелец ТУ 000 «Мастер Ойл».

Компания 000 "Мастер Ойл" разрабатывает и производит технологическое оборудование для электроэнергетической и нефтегазовой промышленности, предназначенное для эксплуатации в жестких условиях крайнего Севера на объектах с отсутствующей ремонтной базой и ограниченными условиями поставки комплектующих.

Требования правительств России, Украины, Казахстана и других стран СНГ к переходу на полную утилизацию ПНГ, и его дальнейшее использования для выработки электроэнергии в процессе нефтедобычи или более глубокой переработки как сырья, для производства целого спектра продуктов нефтехимии, поставили вопрос о качественно новом технологическом оборудовании и современных технологиях его применениях.

Компания "Мастер Ойл" разработала и производит по собственным ТУ технологическое оборудование для осушки, очистки и переработки ПНГ и природного газа, которое соответствует мировому уровню и имеет самые низкие эксплуатационные расходы по сравнению с аналогами.

Очистка природного газа, как и осушка газа на установках типа НДПГ (Низкое Давление Попутный Газ) впервые выполнена на территории СНГ по схеме Замкнутой Регенерации, что позволяет при равных условиях, сравнительно со Сплит-системой* резко увеличить производительность установки на 20%;

- применять установки для осушки попутного и очистки природного газа на низконапорных скважинах начиная с давления 0.5 бар и при утилизации попутных газов , что ранее требовало дополнительного компрессора;

- очистка газа, а так же осушка природного газа с использование модифицированного сорбента с высокой динамической активностью 30% (статическая 60%) разработки Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, позволило сократить на 25-30% количество сорбента и соответственно уменьшить габариты и вес установки;

-сорбент имеет относительно низкую температуру регенерации +2200С, что в сравнении с обычно применяемым цеолитом (температура регенерации до +3500С) дает значительное преимущество.

Оба вышеуказанных фактора позволяют значительно, до 50% снизить энергозатраты на регенерацию сравнительно со сплит-системой, с применением рядового цеолита;

- применение адсорберов с внутренней изоляцией исполненных по новой технологии сокращает энергозатраты на 40% - 50%, что в свою очередь уменьшает габариты и мощность нагревателя;

- наличие электронагревателя с низкой ватной нагрузкой на поверхности тэнов, позволило уйти от старой технологии применения огневой печи с теплообменниками, что весомо снизило массо-габаритные размеры, повысило надежность установок на отказ и снизило эксплуатационные расходы;

- исполнение в виде двух блоков АБ (Агрегатный Блок) и БА (Блок Адсорберов) полной заводской готовности, позволяет произвести монтаж оборудования в течении двух рабочих дней, что значительно сокращает расходы по монтажу и вводу в эксплуатацию, а проектным организациям включить в проект, как законченный объект, по чертежам предоставленным компанией;

- применение современных сорбентов, мягкой системы замкнутой регенерации, датчика Точки Росы вдвое сокращает количество регенераций, что продлевает жизнь сорбента и сокращает эксплуатационные расходы.

2. Установка осушки природного газа. Принцип действия.

Принцип действия установки осушки природного газа замкнутого цикла, с тепловой регенерацией, основан на применении адсорбционных материалов размещенных в двух адсорберах.

Газ, подлежащий осушке, проходит сквозь один из адсорберов и осушается в слое сорбента. Одновременно происходит регенерация сорбента в другом адсорбере.

После увлажнения сорбента в первом адсорбере и регенерации сорбента в другом, происходит смена цикла. Процесс смены циклов полностью автоматизирован и контролируется микропроцессором с пульта управления.

Установленный на входе фильтр улавливает механические примеси, присутствующие в газе, а фильтр на выходе очищает высушенный газ от частиц сорбента.

Газ для регенерации подается компрессором взрывозащищенного исполнения, установленным в специальном корпусе.

Нагрев газа осуществляется электронагревателем взрывозащищенного исполнения, оснащенным приборами контроля и защиты.

Охлаждение газа после регенерации происходит в охладителе радиаторного типа с принудительным воздушным охлаждением. Охладитель укомплектован датчиками контроля температуры.

Избыточная влага в газе, после регенерации сорбента сконденсированная охладителем, удаляется коалесцерным фильтром, и через дренажный клапан отводится в дренажную систему соединенную с факелом.

Электронное оборудование пульта управления позволяет отображать на дисплее информацию, поступающую с датчиков автоматического измерения, регулирования и индикации процессов, происходящих в установке. В случае отклонения технологических параметров автоматически подается звуковой сигнал тревоги с выводом на табло пульта управления причины внештатной ситуации, а при необходимости и отключение установки.

БАЗОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА нарисована прямо на фоне более темным цветом. Продолжение текста ниже фото галереи.

3. НИЗКИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ РАСХОДЫ.

