167. Проект модернизации сетчатого сепаратора на входе и выходе компрессора циркуляции смешанного хладагента в установках по сжижению природного газа

В проектах по сжижению природного газа для его сжижения часто используется технология компрессии с использованием смешанного хладагента, в результате чего такая система компрессии становится ключевым элементом установок по производству СПГ. Однако в реальной работе компрессорного блока цикла смешанного хладагента из-за колебаний в источнике сырьевого газа на входе, а также из-за изменений в соотношении компонентов смешанного хладагента, даже при условиях, когда рабочие параметры очень близки к проектным, потоки газа на входе и выходе компрессора содержат большое количество жидкости. Это приводит к серьезным отклонениям от проектных параметров работы компрессора, что негативно сказывается на нормальной работе ключевого оборудования. В результате возрастают затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание установки, производственная мощность по переработке LNG не может соответствовать проектным требованиям, что снижает эффективность работы установки.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 20 октября 2020 года в 12:14. В качестве примера здесь рассматривается проект модернизации выходного сепаратора компрессорных установок с смешанными хладагентами, разработанных нашей компанией для одного предприятия по производству LNG в Саньмэньсяе, провинция Хэнань. На примере этого проекта обсуждаются проблемы, с которыми сталкиваются сепараторы компрессоров циркуляционных холодильных установок в многих предприятиях по производству LNG, а также технические решения этих проблем. Схема цикла компрессорной установки с смешанным хладагентом, разработанная этой компанией из Янчжоу для одного предприятия по производству СПГ в Саньмэньсяе, провинция Хэнань, приведена ниже:

Эта компания из Янчжоу разработала и поставила для предприятия по производству СПГ в Саньмэньсяе, провинция Хэнань, компрессорные установки с циклом смешанных хладагентов, а также сепаратор F616A51. Ранее в этих устройствах использовались традиционные, простые сетчатые сепараторы. Однако на практике эффективность разделения в сепараторе F616A51 очень низкая, из-за чего выходящий газ хладагента и газ, полученный в результате его разделения, содержат значительное количество жидкости.

Исходный сепаратор на выходе компрессора цикла смешанного хладагента F616A51 представлял собой горизонтальный сетчатый сепаратор. Его размеры составляют ID1600 мм * SM/SM3950 мм; размер входа для смеси газа и жидкости с правой стороны сверху — DN600 мм, а размер выхода газовой фазы с левой стороны сверху — DN400 мм. Подробности см. на прилагаемой иллюстрации:

В реальной эксплуатации, из-за большого количества жидкости, поступающей вместе с газом в этот сепаратор, а также из-за нестабильности потока исходного газа, объем подачи которого был недостаточным, компания, ответственная за проектирование, совместно с заказчиком скорректировала состав хладагента с учетом мощности охлаждения криогенной установки для глубокого охлаждения метана. В результате было снижено содержание изопентана, а повышено содержание пропана. Такие условия проектирования и изменения расхода во время фактической эксплуатации значительно выходят за рамки допустимых параметров работы традиционных сетчатых сепараторов. Это такие условия, с которыми не могут справиться устройства, основанные на принципах гравитационного разделения, использования фильтрующих элементов или сетчатого разделения.

Пожалуйста, обратите внимание на параметры рабочих условий, заложенные при изначальной разработке этого сепаратора: 1. Поток на входе (кг/ч) – 212203,58； 2. Температура на входе (°C), 20 ； 3. Давление на входе (МПаГ), 3,39 ； 4. Состав входящих веществ (моль%): C2H4 – 19,81 ； C2H6，2.20 ； N2，11.86 ； CH4，52.03 ； Изопентан, 4,69 ； C3H8，8.99 ； Цинамбан, 0,19 ； CO，0.12 ； H2，0.12。

Пожалуйста, обратите внимание на параметры фактической работы этого сепаратора: 1. Поток на входе (кг/ч) – 275202,9； 2. Температура на входе (°C), 20 ； 3. Давление на входе (МПаГ), 2,725 ； 4. Состав входящих веществ (моль%): C2H4 – 18,37 ； C2H6，1.75 ； N2，12.16 ； CH4，48.2 ； Изопентан, 3,28 ； C3H8，16.24。

