Главная -> Словарь

Холодильных установок

В настоящее время основной способ обработки конденсат-содержащего газа — низкотемпературная конденсация с использованием холода, получаемого за счет дроссель-эффекта , либо вырабатываемый на специальных холодильных установках. При этом наблюдается тенденция к внедрению для использования пластовой энергии газа с целью получения холода турбодетандер-ных установок, об эффективности которых было сказано выше.

В настоящее время искусственный холод настолько широко распространен, что практически нельзя найти такой отрасли техники, где бы не применялись холодильные машины. В промышленных холодильных установках чаще всего применяют поршневые и центробежные холодильные агрегаты.

Как на один из новейших примеров борьбы с загрязнением вод укажем на крупнейший нефтеперерабатывающий завод американской фирмы «Атлантик Ричфилд» в Черри-Пойнт в штате Вашингтон на тихоокеанском побережье США. Этот завод построен с учетом необходимости минимального загрязнения вод. Предусмотрено, что сточная вода предприятия должна быть годна для промышленного водоснабжения , жизни дикой природы, рыбоводства, купания людей, полива полей, она должна также удовлетворять эстетическим требованиям . В сточной воде допускаются концентрации нефти 10 мг/л, фенолов 0,2 мг/л. Предусматривается также экономия воды, используемой в технологическом процессе в холодильных установках .

В пароэжекторных холодильных установках в качестве рабочего агента применяют воду, теплота испарения которой почти в 2 раза больше, чем аммиака, и в 10 раз больше, чем СО2.

Описанную схему можно рекомендовать для разделения нефте-заводского газа, точнее метано-водородной фракции этого газа с содержанием 50—60% Н2. При концентрации водорода 60—70% прибегают к предварительному охлаждению исходного газа посторонним источником холода, получаемым на аммиачных или пропиле-новых холодильных установках. С помощью таких установок газ можно охладить до минус 40 °С.

Ротационные пластинчатые компрессоры применяют в холодильной технике главным образом в качестве ступеней низкого давления в двух- и трехступенчатых холодильных установках. Это обусловлено тем, что именно в области малых перепадов давлений пластинчатые компрессоры имеют достаточно высокие объемные и энергетические показатели.

Холодильные машины с центробежными компрессорами разделяют на две группы: компрессорные холодильные машины для охлаждения воды или рассола, наиболее распространенные в установках комфортного и промышленного кондиционирования воздуха; компрессорные агрегаты, применяемые в холодильных установках химических и нефтехимических производств.

Выпарной аппарат — аппарат для концентрирования растворов или частичного выделения из них растворенных твердых веществ с удалением растворителя в виде пара. Обычно представляют собой трубчатые нагревательные камеры. Выпарные аппараты для выпаривания воды, поступающей на питание котлов, а также хладагента в холодильных установках, называют испарителями. К тешюобмен-ным аппаратам можно отнести и сушилки. По конструкции различают испарители горизонтальные паротрубные, в которых греющий пар проходит внутри труб, а испаряемая вода омывает трубы снаружи, и вертикальные водотрубные, в которых вода проходит внутри труб.

Конденсация — процесс перехода вещества из парообразного состояния в жидкое; осуществляется путем охлаждения или сжатия и охлаждения пара при температурах ниже критических для данного вещества, при этом процесс сопровождается выделением теплоты конденсации. При конденсации резко уменьшается объем среды и образуется вакуум. Это обстоятельство обусловило использование конденсаторов для создания вакуума. Конденсация применяется для: получения в жидком виде продуктов, выводимых из аппаратов в парообразном состоянии; сжижения природных, попутных газов, паров хладагентов в холодильных установках и т.п.

Для сжижения природного метанового газа обычно применяют метод последовательного дросселирования с применением охлаждения газа жидкими хладоагентами , получаемыми в специальных холодильных установках. Дросселирование заключается в том, что газ, находящийся под большим давлением, выпускается через узкое отверстие в трубопровод, где давление невелико. Резкое снижение давления и происходящее при этом расширение вызывают и резкое понижение температуры газа. Природный газ предварительно очищается oj углекислоты, сероводорода и паров воды.

