Для чего контрольно испарительный клапан (5 видео)

В зависимости от способа подачи сжиженного газа к горелкам (в жидкой или газовой фазе) различают так называемые мгновенное (однократное) и периодическое испарения газа. Теплота, необходимая для испарения газов, поступает за счет теплообмена с окружающей средой. Чаще используется периодический отбор паров сжиженного газа из резервуара, частично заполненного жидкостью.

В замкнутом объеме резервуара устанавливается динамическое равновесие 2-фазной системы «пар-жидкость». Если начать отбор насыщенных паров, равновесие нарушится: давление паров упадет, и жидкий газ закипит, испаряясь до тех пор, пока не прекратится отбор паров. Давление и температура в резервуаре снижаются, а по мере достижения постоянного отбора восстанавливается постоянство теплообмена. При этом постоянная разность температур жидкости и окружающей среды такова, что жидкость поглощает ровно столько теплоты из внешней среды, сколько необходимо для образования паров сжиженного газа. С этого момента не обнаруживается никаких изменений в температуре жидкой фазы, до тех пор пока не меняется интенсивность отбора паров сжиженного газа.

Установки с естественным испарением обладают серьезными недостатками:

значительной металлоемкостью (например, средний расход металла при газоснабжении от групповых резервуарных установок в средней и северной полосе России составляет с учетом расхода труб не менее 50 кг на одну квартиру, из которых около половины приходится на долю резервуаров);
неравномерность состава паровой фазы (вначале испаряются легкие, а затем — тяжелые углеводороды);
снижение упругости паров сжиженного газа, оставшегося в резервуаре.

Видео:Зачем нужен адсорбер и как работает клапан адсорбераСкачать

Указанные недостатки естественного испарения значительно осложняют операции по хранению СУГ, затрудняют эксплуатацию групповых резервуарных установок и газовых приборов, ухудшают качество сгорания газа. Низкая производительность установок с естественным испарением сжиженных газов вынуждает увеличивать число подземных резервуаров. Поэтому установки с естественным испарением могут быть рекомендованы только для газопотребительного оборудования малой производительности (индивидуальные пользователи), а также для южных регионов с высокими среднесуточными температурами.

Таким образом, характеристики испарения сжиженных газов играют важнейшую роль при проектировании систем хранения газов, приборов и газогорелочных устройств. Производительность резервуаров при периодическом отборе паров зависит от целого ряда факторов:

химического состава сжиженного газа;
температуры внешней среды;
степени наполнения резервуара и площади открытой поверхности;
от степени отбора сжиженного газа из резервуаров, зависящей от нагрузки.

Установлено, что при средней температуре окружающей среды часовая потребность теплоты на каждый квадратный метр смачиваемой поверхности резервуара составляет 11,6 кВт, которые обеспечивают испарение и получение паровой фазы нужного дебита при разности температур окружающей среды и испарения, которую газ должен иметь для заданного давления его использования.

Естественная регазификация в резервуарах. Самый простой аппарат для регазификации сжиженных газов — замкнутый цилиндрический сосуд (баллон, резервуар), частично заполненный жидкой фазой. В верхней части — насыщенный пар. Естественная теплопередача осуществляется через наружную металлическую стенку от воздуха и грунта.

Кроме температурного режима, оказывающего самое большое влияние, есть и другие факторы (почти не поддающиеся расчету), также отражающиеся на испарительной способности:

компонентный состав жидкой фазы;
термическое сопротивление грунта (для подземных резервуаров);
термическое сопротивление защитной изоляции подземного резервуара, стенок баллона и резервуара;
степень загрязненности стенок резервуара;
степень заполнения жидкой фазой резервуара;
цикличность отбора паровой фазы из резервуара;
тепловое взаимодействие подземных резервуаров;
скорость движения и влажность воздуха;
термическое сопротивление теплопередаче от окружающего воздуха (для надземных резервуаров и баллонов) и др.

Видео:Ошибки адсорбера. Симптомы неисправности и проверка клапана продувки адсорбераСкачать

Читайте также: Сухарь клапана шевроле круз

Широкое распространение для газоснабжения объектов коммунально-бытового назначения и сельскохозяйственного производства, а также сезонных потребителей (туристических баз, пансионатов и др.), получили надземные полупередвижные резервуары вместимостью от 600 до 1600 л, а также резервуары большей вместимости. Испарительная способность надземных резервуаров различной вместимости приведена в табл. 7.1.

