|
||
|
Испытания ВДК Установки
|
||
|
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;
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.
Применение
Воздушные холодильные установки
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).
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.
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.
По сравнению с турбодетандерами срок окупаемости, по крайней мере, в 5 раз меньше.
Установки улавливания легких фракций углеводородов (УЛФУ) 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:
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); 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.
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. Полученный очищенный газ может быть использован для сжигания в утилизационных установках.
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: Продукты могут быть получены как в сжиженном, так и газообразном виде с давлением 22 МПа для подачи на АГНКС.
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) Содержание метана в исходном газе может быть другим. Степень сжижения природного газа составляет 12 %.
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.
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...
Разработана установка климат-контроля для зданий с повышенным холодильным коэффициентом Подробнее...
Новая публикация 2011 г. в IRHACE Подробнее...
|
|