Очистка природного газа, а так же осушка природного газа в установках с тепловой регенерацией замкнутого цикла, разработаны и сконструированы с низкими эксплуатационными расходами, для условий ограниченных в поставке расходных материалов, комплектующих и отсутствием ремонтной базы .

Низкие эксплуатационные расходы обеспечиваются расходными материалами:

3.1.1. Цеолит (молекулярные сита) замена которого производится один раз в 3 -5 лет, в количестве 2,670 тонны на установку.

3.1.2.Транспортировка сорбента не требует специальных условий и перевозится в биг-бегах или стандартных мешках.

3.1.3. Низкая стоимость сорбента – 24 000руб/тонна. Производится в России.

3.1.4. Быстрая замена сорбента (не более 6 часов) не требующая специальных условий.

3.1.5. Отработанный сорбент после регенерации безвреден и подлежит утилизации на общих условиях, не требующих специальных разрешений.

3.1.6. Фильтра и фильтра-коалесцеры российского производства хорошо зарекомендовавшие себя при очистке газов.

3.2. Низкие эксплуатационные расходы обеспечиваются технологически:

3.2.1. Отсутствует расход газа на регенерацию. Применена схема замкнутой системы регенерации, в которой, в отличии от сплит-системы, для регенерации сорбента используется газ находящийся в замкнутом контуре: Адсорбер – Компрессор – Нагреватель –Адсорбер – Охладитель – Фильтр-коалесцер ( для сепарации влаги от охлажденного газа ) – Нагреватель.

Принимая во внимание расход газа регенерации 10-15%, схема замкнутой системы регенерации снижает емкость оборудования, а отсюда его стоимость и эксплуатационные расходы. Также в случае сплит-системы сброс газа регенерации на вход компрессора приводит к уменьшению его моторесурса и увеличению энергозатрат на повторный проход газа.

Применение Технологии Осушки Газа с замкнутым циклом регенерации исключает расход газа на регенерацию, что обеспечивает поставку всего товарного газа, который при больших объемах осушки, по стоимости, составляет десятки миллионов долларов.

Примечание: Под сплит-системой понимается схема, при которой газом регенерации является уже осушенный газ или увлажненный газ, который после охлаждения подается на сторону с пониженным давлением или вход компрессора и таким образом повторно проходит через компрессор или установку.

3.2.3. Для обеспечения работы замкнутого контура применяется специальный компрессор с высоким моторесурсом, не требующий обслуживания в течении пяти лет непрерывной эксплуатации. Регламентным ремонтом, через пять лет эксплуатации, является замена двух подшипников.

3.2.4.Применение электронагревателя для газа регенерации позволяет избежать сжигание газа, традиционно используемой тепловой пушкой, резко снизить эксплуатационные риски и массогабаритные размеры в десятки раз.

3.2.5. Стабильность работы. Падение объемов газа и давления не влияют на качество осушки природного газа.

3.2.6. Система контроля влажности при очистке газа предназначена для непрерывного мониторинга точки росы газа на выходе из установки осушки. Жестко заданный заранее цикл осушки и регенерации может привести к значительному перерасходу электроэнергии. Датчик точки росы системы непрерывно измеряет влажность природного газа на выходе установки осушки и соответствующим образом управляет запуском цикла регенерации. Таким образом, исключаются ненужные циклы, значительно снижаются затраты на эксплуатацию оборудования, увеличивается срок службы его деталей и адсорбента.

4. КОМПЛЕКТАЦИЯ.

Установки осушки при газа комплектуются только от производителей с известной репутацией в нефтегазовой промышленности.

5. СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ.

5.1. Шеф-монтаж, обучение персонала, сервисное обслуживание, поставка расходных материалов гарантируется.

6. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И АГРЕГАТОВ.

Установка состоит из двух блоков.

Агрегатный Блок (АБ) 100% заводской готовности состоит из сварного каркаса, рамы основания. Каркас закрыт быстросъемными панелями и крышей с резиновыми уплотнениями, что обеспечивает быстрый доступ к узлам и агрегатам с внешних сторон АБ.

Блок обеспечен рым-болтами для перемещения краном и направляющими для работы с автопогрузчиком, а также отверстиями для крепления АБ к фундаменту.

Покраска выполнена в три слоя. Два слоя грунта различных цветов и слой финишного покрытия.

Половое покрытие АБ профнастил.

В АБ установлены освещение, вытяжная вентиляция и кнопка аварийной остановки.

Часть АБ на одном из торцов открытого исполнения с установленным охладителем радиаторного типа, накрыт панельной крышей.

В закрытом помещении АБ размещены электрический нагреватель газа, входной и выходной фильтра, фильтр коалесцер.