Таблица 7.1. Испарительная способность надземных резервуаров малой емкости, кг/час

Содержание пропана, %	Температура воздуха, °С
	Резервуар 600 л						Резервуар 1000 л						Резервуар 1600 л
	-30	-20	-10	0	10	20	-30	-20	-10	0	10	20	-30	-20	-10	0	10	20
0	–	–	–	–	0,7	2,3	–	–	–	–	1,1	3,5	–	–	–	–	1,5	4,7
10	–	–	–	–	1,4	3,0	–	–	–	–	2,3	4,7	–	–	–	–	3,0	6,4
20	–	–	–	0,3	2,0	3,7	–	–	–	0,5	3,4	5,9	–	–	–	1,0	4,6	8,0
30	–	–	–	1,1	2,7	4,3	–	–	–	1,7	4,6	7,0	–	–	–	2,8	6,3	9,3
40	–	–	0,2	1,8	3,4	5,0	–	–	0,3	2,8	5,6	8,2	–	–	0,4	4,3	7,8	11,4
50	–	–	0,9	2,6	4,0	5,6	–	–	1,4	4,0	6,8	9,3	–	–	1,9	5,9	9,4	13,2
60	–	–	1,7	3,2	4,8	6,3	–	–	2,8	5,0	8,0	10,6	–	–	3,8	7,5	11,1	14,8
70	–	0,7	2,4	4,0	5,4	7,0	–	2,5	5,3	7,3	10,2	13,0	–	3,5	7,3	10,8	14,3	16,5
80	–	1,5	3,3	4,7	6,1	7,6	–	2,5	5,3	7,3	10,2	13,0	–	3,5	7,3	10,8	14,3	18,2
90	0,5	2,2	4,0	5,4	6,8	8,2	0,8	3,6	6,4	8,6	11,5	14,2	1,1	5,0	8,9	12,4	15,8	19,8
100	1,2	2,9	4,7	6,1	7,5	9,0	1,9	4,7	7,5	9,6	12,5	15,1	2,7	6,6	10,4	14,0	17,5	21,8

Как видно из данных таблицы, испарение сжиженных газов в значительной степени зависит от температуры наружного воздуха: при изменении ее всего на 20°С, т.е. от +5 до -15°С, отбор паров пропана снижается в 2,5 раза, а при изменении от +15 до -15°С (или на 30°С) — в 3–3,5 раза.

Уровень жидкой фазы в резервуаре перед очередной заправкой не должен быть ниже 25%. Испарительная способность надземной резервуарной установки должна определяться для каждого конкретного случая с учетом принимаемого минимального заполнения и минимальной температуры наружного воздуха.

Читайте также: Двигатель j20a гнет ли клапана

Регазификация в подземных резервуарах. Подземные резервуарные установки с естественным испарением жидкой фазы используют теплоту окружающего грунта: в холодное время года резервуар получает постоянный поток теплоты из глубинных слоев грунта, летом — от поверхностных слоев.

Испарительная способность подземного резервуара определяется целым рядом параметром:

Видео:Неисправный клапан адсорбера.СимптомыСкачать

температурой окружающих резервуары грунтов;
коэффициентом теплопроводности грунтов;
степенью заполнения резервуара;
длительностью непрерывной работы (суточной, сменной, часовой).

Расчетная испарительная способность подземного резервуара устанавливается для наихудших условий: в зимний период, при самой низкой температуре грунта, при минимальном заполнении резервуара и при постоянном давлении в резервуаре. В зимних условиях при любой температуре промерзания грунтов в резервуарах должно быть такое избыточное давление, которое позволяло бы обеспечить нормальную подачу газа потребителю.

На основании опыта эксплуатации систем автономного газоснабжения установлены следующие средние величины испарительной способности, м 3 /ч, которыми можно руководствоваться в проектировании:

для резервуаров вместимостью 2,5 м 3 — 4,5;
резервуаров 5,0 м 3 — 9,0;
резервуаров 10,0 м 3 — 15,0–17,0.

Таблица 7.2. Зависимость коэффициента
теплового взаимодействия τ от числа
резервуаров в установке (с разрывом 1 м)

Число резервуаров	Коэффициент теплового взаимодействия τ
2	0,93
3	0,84
4	0,74
6	0,67
8	0,64

Испарительная способность резервуара в составе групповой подземной резервуарной установки меньше, чем у одного отдельного резервуара, за счет экранирования теплового потока, поступающего от окружающего грунта, то есть испарительная способность группы резервуаров не равна сумме испарительных способностей. При групповом размещении подземных резервуаров с разрывами между ними 1 м полученную испарительную способность следует умножать на коэффициент теплового взаимодействия τ.

Зная расчетную испарительную способность, можно легко определить необходимое число резервуаров, разделив часовую потребность в газе на среднюю расчетную испарительную способность одного резервуара с учетом также коэффициента т.

7.2. ИСКУССТВЕННАЯ РЕГАЗИФИКАЦИЯ. ИСПАРИТЕЛИ

Видео:Адсорбер. Зачем нужен, как работает, как проверить.Скачать

Применение установок искусственной регазификации позволяет резко (в 3–8 раз) увеличить испарительную способность групповых резервуарных установок и снизить капиталои металлоемкость в пересчете на единицу массы используемого газа. Также обеспечивается получение газа с постоянной теплотой сгорания.

