ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ УСТАНОВКИ КОМПЛЕКСНОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА

где ∆T_лог
– среднелогарифмический температурный напор.

Для расчёта по
трубному потоку:

где ∆t_хол– разность температур между трубным и межтрубным потоками на холодном конце
теплообменника, град;

∆t_тепл– разность температур между трубным и межтрубным
потоками на тёплом конце теплообменника, град.

Для расчёта по
межтрубному потоку:

Полученные
коэффициенты теплопередачи показывают высокую эффективность теплообменников:
практически по всем аппаратам они составили более 400 Вт/м²К. Также
высокие значения имеет и основной показатель – интегральный параметр
теплообмена K*F (произведение коэффициента теплопередачи и поверхности): более
550 кВт/К.

Коэффициенты
теплопередачи 20Т-1 опытной линии №10 ГП-1 (пластинчатый теплообменник) в
период проведения обследования оказались несколько выше кожухотрубчатых:
600…680 Вт/м²К, однако параметр теплообмена K*F оказался значительно
ниже требуемого минимального значения: 367…318 против 550 кВт/К. В результате
на этой линии не удалось достигнуть пониженные температуры НТС. Кроме того, при
понижении температуры НТС ниже минус 35 ^оС наблюдается рост
гидравлического сопротивления, что объясняется гидратообразованием по сырому потоку.
При прочих равных условиях этого не наблюдается на кожухотрубчатых аппаратах.

При добыче газа на
максимальных значениях – 264 млн м³/сут, т.е. загрузка
технологических линий составила в среднем 11 млн м³/сут. Однако по
опытной нитке (ТН 10) она не превысила 10,5 млн м³/сут. Несмотря на
это, при большей подаче метанола перед 20Т-1 (0,72 г/м³ против
0,65…0,70 г/м³ по другим линиям) по сухому потоку наблюдалось
высокое гидравлическое сопротивление – около 150 кПа, что свидетельствовало о
гидратообразовании. В результате коэффициенты теплопередачи снизились до
небывало низких значений – около 300 Вт/м²К против 350…400 Вт/м²К
по кожухотрубчатым теплообменникам остальных технологических линий. По всей
видимости, этого количества подачи метанола недостаточно.

Это подтверждает
тезис о том, что пластинчатые теплообменники крайне чувствительны к гидратным
проявлениям и требуют значительно большей подачи метанола в сырой поток на
входе в 20Т-1.

Максимально
допустимое технологическое давление в пластинчатых теплообменниках составляет
10 МПа, но большинство компаний производителей могут выпускать теплообменники с
ограничениями по давлению 4,0 МПа.

Таким образом,
опыт применения пластинчатых теплообменников в качестве важнейшего элемента
промысловых установок НТС – рекуперативного теплообменника – следует признать
негативным. При проектировании новых УКПГ с использованием технологии НТС
целесообразно и в дальнейшем ориентироваться на кожухотрубные теплообменники.

Литература

Гриценко А.И. Сбор
и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России – Москва,
Недра, 1999. – 473 с.

3. Истомин
В.А. Низкотемпературные процессы промысловой обработки природных газов. Часть 2
/ В.А. Истомин. – Москва, ИРЦ Газпром, 1999. – 58 с.

4. Истомин
В.А. Низкотемпературные процессы промысловой обработки природных газов. Часть 1
/ В.А. Истомин. – Москва, ИРЦ Газпром, 1999. – 74 с.

Literature

Gricenko A.I.
Sbor i promyslovaja podgotovka gaza na severnyh mestorozhdenijah Rossii
– Moskva,
Nedra,
1999. – 473 s.

3. Istomin V.A.
Nizkotemperaturnye processy promyslovoj obrabotki prirodnyh gazov. Chast’ 2 /
V.A. Istomin. – Moskva, IRC Gazprom, 1999. – 58 s.

4. Istomin V.A.
Nizkotemperaturnye processy promyslovoj obrabotki prirodnyh gazov. Chast’ 1 /
V.A. Istomin. – Moskva, IRC Gazprom, 1999. – 74 s.