Вдоль стен расположены клапана с исполнительными механизмами, трубопроводами, компрессор газа регенерации а также другие узлы и агрегаты обеспечивающие автоматическую работу УОГ. Компоновка обеспечивает свободный доступ ко всем узлам АБ.

Пульт управления вынесен за пределы взрывоопасной зоны.

Блок Адсорберов (БА) установлен на рамном основании, которое крепится к фундаменту и подсоединен к Агрегатному Блоку трубопроводом через фланцевые крепления.

БА снабжен лестницами и переходами для обслуживания.

Ввод силовых кабелей, кабелей управления и импульсного газа (осушенный воздух) могут быть выполнены как в воздушном, так и наземном исполнении.

6.1. ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ГАЗА РЕГЕНЕРАЦИИ.

Циркуляционный электронагреватель газа регенерации горизонтального типа закреплен на рамном основании и предназначен для разогрева газа до +3500С. Нагреватель снабжен теплоизоляцией с алюминиевым кожухом.

На нагревателе расположены два датчика температуры. Датчик управления температурой и датчик контроля температуры поверхности тэна.

Тэны с низкой ватной нагрузкой 1.1вт/см2, выполнены из нержавеющей полированной стали.

Управление тэнами ПИД регулировка.

Датчик протока газа в замкнутом контуре и датчик давления обеспечивают дополнительную защиту нагревателя.

Приложение N0 2. Чертеж, характеристики, фото.

6.2. ФИЛЬТР ГАЗОВЫЙ (входной и выходной)

Входной фильтр представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с приварным в нижней части эллиптическим днищем и разъемным фланцевым соединением с плоской крышкой на шпильках в верхней части.

Фильтр удаляет масляный туман, жидкую воду и механические примеси из сжатого газа, что создает нормативные условия работы газораспределительной арматуры.

Основными частями фильтра являются корпус, заменяемый фильтр-картридж коалесцентный, верхний съемный фланец. Корпус фильтра имеет технологические штуцеры для подачи и выхода сжатого газа, штуцеры для подачи и сброса инертного газа, а также штуцер для подсоединения пневмоуправляемого клапана сброса конденсата. Фильтр устанавливается на входе газа в установку и снабжен дифференциальным манометром для индикации степени загрязнения фильтра.

При необходимости дополнительно устанавливается электронный дифференциальный манометр для дистанционного контроля.

6.3. ФИЛЬТР КОАЛЕСЦЕР (ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ)

Двухступенчатый фильтр-коалесцер предназначен для эффективного удаления водных капель из охлажденного газа регенерации. Фильтр устанавливается после охладителя и снабжен дифференциальным манометром для визуального определения перепада давления на фильтре. Дифференциальный манометр предназначен для индикации степени загрязнения фильтра.

Во внутренней полости закреплен заменяемый картридж-коалесцер и ванн-система.

Сброс влаги происходит электромагнитным клапаном по команде датчика уровня рассоложенным в нижней части корпуса фильтра.

При необходимости дополнительно устанавливается электронный дифференциальный манометр для дистанционного контроля.

6.4. ОХЛАДИТЕЛЬ

Устанавливается на открытой части АБ.

Обеспечивает конденсацию паров влаги газа регенерации и оптимальную работу фильтра-коалесцера, предотвращающего попадание конденсата в компрессор.

Управление вентилятором обдува охладителя осуществляется контроллером по состоянию датчика температуры на входе в охладитель.

6.5. КОМПРЕССОР ГАЗА РЕГЕНЕРАЦИИ

Вихревой компрессор высокого давления, с большим моторесурсом, предназначен для принудительной циркуляции газа в контуре регенерации.

Компрессор выполнен во взрывозащищенном исполнении и обеспечен четырьмя независимыми ступенями защиты:

- от перегрева встроенным термореле;

- тепловым реле от токовых перегрузок;

- датчиком протока газа в замкнутом контуре;

- датчик давления на выходе компрессора;

Корпус имеет штуцеры входа и выхода природного газа и штуцеры подключения дифференциального манометра, служащего визуальным индикатором работы компрессора.

Не требует сервисного обслуживания в процессе эксплуатации. Регламентный ремонт проводится после пяти лет непрерывной работы. Замене подлежат два подшипника качения.

Вибрация и шум при работе компрессора отсутствуют.

6.6. АДСОРБЕРЫ.

Адсорбер представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с приварными эллиптическими днищами. Внутренняя полость заполняется адсорбентом. Адсорбер имеет штуцеры входа и выхода газа очистки и регенерации, выгрузки адсорбента, снабжен предохранительным клапаном для защиты от превышения рабочего давления, вводом подсоединения манометров и датчиков давления для контроля и управления рабочим давлением в адсорбере.

Наружная поверхность адсорбера покрыта теплоизоляцией и защитным кожухом. Теплоизоляция огнестойкая, устойчивая к влаге и механическим воздействиям.

