Повышение энергетической эффективности аппаратов воздушного охлаждения газа

Магистральный транспорт газа является одним из крупнейших потребителей энергоресурсов в Узбекистане. В связи с возрастающим спросом на природный газ, увеличением стоимости топливноэнергетических ресурсов и снижением добычи природного газа задачи трубопроводного транспорта, направленные на повышение энергоэффективности работы газовой отрасли являются наиболее актуальными.

Движение газа по магистральному газопроводу обеспечивается компрессорными станциями (КС), сооружаемыми по трассе через определенные расстояния [1]. Основным энергопотребляющим оборудованием КС являются газоперекачивающие агрегаты и аппараты воздушного охлаждения газа (АВО).

До 70-х годов XX века вопрос об охлаждении газа решался для каждого конкретного случая на основании технико-экономических расчетов, причем предельные температуры устанавливались исходя из условий термоустойчивости битумных покрытий (+70 °C) [2].

В свое время изучением влияния температурного фактора на надежность линейной части магистральных газопроводов занимались М.З. Асадуллин, Р.М. Аскаров, Н.А. Гаррис, В.В. Новоселов, И.Г. Исмагилов и С.М. Файзуллин [3].

Исследованиями эффективности охлаждения природного газа на компрессорных станциях и ее повышением занимаются уже на протяжении более 30 лет. В середине XX века охлаждение газа проводили в оросительных холодильниках под градирней, что приводило к большим потерям напора и значительным капитальным затратам [2]. В настоящее время большая часть компрессорных станций оснащены аппаратами воздушного охлаждения.

Температура природного газа на выходе с компрессорной станции зависит не только от режима работы газоперекачивающих агрегатов, но также и от тепловой эффективности системы охлаждения, которая определяется степенью загрязнения теплообменных секций аппаратов. Поэтому при проведении оптимизации путем снижения температуры природного газа необходимо также учитывать периодичность проведения очисток поверхности теплообмена аппаратов воздушного охлаждения (АВО).

Регулирование производительности аппаратов воздушного охлаждения со стороны воздуха осуществляется на большинстве компрессорных станций за счет изменения угла установки лопастей вентиляторов и установкой поворотных жалюзи. Однако, было доказано, что первое средство работает лишь в течение первых месяцев эксплуатации, а второе не является достаточно эффективным и весьма неэкономично.

Для контроля параметров работы аппаратов воздушного охлаждения газа в предлагается установить автоматизированную систему. Она позволит обеспечить непрерывность работы в продолжительном режиме, снизит влияние человеческого фактора при регулировании температуры на выходе из АВО, даст возможность автоматически отслеживать случайные метеорологические и технологические изменения параметров, действующих на АВОГ и т.д.