Сравнивая вышеописанные реальные условия работы с проектными, можно видеть, что они сильно изменились: объем потока входящей среды увеличился на 29,69%, в то время как давление снизилось на 19,62%. Взаимодействие этого роста потока и снижения давления приводит к резкому ухудшению условий работы. Следовательно, первоначальный сетчатый сепаратор никак не может соответствовать требованиям. Более того, на этот раз владелец требует использовать существующую корпусную конструкцию сепаратора, что создает большие трудности и сложности при его технической модернизации. Только применение элементов сепарации с лопастями позволит осуществить эффективную техническую модернизацию при условии использования существующей корпусной конструкции сепаратора.

Сейчас выйду на совещание. Вернёмся и продолжим анализ и обсуждение.

Мы обсудили с разработчиками устройства и владельцем, почему между проектными условиями работы сепаратора и его фактическими условиями эксплуатации существует такая большая разница. На самом деле, если серьезно заняться этим вопросом, это может поставить дизайнеров в неловкое и унизительное положение. Однако разработчики также откровенно сообщили нам, что из-за недостаточной тщательности проектирования, а также из-за необходимости корректировки состава хладагента в процессе эксплуатации, при реальной работе в газовой фазе сепаратора образуется значительное количество жидкости, что влияет на стабильную работу системы. Поэтому требуется сепаратор с высокой точностью разделения газа и жидкости.

В соответствии с требованиями владельца относительно использования существующей корпусной конструкции сепаратора, а также на основе данных о фактических условиях эксплуатации, компания Noval Energy Technology разработала систему с использованием технологии точной динамической сепарации. В результате был модернизирован сепаратор F616A51, расположенный на выходе компрессора цикла смешанных хладагентов, с применением технологии сепарации с помощью лопастей. Основная техническая информация о модернизированном сепараторе следующая: 1. Тип сепаратора: сепаратор с лопастями； II. Модель сепаратора: NOVEL G50-63-595;
III. Модель комплекта внутренних элементов для точной сепарации: NOVEL G50-TBANK-272/17-EDP;
IV. Модель комплекта внутренних элементов, предотвращающих сифонирование и кратковременный отток жидкости: NOVEL G50BT ； V. Эффективность разделения: 99,9% при размере частиц 6,31 микрона и более ； VI. Падение давления при работе: 0,31 фунта на квадратный дюйм.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 7 апреля 2024 года в 11:12. Приложен документ «Сводная таблица с числовыми данными», полученный с помощью системы для расчетов и проектирования разделительных устройств на основе технологии точной динамики компании Novae Energy Technologies. Этот документ является одним из подтверждающих документов, свидетельствующих о применении ключевых технологий, и может быть использован для анализа и обсуждения.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 3 марта 2021 года в 09:51. Здесь также приводится график эффективности разделения частиц, полученный с помощью системы для расчетов и проектирования в области точной динамики компании Novae Energy Technology. Этот график является еще одним документом, подтверждающим эффективность данного устройства для разделения частиц, и может служить основой для дальнейшего анализа и обсуждения.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 3 марта 2021 года в 09:51. Здесь также приводится график падения давления при работе устройства для разделения лопастей, полученный с помощью системы расчета и проектирования точечной динамики компании Novae Energy Technology. Этот график является третьим документом, подтверждающим эффективность данной технологии, и может служить основой для дальнейшего анализа и обсуждения.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 26.09.2023 в 15:57. Для получения дополнительной информации о вариантах модернизации традиционных сепараторов, используемых на компрессорах циркуляции смеси хладагентов в установках по сжижению природного газа, с помощью сепараторов типа «Юйе», пожалуйста, введите в поиске Байду слово «сепаратор Юйе». Затем перейдите на специализированный сайт компании NoWei Energy Technology и обратитесь к ним за технической поддержкой.