Необходимо, чтобы битумные адгезивы, используемые для крепления изоляционных блоков в холодильных установках, обладали хорошим сопротивлением растрескиванию при низкой температуре и не были хрупкими. Кроме того, их консистенция должна быть

Многие технологические процессы, например фракционирование газов пиролиза, дспарафинизация масел, разделение ксилолов методом кристаллизации, требуют для своего осуществления охлаждения до низких температур, которые не могут быть достигнуты при охлаждении водой или воздухом. Н этих случаях применяется' искусственное охлаждение при помощи холодильных установок',. Принцип работы холодильных установок сводится к осуществлен то известного в термодинамике процесса переноса тепла от менее нагретого тела к более нагретому путем затраты энергии извне.

Хлористый метил весьма широко применяется в качестве хладагента для небольших промышленных холодильных установок. Вследствие низкой температуры кипения такие установки позволяют достигнуть температур, требуемых в быту и в мелкой промышленности..

При 0° в 1 м3 воды растворяется 3,4 м3 газообразного хлористого метила. Пределы воспламенения и взрываемости смесей хлористого метила с воздухом 8,25—18,2% объемы, хлористого метила. Для обнаружения неплотностей в аппаратуре холодильных установок хлористый метил одоризмруют, например, добавкой 0,3% ацетофенона или 0,5%

акролеина. С добавкой акролеина хлористый метил отчетливо обнаруживается органолептически даже при разбавлении воздухом в соотношении 1 : 106. Содержание хлористого метила всего 3—5 частей на 106 частей воздуха смертельно. При эксплуатации холодильных установок взрывоопасность практически отсутствует, так как при среднем количестве хлористого метила в системе около 10 кг и даже полной его утечке нижний предел взрываемости не достигается, если только установка не находится в очень малом помещении.

Сравнение турбодетандер ной установки по подготовке газа Уренгойского газоконденсатного месторождения с такой же по схеме установкой, в которой ТДА заменен пропановым холодильным циклом, показывает, что капитальные вложения при условии добычи 30 млрд. м3 в год газа в случае применения ТДА меньше на 15 млн. руб., а среднегодовые эксплуатационные расходы — на 1,5 млн. руб. По отношению к другим способам подготовки газа в соответствии с требованиями отраслевого стандарта применение ТДА еще более эффективно. В течение 13 лет эксплуатации месторождения среднегодовой экономический эффект от применения ТДА вместо пропановых холодильных установок будет составлять 3,9 млн. руб.

Гидромеханические процессы разделения неоднородных смесей и соответствующую аппаратуру широко применяют в газопереработке для очистки газа на входе в газоперерабатывающий завод от механических примесей и капельной жидкости; для отделения от газа сконденсировавшейся жидкости и масла, унесенного после компрессоров; для окончательного отделения адсорбента от газа на выходе из абсорбционных колонн; для отделения конденсата от газа после холодильных установок; для разделения водяного пара и гликоля в блоках регенерации гликолей и др.

С целью уменьшения капитальных и эксплуатационных затрат при строительстве холодильных установок в настоящее время создается более мощный холодильный пропановый турбоагрегат АТП 5-5/3. Он состоит из центробежного компрессора, приводного электродвигателя, мультипликатора, систем смазки и щитов управления. Рабочим агентом может быть пропан технический по ГОСТ 10196—62 или пропан марки по МРТУ 38-1-208—66. Основные технические характеристики агрегата даны в табл. V.5.

В практике проектных расчетов тепловой расчет холодильных компрессоров, как правило, производить не приходится. Их подбирают . Исходной информацией для подбора холодильных компрессоров при проектировании холодильных установок являются холодопроизводительность и необходимые параметры холода, которые получаются из технологического расчета газоперерабатывающей установки в целом.

По своему назначению масла делят на группы: индустриальные разного уровня вязкости; моторные—для двигателей внутреннего сгорания различного типа и назначения; цилиндровые — для поршневых паровых машин; турбинные, применяемые в системах смазки и регулирования паровых турбин и некоторых машин с циркуляционной системой смазки ; компрессорные; масла для холодильных установок; изоляционные — для трансформаторов, конденсаторов и др.

35 Теплообменные аппараты холодильных установок / Под ред. Г.Н. Даниловой.- Л.: Машиностроение, 1986.- С. 142-146;

обеспечивает конденсацию бензиновых фракций. Однако из-за больших энергетических и капитальных затрат, связанных с необходимостью монтажа холодильных установок, они не нашли широкого применения.