Оценка эффективности кожухотрубчатого теплообменника в работе установки десорбции на ГП–5 Ямбургского газоконденсатного месторождения

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Оценка эффективности кожухотрубчатого теплообменника в работе установки десорбции на ГП - 5 Ямбургского газоконденсатного месторождения

Бортасевич Артем Олегович

На УКПГ - 5 производится осушка газа с использованием в качестве абсорбента диэтиленгликоля с массовой концентрацией 98,6 - 99,3% масс. Применение таких растворов позволяет осушать газ до необходимой точки россы в летний период до минус 10, в зимний до минус 20 градусов цельсия. Для получения растворов таких концентраций ДЭГ постепенно нагревается в цепочке аппаратов, необходимых для регенерации, для испарения из раствора необходимого количества воды.

Для оценки эффективной работы теплообменника был проведен технологический расчет теплообменника, задачей которого является определение поверхности теплообмена и гидравлического сопротивления теплообменника.

Ключевые слова: ДЭГ, регенерации, теплообменника, поверхности теплообмена, гидравлического сопротивления.

EVALUATION OF THE EFFECTIVENESS OF SHELL AND TUBE HEAT EXCHANGER IN THE INSTALLATION DESORPTION ON GP - 5 OF YAMBURG GAS CONDENSATE FIELD

Bortasevich A.O.

Gas drying is carried out at UCP - 5 using diethylene glycol as an absorbent with a mass concentration of 98.6 - 99.3% of the mass. The use of such solutions allows to dry the gas to the required dew point in the summer to minus 10, in winter to minus 20 degrees Celsius. To obtain solutions of such concentrations, the deg is gradually heated in a chain of devices necessary for regeneration to evaporate the required amount of water from the solution.

To assess the effective operation of the heat exchanger, the technological calculation of the heat exchanger was carried out, the task of which is to determine the surface of the heat exchange and the hydraulic resistance of the heat exchanger.

Keyword: Deg, regeneration, heat exchanger, heat exchange surface, hydraulic resistance.

Введение

Теплообменник - это техническое устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя средами, которые имеют различную температуру [1].

Кожухотрубные теплообменники состоят из пучков труб, укрепленных в трубных досках, кожухов, крышек, камер, патрубков и опор. Трубное и межтрубное пространства в этих аппаратах разобщены, причем каждое из них может быть разделено перегородками на несколько ходов.

Классическая схема кожухотрубчатого теплообменника показана на рисунке 1 [2].

Рисунок 1 - схема кожухотрубчатого теплообменника

Принцип работы кожухотрубчатого теплообменника заключается в том, что горячий и холодный теплоносители движутся по двум различным каналам. Процесс теплообмена происходит между стенками этих каналов.

Раствор насыщенного гликоля с температурой 5-15 0С поступает в трубное пространство теплообменников, где нагревается встречным потоком регенерированного ДЭГа, текущему по межтрубному пространству, до температуры 120-130 0С. [3]

Во время длительной работы происходит эрозионный и коррозионный износ труб и стенок корпуса: теплопередающие поверхности загрязняются и эффективность теплопередачи падает. Для профилактики износа возможна предварительная очистка от различных солей и механических примесей в абсорбенте. Цель работы определения необходимых параметров технологический расчет теплообменника.

Ход работы

Расчет производиться на трех различных режимах с разными расходами, подаваемого на установку регенерации диэтиленгликоля. Результаты технологического расчета теплообменного оборудования представлены в таблице 1 [4], [5]

Таблица 1 - Результаты технологического расчета теплообменного оборудования

Проведя расчеты теплообменного оборудования на трех режимах с расходами 20, 15 и 10 м3/ч(таблица 1) были получены большие запасы поверхности теплообмена. Так случилось из-за неполной загруженности установок, так как месторождение находится в режиме падающей добычи. Общие потери давления в аппарате считаются приемлемыми, так как не превышают ?P = 0,01 МПа.

По результатам расчета строится график зависимости загрузки теплообменника от расхода гликоля (Рисунок 2)

Рисунок 2 - График зависимости загрузки теплообменника от расхода гликоля кожухотрубчатый теплообменник гликоль месторождение

График показывает, что при увеличении расхода гликоля, повышается загрузка аппарата, а значит, уменьшается и запас поверхности теплообмена.

Вывод

В настоящее время расход гликоля на ГП-5 ямбургского газоконденсатного месторождения не превышает 10 м3/час, как показали расчеты, запас поверхности теплообмена в этом случае равен 86%, поэтому целесообразно бы было подключить дополнительную технологическую нитку к установке.

Список литературы

Дытнерский, Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Ю. И. Дытнерский, Г. С. Борисов, В. П. Брыков и др.; под ред. Ю. И.

Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. - М.: Химия, 1991. - 496 с.

Лебедев П.Д., Щукин А.А. «Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. (Курсовое проектирование). Учеб. пособие для энергетических вузов. «Энергия», Москва, 1970.

Технологический регламент УКПГ-5 ЯГКМ, - п. Ямбург, 2006.-211 с.

Чеботарев В.В. Расчеты основных технологических процессов при сборе и подготовке скважинной продукции: учеб. пособие. - 3-е изд., перераб. и доп. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. - 408 с.

Чеботарев В. В. Горбунов И. В. «Расчет процесса регенерации ДЭГа и метанола» - учебное пособие - Уфа. Издательство: УГНТУ 2015 - стр. 99.

Размещено на Allbest.ru