Главная

Общая характеристика

Воздушные

Газовые

Криогенные

Испытания

Воздушные

Газовые

ВДК

Воздушные

Газовые

Криогенные

Установки

Воздушные

Газовые

Фреоновые

Улавливание легких фракций

Методы расчетов

Публикации

Контакты

Rambler's Top100

Rambler's Top100

  HOSTHOST.BIZ - Хостинг от 1$ в месяц

Волновой детандер-компрессор (ВДК) по сравнению с турбодетандером отличает низкая стоимость изготовления и эксплуатации при достаточно высокой эффективности. Приводится описание экспериментальных характеристик, полученных при испытаниях на воздухе и природном газе, возможностей применения в различных областях техники и преимуществ при его использовании, приведены параметры и фото конкретных агрегатов и установок. Все приведенные установки могут быть изготовлены в соответствии с параметрами заказчика. Контакты

Волновой детандер-компрессор (ВДК)

Волновой детандер-компрессор является устройством, назначением которого является охлаждение потока газа путем совершения работы расширения, отводимой в виде работы сжатия другого потока газа. В отличие от турбомашин передача энергии расширения одного газа другому, который сжимается, происходит при непосредственном контакте.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований и опыт промышленного применения показывают, что ВДК может снизить затраты на производство холода за счет:

повышения КПД установок при применении ВДК в них, где до сих пор использовались процессы изоэнтальпийного расширения ввиду отсутствия турбодетандеров малой производительности;
  • уменьшения эксплуатационных затрат вследствие снижения частоты вращения по сравнению с турбодетандером и повышения надежности и ресурса;
  • снижения стоимости изготовления установок и уменьшения срока окупаемости.

В ряду расширительных машин, расположенных по возрастанию производительности, волновой детандер-компрессор находится в области от самых малых производительностей, свойственных объемным расширительным машинам (поршневым, ротационным, винтовым и т.д.), но сложных в конструкции, до больших расходов, где турбодетандеры более предпочтительны.

В начало

Применение

Воздушные холодильные установки

WEC WEC wec500

В настоящее время в соответствии с решением Монреальского совещания,запрещающим использование озоноразрушающих веществ в качестве хладоагентов, актуально создание безопасных для окружающей среды холодильных установок. В качестве которых могут быть воздушные холодильные установки.

Применяемые воздушные холодильные установки, выполненные на базе турбодетандеров имеют много недостатков, связанных с высокой частотой вращения и необходимостью коммутации турбины, компрессора и привода. Замена их на волновой детандер-компрессор со значительно более низкой частотой вращения, позволяет устранить эти проблемы и упрощает конструкцию и соответственно стоимость установки.

Опыт, полученный в результате исследований показал, что по своим характеристикам волновой детандер-компрессор немного уступает турбодетандеру, однако обладает преимуществом в простоте, стоимости и надежности.

Представлены установки с воздушным холодильным циклом:

скороморозильная установка, холодопроизводительностью 3,6 кВт, обеспечивающая температуру -100оС;

шахтная установка кондиционирования воздуха, холодопроизводительностью 209 кВт (180000 ккал/ч).

Подробнее

Установка климат-контроля для помещений на хладоагенте R134A.

Установка предназначена для обеспечения комфортного температурного режима в помещениях путем подачи подогретого воздуха в холодное время года и охлажденного воздуха в жаркий период.

Установка позволяет подогреть воздух до температуры 60°С и охладить до -10°С. Включение в цикл волнового детандер-компрессора, позволило повысить холодильный коэффициент по сравнению с обычными фреоновыми холодильниками.

Холодильный коэффициент увеличен в 2 раза.

Подробнее

В начало

Эксплуатация газовых месторождений в период падающей добычи становится затруднительной вследствие падения давления ниже определенного уровня, при котором процессы дросселирования не позволяют обеспечить должную подготовку газа. Продление эксплуатации возможно за счет применения в установках подготовки газа агрегатов изоэнтропийного расширения с большим температурным эффектом понижения давления.

Таким агрегатом может быть волновой детандер-компрессор. Он может обеспечить производительность в диапазоне от 15 тыс. м3/сут до 1 млн. м3/сут.

Установка обработки попутного (нефтяного) газа с использованием процесса низкотемпературной конденсации. Совместно с газофракционирующей установкой они позволяют получать товарный продукт: топливный газ, сжиженный природный газ и стабильный конденсат.