При сезонном снижении расхода газа резервуарные установки с искусственным испарением могут работать по схеме с естественным испарением (обвязка установок выполняется таким образом, что паровое пространство резервуаров объединено с выходными газопроводами).

Также использование испарителей позволяет сгладить пиковые неравномерности газопотребления, то есть повысить экономичность как систем газоснабжения, так и эффективность использования мощностей заводов и промыслов, обеспечить бесперебойность снабжения.

В последнее время все шире применяется такой способ покрытия сезонной и суточной неравномерности газоиспользования, как подача в распределительные сети смеси паров сжиженного газа с воздухом или другими газами (технология propane-air ). Этот метод может иметь и самостоятельное значение при газификации небольших городов, поселков и промышленных предприятий.

Групповые резервуарные установки с искусственным испарением обладают следующими преимуществами:

испарительная способность установки не зависит от количества жидкости в резервуарах и сохраняется на заданном уровне;
теплота сгорания паровой фазы постоянна вплоть до полной выработки всего газа в резервуарах;
повышенная экономичность и стабильность газоснабжения, обусловленные отсутствием надобности извлекать тяжелые остатки;
значительная испарительная способность даже при небольшом объеме расходных резервуаров;
возможность использования в них бутановых фракций или сжиженных газов с повышенным содержанием бутанов (до 60%).

Читайте также: Как снять двигатель ваз 2110 8 клапанов не снимая коробки

Видео:На что влияет не работающий клапан адсорбераСкачать

Перечисленные преимущества применения испарительных агрегатов обеспечили их широкое внедрение в практику. Передовые технические решения производителей позволили решить ряд проблем, присущих ранним моделям. Применение комплекса регулирующей, предохранительной и контрольно-измерительной аппаратуры исключило:

возможность замерзания теплоносителя жидкости;
попадание жидкой фазы СУГ в газопровод паровой фазы;
необходимость постоянного надзора за их работой.

Классификация испарителей отвечает особенностям конструкции теплопередающих поверхностей и виду теплоносителя. Испарители можно разделить на два основных вида — прямого и непрямого подогрева.

К испарителям прямого подогрева относятся аппараты, в которых сжиженный газ получает теплоту через стенку непосредственно от горячего теплоносителя. К испарителям непрямого подогрева относятся аппараты, в которых сжиженный газ получает теплоту через стенку от промежуточного газа или жидкости, обогреваемых горячим теплоносителем. Кроме того, существуют испарители, в той или иной степени сочетающие оба принципа.

Испарители также могут быть классифицированы и по другим основным признакам:

по применяемой схеме регазификации (емкостные, проточные, комбинированные);
по виду контакта теплоносителя со сжиженным газом (электрические, огневые, водяные, паровые, масляные);
по виду контакта сжиженного газа с поверхностью нагрева (с кипением сжиженных газов, с кипением в трубах при вынужденной циркуляции и оросительные — пленочные и форсуночные);
по испарительной способности (малые, средние, большие).

Емкостные испарители. Испарители этого типа предназначены для подземных групповых резервуарных установок с естественным испарением сжиженных газов. В настоящее время испарители этого типа практически не применяются в силу причин как технологического, так и экономического характера: значительно большими капитальными затратами на их сооружение, большими эксплуатационными расходами, необходимостью в двух видах внешних источников энергии: тепловой и электрической. Им присущи значительные потери теплоты в окружающую среду: 300–350% от полезной теплоты, затраченной на испарение газа. К недостаткам емкостных испарителей также относится пожароопасность в случае перерыва в работе системы автоматики регулирования температуры в отапливаемой камере или системы вентиляции.

Видео:Клапан Адсорбера. Проверяем без приборов.Скачать

Проточные испарители сжиженных газов. Испарители этого типа отличаются высокой удельной производительностью и нашли самое широкое применение. Чаще всего такой испаритель представляет собой цилиндрический сосуд, внутри которого вмонтирован змеевик и устройство контроля уровня (поплавок с выходным клапаном). Испаритель снабжается впускной и выпускной арматурой, а также контрольно-предохранительными устройствами, обеспечивающими безопасную эксплуатацию в заданных режимах.

Испаритель FAS 2000 относится к «сухим» испарительным агрегатам, в которых не применяются жидкие теплоносители. В качестве теплоносителя выступает алюминиевый сплав, в котором проложены трубчатые электронагреватели. В теплоносителе проложен змеевик, по которому транспортируется жидкая фаза газа. Температурный режим контролируется с помощью термостатов. При достижении рабочей температуры испарения открываются электромагнитные клапаны, установленные на входной магистрали. Клапаны обеспечивают полное прекращение подачи жидкой фазы при возникновении нештатных ситуаций: превышение расхода газа, отключение электроснабжения, нарушение температурных параметров паровой фазы на выходе из испарителя и т.д.

Таблица 7.3. Технические характеристики испарительных
установок фирмы FAS на базе испарителей FAS 2000