Чертеж прилагается. Приложение N0 4.

6.7. ДАТЧИК ТОЧКИ РОСЫ

Обеспечивает контроль над Точкой Росы в непрерывном автоматическом режиме, с индикацией в реальном времени на пульте управления.

Управляет временем циклов осушки и регенерации, что позволяет менять время циклов в зависимости от влажности входящего и осушенного газа. Автоматизированный контроль за количеством циклов значительно снижает эксплуатационные расходы, увеличивает моторесурс УОГ и продлевает время использования сорбента.

6.8. СОРБЕНТ

В качестве осушителя применяются молекулярные сита или цеолиты.

Для низкого перепада давления в рабочем слое до 150мбар (возрастает при износе сорбента) предпочтение отдается сферическим гранулам.

Технические характеристики сорбентов прилагаются.

6.9. ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ

Пульт управления расположен в помещении невзрывоопасной зоны и конструктивно представляет собой металлический корпус с открывающейся дверью. Двери, боковые и задние панели корпуса шкафа изготовлены из углеродистой стали.

В шкафу размещается:

- программируемый контроллер, Simens;

- источники вторичного электропитания;

- электротехническое оборудование для подключения внешних электрических цепей;

- электротехническая аппаратура промышленного исполнения.

Кнопка Аварийной Остановки.

Система дополнительного охлаждения по требованию Заказчика.

6.10. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Система управления, основана на многофункциональном микропроцессорном контроллере. Все технологические процессы могут выполняться как в ручном, так и в автоматическом режиме. В ручном режиме управление агрегатами производится обслуживающим персоналом. Микропроцессорный контроллер выполняет функции:

- регулировки температуры;

- управление циклами (переключением клапанов);

- диагностикой положения клапанов (открыт - закрыт)

- подачи импульсного газа (осушенный воздух);

- контроля давления в установке, компрессорах и поддержания давления в замкнутом цикле регенерации;

- контролирует наличие протока газа регенерации;

- сброса конденсата;

- контроля состояния загрязненности фильтров;

- аварийных ситуаций.

В автоматическом режиме все агрегаты управляются микропроцессорным контроллером и не требуют постоянного контроля обслуживающим персоналом. Все рабочие параметры дублируются механическими стрелочными приборами контроля. При выполнении задания или возникновении в процессе работы аварийных ситуаций, установка прекращает работу и оповещает обслуживающий персонал звуковым и световым сигналом, с индикацией причины на пульте управления установки. Для повышения надежности установки в силовой части цепей управления введена тиристорная бесконтактная система управления нагревателями. Многоканальная система мягкого включения обеспечивает полную гальваническую развязку, что полностью исключает возникновение помех и сбоев в работе. Наличие, очередность и перекос фаз контролируются при помощи реле контроля фаз, которое защищает электрооборудования и обеспечивает симметричную нагрузку питающей сети.

Автоматизированная Система Байпаса для обхода УОГ по требования Заказчика.

Аварийный сброс давления газа с УОГ на свечу до атмосферного с пульта управления по требования Заказчика.

6.11. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

Изготавливается в трех экземплярах, с ламинированными листами. По экземпляру для места эксплуатации, техофиса Заказчика и предприятия Изготовителя.

В электронной форме копия, по просьбе Заказчика, отправляется немедленно.

6.12. КОМПРЕССОР

Два воздушных компрессора, рабочий и резервный используются для обеспечений импульсным газом, с рабочим давлением до 10атм и блоками осушки (подготовки) воздуха с Точкой Росы -700С.

Автоматический сброс конденсата.

Давление в системе подачи воздуха контролируется датчиком давления с выводом информации на пульт управления. Включение и выключение компрессора отображено световой индикацией на пульте управления.

Замена блока осушки производится один раз в пять лет.

Расположены в защищенном помещении вне взрывоопасной зоны.

6.13. ПРИРОДООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Установки осушки газа типа НДПГ отличаются от аналогов низким содержанием отходов в процессе осушки газа и вредных выбросов в атмосферу, а также расходов связанных с утилизацией расходных материалов, благодаря замкнутой системой регенерации сорбента.

Утилизации подлежат:

- фильтроэлементы два раза в год.

- молекулярные сита один раз в 5 лет. После регенерации не содержат влагу, газы или другие вредные вещества . Утилизируются в стандартных местах захоронения и не требуют специального разрешения.

- конденсат образующийся в процессе охлаждения газа.

Конденсат содержит до 10% (от объема конденсата) различных растворенных газов и несколько грамм пыли сорбента на литр.

Утилизируется согласно действующих местных и отраслевых требований.

- газ в процессе сброса конденсата, как правило, не превышает нескольких нм3/сутки и подается на свечу.