Установка для дополнительного извлечения пропан-бутановой смеси и стабильного газового конденсата. Установка предназначена для извлечения С3+ высшие из природных газов при высоком содержании метана (90%…94%) и получения товарной продукции в виде топливного газа, пригодного для использования, сжиженного пропан-бутанового топлива (СПБТ) и газового бензина или стабильного конденсата. Установка может быть размещена на ГРС.

Установки комплексной подготовки природного газа с ВДК для небольших скважин.

  1. Малые начальные капитальные вложения по сравнению с турбодетандерами.
  2. Быстрая окупаемость.
  3. Низкие эксплуатационные расходы.
  4. Легкость в монтаже и демонтаже, т.к. не требуется специального фундамента.
  5. Достаточно высокая эффективность, позволяющая получить требуемую точку росы и обеспечить сепарацию тяжелых углеводородов.

По сравнению с турбодетандерами срок окупаемости, по крайней мере, в 5 раз меньше.

Подробнее

В начало

Установки улавливания легких фракций углеводородов (УЛФУ)

WEC WEC

Установки улавливания паров легких фракций углеводородов с ВДК позволяют получить совершенно другой эффект по сравнению с компрессорными, т.к. в них используется процесс низкотемпературной сепарации. В результате применения процесса охлаждения удается существенно снизить требуемую степень сжатия в компрессоре и соответственно уменьшить расход энергии. Это позволяет извлекать углеводороды из паро-воздушной смеси даже при малой их концентрации.

Такие установки могут быть использованы:
1) на бензо- и нефтехранилищах при концентрации паров бензина в воздухе 2…3 кг/м3;
2) на производствах, связанных с необходимостью использования бензина, а затем извлечения его из смеси с воздухом, например, маслоэкстракционных - изготовление рафинированного растительного масла и т.д., при концентрации бензина 100 г/м3 и менее.

Подробнее

В начало

Установка для получения сжиженного метана из шахтного газа

Установка утилизации шахтного метана с ВДК предназначена для выделения углеводородных компонентов из смеси газов, получаемых из угольных шахт. Технология основана на низкотемпературном разделении газов.

Начальный состав смеси включает в себя 30% метана, 2% этана, 0,1 % пропана, остальное - воздух. Разработана установка на базе ВДК, которая позволит получить сжиженный углеводородный продукт, состоящий из метана - 93%, этана - 6%, и пропана при содержании воздуха менее 0,1%. Очищенный от метана воздух выбрасывается в атмосферу.

Основные параметры установки:

расход исходного газа, м3/ч (м3/мин) 426 (7,1);
расход газа через компрессор, м3/ч (м3/мин) 540 (9);
расход сжиженного продукта, кг/ч 93,6;
мощность, потребляемая компрессором, кВт 116,3;
удельные затраты энергии на получение продукта, кВт/кг 1,23; 
состав сжиженного продукта:
метан – 93,3%, этан – 6,3 %, пропан – 0,3 %, воздух – 0,1 %.
состав отбросного газа
метан – 1%, азот – 70,6%, кислород – 28,4%.

Минимальные затраты внешней энергии достигаются за счет использования дизель-компрессорного агрегата, работающего на добываемой из шахты смеси метана с воздухом.

Аналогичные установки разработаны для извлечения сжиженного метана из биогаза, получаемого путем переработки органических отходов сельскохозяйственного производства, а также утилизации газа хранилищ твердых бытовых отходов (свалок). Биогаз содержит примерно такое же количество метана, как и шахтный газ, однако вместо воздуха в нем содержится двуокись углерода. Прямая утилизация свалочного газа в когенерационных установках затруднена, поскольку газ содержит в своем составе кремнийорганические соединения (силоксаны), которые при сжигании в поршневых или турбомашинах образуют твердые отложения на стенках цилиндра или лопатках. Для предотвращения этого разработана установка, позволяющая удалить силоксаны из газа путем низкотемпературной обработки перед дальнейшим процессом его утилизации.

В начало

Установка для извлечения силоксанов из свалочного газа

Газ, добываемый из свалок, содержит кремнийорганические соединения, что затрудняет его утилизацию в установках, использующих этот газ в качестве топлива. При сжигании этого газа в камерах сгорания двигателя внутреннего сгорания или микротурбинных установок образуются твердые отложения на поршнях, стенках камеры сгорания, цилиндра или лопатках турбины, что приводит к выходу из строя данного агрегата. Данная установка позволяет удалить силоксаны из свалочного газа и направить его для дальнейшей утилизации, например, в когенерационную установку.

