Поскольку практически во всех установках сжижения природного газа в той или иной модификации применяются дроссельные циклы с предварительным охлаждением, целесообразно более подробно рассмотреть расчет этого цикла, так как выводы, вытекающие из него, в определенной мере носят универсальный характер.
При изучении и расчете циклов сжижения необходимо обратить внимание на особенности и границы применения каждого.
Поскольку природный газ является взрывоопасным веществом, необходимо рассмотреть вопросы безопасной эксплуатации установок сжижения.
Вопросы для самопроверки.
1. Назвать компонентный состав природного газа.
2. Написать уравнения материально-теплового баланса для простого и дроссельного циклов с предварительным охлаждением.
3. Назвать отличительные особенности схем с детандером высокого, среднего и нижнего давлений.
4. Привести графики изменений энтальпий метана от температуры.
5. Каковы особенности установок сжижения природного газа, использующих перепад давления на ГРС?
6. В чем отличие классического каскадного цикла от однопоточного?
7. Как влияет входное давление на удельные энергетические затраты в простом дроссельном цикле?
Литература: [2, 3].
В этом разделе необходимо уяснить подход к классификации резервуаров для хранения и перевозки СПГ в зависимости от объемов, давления, средств передвижения.
При изучении устройства резервуаров необходимо отдельно рассмотреть элементы внутреннего сосуда, внешнего сосуда и трубопроводную систему.
Необходимо четко уяснить методику наполнения и опорожнения резервуаров.
В качестве теплоизоляции хранилищ используются различные материалы. Необходимо научиться правильно считать теплопритоки и выбирать материал теплоизоляции и тепловых опор.
На примере одного из резервуаров необходимо рассмотреть его пневмогидравлическую схему с обязательным указанием средств безопасной эксплуатации.
Вопросы для самопроверки.
1. Привести классификацию резервуаров для СПГ по объему.
2. Привести классификацию резервуаров для СПГ по давлению.
3. Привести сравнительные характеристики применяемой теплоизоляции.
4. Написать расчетные формулы на прочность цилиндрической оболочки сосуда.
5. Написать расчетные формулы испаряемости СПГ при хранении.
6. Как осуществляется подготовка резервуаров для первого заполнения СПГ?
7. Какие защитные устройства применяются в резервуарах и его трубопроводной обвязке от повышения давления?
Литература: [4, 5].
Изучение необходимо начать с краткого рассмотрения классификации теплообменников по принципу действия, направлению и количеству потоков теплоносителей, по конструктивным особенностям и т. д.
Одним из основных типов теплообменников в установках сжижения природного газа являются кожухотрубные витые теплообменники. Необходимо более подробно рассмотреть их конструктивные особенности, изучить методы теплового и конструктивного расчета с применением как гладких, так и оребренных труб. Следует также уяснить, как осуществляется гидравлический расчет теплообменников.
При изучении конструкций теплообменников необходимо обращать внимание на материалы, используемые при их изготовлении (для работающих при криогенных температурах и во взрывоопасной среде), а также на способы соединения отдельных элементов (разборные, сварные и пр.).
Вопросы для самопроверки:
1. Как классифицируются теплообменники для СПГ:
– по конструкции;
– по принципу действия;
– по направлению потоков теплоносителей?
2. Из каких составляющих складываются гидравлические потери в витых кожухотрубных теплообменниках?
3. Каким способом можно повысить коэффициент теплопередачи в витых кожухотрубных теплообменниках?
Литература: [2].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.