Повышение эффективности эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения газа на промыслах Крайнего Севера

• Автор: Давлетов, Касим Мухаметгареевич
• Шифр специальности: 05.15.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Надым
• Количество страниц: 199с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА В КОМПРЕССОРНЫЙ ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СЕВЕРА ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ.
1.1. Влияние режимных параметров на показатели работы абсорбционной установки осушки газа

1.2. Особенности эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения АВО

на газовых промыслах.

1.3. Краткий обзор работ по исследованию процессов охлаждения газа в АВО

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ АВО ГАЗА.

2.1. Методика тепловых расчтов АВО газа при ограничениях по температуре внутренней поверхности стенки труб
2.2. Влияние внешних факторов и режимных параметров на внутренние характеристики АВО.
2.2.1. Влияние режимных параметров.
2.2.2. Влияние геометрических факторов.
2.3. Влияние режимных параметров и компоновки на характеристики АВО
в летних условиях эксплуатации.
3. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА В АВО И ИХ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
3.1. Задачи регулирования
3.2. Объект регулирования
3.3. Регулирование переменным расходом воздуха.
3.4. Стушенчатое регулирование расхода газа
3.5.Регулирование путм частичной внешней рециркуляции воздуха.
3.6. Комбинированное регулирование и переходные режимы эксплуатации АВО
4. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АВО ПРИ СВОБОДНОКОНВЕКТИВНОМ И ВЕНТИЛЯТОРНОМ ОХЛАЖДЕНИИ ГАЗА
4.1. Методика измерений, обработки и обобщения опытных данных при свободноконвективном охлаждении газа.
4.2. Результаты обработки и обобщения опытных данных при свободноконвективном охлаждении газа и их анализ.
4.3. Экспериментальные температурнорасходные характеристики при различных способах регулирования в условиях свободноконвективного охлаждения газа.
4.4. Экспериментальные исследования охлаждения газа при вентиляторном охлаждении
4.5. Результаты сопоставления экспериментальных и расчетных данных и их анализ
5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА В АВО И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ УСТАНОВОК ОСУШКИ ГАЗА
5.1. Методика расчета сезонных и годовых затрат
5.2. Себестоимость охлаждения газа в летний период.
5.3.Оценка эффективности и себестоимости охлаждения газа в АВО с регулированием расхода воздуха.
5.4. Оценка эффективности и себестоимости охлаждения газа в АВО с рециркуляционным и комбинированным регулированием
5.5. Оптимизация максимального расхода воздуха и потребного количества АВО
5.6. Влияние температуры газа контакта на техникоэкономические показатели установок абсорбционной осушки газа в компрессорный период эксплуатации.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


На газовых промыслах Уренгойского и Ямбургского ГКМ установлены АВО типа 2АВГС в количестве 0 и 0 штук соответственно. Характерной особенностью АВО зарубежного производства является применение для обдува оребрнных поверхностей двух и более вентиляторов, установленных над трубными секциями, а также использование труб с высоким коэффициентом оребрения ,5 и большой поверхностью теплообмена с до 0 м2. Суммарная мощность электродвигателей вентиляторов на один АВО колеблется с до 6 кВт. АВО фирм КрезоЛуар, ХадсонИтальяно скомпонованы из 5 аппаратов, размещенных на расстоянии мм друг от друга. Каждый аппарат состоит из двух горизонтально расположенных секций. Два осевых вентилятора установлены над трубными секциями, расположенными в диффузоре. Высокоскоростной электродвигатель смонтирован у основания металлоконструкции и защищен от атмосферного воздействия кожухом и передача от электродвигателя к вентилятору клиноременная. Аппараты 2АВГС трехсекционные с шестью рядами трубок в секции и числом ходов по трубкам, равным 1. Аппарат 2АВГС оснащен двумя осевыми вентиляторами от тихоходного электродвигателя ВАСО , мощностью кВт, установленными под трубными секциями на отдельных фундаментах. АВО, установленные на газовых промыслах, скомпонованы из 5, , аппаратов типа 2АВГС, размещенных на расстоянии 0 0 мм друг от друга. Для всех аппаратов отечественного производства характерно коробление и провисание оребренных труб в теплообменных секциях, интенсивное загрязнение межреберного пространства. Все АВО газа, эксплуатирующиеся на газовых промыслах севера Тюменской области, горизонтального типа с перекрестным потоком теплоносителей. Они не оснащены системами рециркуляции воздуха и отсутствуют противоветровые укрытия. Система регулирования угла наклона лопастей осуществляется вручную для каждой лопасти отдельно, что не обеспечивает оптимального режима охлаждения. Аппараты установлены тесно друг к другу, не защищены от ветра и присутствует взаимное влияние аппаратов отсос теплого воздуха. При к иигтильнай схема Д гаа приведена ъ приложении . По технологической схеме подготовки газа АВО на ДКС газовых промыслов после компримирования охлаждают сырой газуем, приложение. Климатические условия температура наружного воздуха колеблется С, скорость ветра 0 г мс и технологические параметры сырой газ, давление 2,0 г 7,0 МПа, температура н С, расход 2 млн. АВО не должна превышать С зимой и С летом, что обуславливается температурой осушки газа, и должна поддерживаться стабильно круглый год при изменяющихся входных параметрах и внешних факторах. При работе АВО с перекрестным потоком с одноходовой схемой по воздуху и газу нижние ряды оребренных трубок по всей длине аппарата омываются холодным потоком воздуха, температура газа по длине трубы от входа к выходу снижается, и в результате изменения равновесного влагосодержания на внутренней поверхности оребренных трубок происходит отложение влаги в виде пленки. Образование газовых гидратов обусловлено термобарическими условиями в трубопроводах и аппаратах, наличием свободной капельной влаги, образованием центров кристаллизации . При наличии выше перечисленных условий гидраты первоначально образуются на выходном участке нижнего ряда теплообменных трубок, далее происходит закупорка сечения с последующим размораживанием и разрушением этих трубокСМ. Для аппаратов с перекрестным потоком характерна большая неравномерность охлаждения газа по рядам труб средний температурный напор между теплоносителями уменьшается по высоте шестирядного пучка в несколько раз. Причем эта неравномерность охлаждения температуры газа может достигать С и более . Эксплуатация УКПГ на месторождениях Медвежье,Ямбургское, Вынгапуровское в компрессорный период показала, что глубина осушки газа по влаге согласно ОСТ. Это связано с высокой температурой газа, поступающего на осушку, так как АВО газа стабильно может работать только при температурах газа выше точки начала гидратообразования. Поэтому режим работы АВО ДКС выбирается таким, чтобы не допустить образования гидратов в нижних рядах трубок, что ведет к повышению средней температуры охлажденного газа. АВО.