Компонентный состав свалочного газа (мол. %):
метан – 60; кислород – 1; азот – 3; двуокись углерода – 35; водород – 0.999. Оставшееся составляет силоксаны, их содержание – 100 мг/м3. При этом компонентное распределение наиболее часто встречающихся силоксанов следующее:
D4 – Octamethylcyclotetrasiloxane, C8H24O4Si4, % - 60;
L2 – Hexamethyldisiloxane, C6H8Si2O, % - 30;
D5 – Decamethylcyclopentasiloxane, C10H30O5Si5, % - 10.

Основные параметры установки:
Производительность по газу, м3/ч 500
Начальное давление газа, MПa 0,25
Давление газа на выходе из установки, MПa 0,1
Извлечение силоксана , % 99,3.

 Полученный очищенный газ может быть использован для сжигания в утилизационных установках.

В начало

Установка для разделения синтез-газа газа.

Установка предназначена для переработки газа полученного в результате пиролиза биогаза. После переработки на установке получается продукты в виде практически чистого метана и метано-этановая смесь. Отбросный газ содержит азот, водород и окись углерода.

Основные параметры установки:
Компонентный состав синтез-газа (мол. %):
метан – 21,59; этан-2,27; азот – 2,27; окись углерода – 52,27; водород – 21,59.
Производительность по газу, м3/ч 820
Начальное давление газа, MПa 0,1
Давление газа после компримирования, MПa 0,6
Компонентный состав получаемого газа 1 (мол. %):
метан – 99,5; этан-1,02; окись углерода – 1,9
Компонентный состав получаемого газа 2 (мол. %):
метан – 37,65; этан-55,18; азот – 0,2; окись углерода – 6,94; водород – 0,04.
Компонентный состав отбросного газа (мол. %):
азот – 2,99; окись углерода – 68,55; водород – 28,46.
Потребляемая мощность, кВт 67.

 Продукты могут быть получены как в сжиженном, так и газообразном виде с давлением 22 МПа для подачи на АГНКС.

В начало

Установка cжижения природного газа

Установка предназначена для получения сжиженного природного газа (СПГ) и может быть установлена на газораспределительных станциях (ГРС).

Основные параметры установки:

Расход газа, тыс. м3/ч (кг/ч) ................................................40 (28573)
Давление газа на входе в установку, МПа ..............................5,0…5,5
Производительность по СПГ, кг/ч ...........................................3400
Давление СПГ, МПа ..............................................................0,2
Температура СПГ, оС ..........................................................-151,9
Давление газа на выходе из установки, МПа ...........................0,6
Содержание метана в исходном газе, %(об.) ...........................93,5
Содержание метана в СПГ .....................................................93,1

Содержание метана в исходном газе может быть другим. Степень сжижения природного газа составляет 12 %.

В начало

Установки для криогенной техники

Обеспечение надежной работы турбодетандерных агрегатов в установках разделения воздуха среднего и высокого давлений является сложной задачей вследствие высокой частоты вращения. Решение этой задачи осуществляется путем применения специальных дорогостоящих подшипников. Кроме того необходима система смазки, а также механизм утилизации энергии, отводимой с вала турбодетандера.

При использовании ВДК нет необходимости в сложной системе смазки, а энергия расширения газа отводится в виде энергии сжатия, что обеспечивается самим принципом его действия.

В настоящее время разрабатываются малорасходные воздухоразделительные установки с расходом воздуха менее 1000 куб.м/ч.

В начало

Общая характеристика | Испытания:воздух | Испытания:газ | ВДК: Воздушные Газовые Криогенные | Установки: Воздушные Газовые Улавливание легких фракций | Расчеты | Публикации | Контакты

Copyright©V.Ersmambetov, 2000-2011

 

Установки для получения сжиженного метана из биогаза, произведенного из отходов сельскозяйственного производства Подробнее...
Установки для разделения синтез-газа, полученного путем пиролиза с/х отходов.Подробнее...
Установки для получения топливного газа из свалочного газа с очисткой от силоксана. Подробнее...
Установка для обработки нефтяного газа при давлении газа до 10 бар и расходах 300 м3/ч, содержание C3+ более 500 г/м3 Подробнее...
Проводятся работы по созданию ВДК с разнородными средами: газ-жидкость
Разработана установка климат-контроля для зданий с повышенным холодильным коэффициентом Подробнее...
Новая публикация 2011 г. в IRHACE Подробнее...