Как подобрать атмосферный газификатор

Подбор атмосферного газификатора зависит от пикового расхода газа, типа газифицируемого продукта, минимальной температуры воздуха на площадке и цикла работы, который дает оребренной поверхности оттаять. Газификатор обязан испарять жидкость на пике потребления, пока обмерзание постепенно снижает его производительность, поэтому его всегда подбирают с запасом.

Атмосферный газификатор использует тепло окружающего воздуха, чтобы превратить криогенную жидкость в газ, без внешнего источника энергии. Это делает его простым и дешевым в эксплуатации, но его производительность растет и падает вместе с погодой. Подобранный под идеальный день, он не справится холодным влажным утром, когда нужен больше всего.

В материале разобрано, как работают такие газификаторы и как подобрать их по расходу, типу газа, температуре, циклу оттайки и схеме включения, чтобы газ поступал с нужными процессу давлением и температурой.

Как работает атмосферный газификатор?

Атмосферный газификатор это блок оребренных алюминиевых труб на открытом воздухе. Криогенная жидкость поднимается по трубам, забирает тепло окружающего воздуха через ребра и выходит уже газом. Здесь нет ни горелки, ни электрического нагревателя, ни подачи пара. Энергия целиком берется из разности температур между воздухом и очень холодной жидкостью.

Поскольку тепло забирается из влажного воздуха, на холодной поверхности нарастает иней и лед. Лед работает как изолятор, поэтому по мере его нарастания газификатор передает меньше тепла и его производительность падает. Это нормально и объясняет, почему аппарату нужны паузы на оттайку. Подбор должен опираться на сниженную производительность в работе, а не на показатели чистой сухой поверхности в первую минуту.

С какого числа начинается подбор атмосферного газификатора?

Отправная точка это пиковый расход газа в тех единицах, которыми оперирует ваш процесс. Не средний, а именно пиковый. Газификатор обязан выдерживать самый интенсивный отбор на предприятии, поскольку нехватка немедленно проявляется падением давления и холодным газом в точке потребления.

• Пиковый расход, то есть наибольшая длительная потребность, которую нужно закрыть
• Тип газа, от которого зависит количество тепла на газификацию заданного расхода
• Требуемая температура на выходе, то есть насколько теплым должен быть газ
• Давление на входе от резервуара, задающее рабочий режим

При равномерном потреблении пик близок к среднему. При работе всплесками пик может быть намного выше, и газификатор подбирают под всплеск, даже если суточный итог выглядит скромно.

Как тип газа влияет на производительность газификатора?

Азот, кислород, аргон, LNG и CO2 газифицируются по разному. У каждого своя температура кипения и своя теплота парообразования, то есть энергия, нужная для перевода единицы жидкости в газ. Газификатор с заданной производительностью по одному газу не выдаст такой же расход по другому. Подбирайте всегда под фактический продукт.

Кислородная служба добавляет требования по чистоте поверхностей сверх производительности, а у LNG и CO2 свои особенности обращения. Принцип теплообмена одинаков, но значение имеет паспортный расход именно для вашего газа, а не универсальная цифра.

Почему температура воздуха требует запаса по производительности?

Атмосферный газификатор работает на разности температур между воздухом и жидкостью. В теплый день эта разность велика и производительность высока. В холодный день разность сокращается, тепла доступно меньше, и тот же аппарат газифицирует меньше. Влажность усугубляет картину, ускоряя обмерзание. Поэтому расчетным условием является самый холодный и влажный день на площадке, а не среднегодовое значение.

• Подбирайте под минимальную ожидаемую температуру воздуха на площадке, а не под среднюю
• Холодный и влажный климат требует большей площади поверхности при том же расходе
• Обмерзание снижает производительность в течение цикла работы, поэтому нужен запас
• Газификатор, подобранный под лето, не справится зимним утром

Именно поэтому установки в холодном климате намеренно берут с избытком по производительности. Этот запас и удерживает стабильную выдачу, когда погода забирает то самое тепло, на котором работает газификатор.

Что такое цикл работы и время оттайки?

Цикл работы это доля времени, в течение которой газификатор может работать до вынужденной паузы на сброс намерзшего льда. Аппарат, работающий непрерывно, в итоге обмерзает настолько, что производительность резко падает. Время оттайки это пауза, за которую иней тает и теплопередача восстанавливается. Подбор обязан учитывать это нерабочее время, поскольку оттаивающий аппарат газ не выдает.

Для непрерывных процессов вопрос решают установкой нескольких газификаторов с переключением, чтобы один работал, пока другой оттаивает. При периодическом потреблении один аппарат может успевать восстановиться в естественных паузах производства.

Последовательно или параллельно: как компоновать газификаторы?

Две схемы решают две разные задачи. Параллельная схема добавляет производительность и обеспечивает непрерывную подачу, потому что аппараты чередуются между работой и оттайкой. Последовательная схема пропускает газ через несколько ступеней, чтобы поднять температуру на выходе, когда одного прохода мало. Многие установки сочетают оба подхода.

• Параллельно: несколько аппаратов делят нагрузку и меняются на оттайку, давая непрерывный поток
• Последовательно: газ проходит через ступени и достигает требуемой температуры на выходе
• Рабочий и резервный: запасной аппарат закрывает циклы оттайки и обслуживание
• Комбинированные схемы: параллельные блоки в последовательных ступенях для большого расхода и теплого газа

Компоновка вытекает из пикового расхода, климата и допустимости перерывов в процессе. Непрерывное производство в холодном климате тяготеет к параллельным блокам с резервом.

Как газификатор связан с объемом резервуара?

Резервуар хранит запас жидкости, а газификатор превращает ее в газ с той скоростью, с какой отбирает процесс. Их подбирают вместе. Правильно подобранный резервуар с недостаточным газификатором все равно оставит процесс без газа на пике, а избыточный газификатор при малом резервуаре это лишние затраты. Согласуйте паспортный расход газификатора с тем же пиком и теми же условиями площадки, что использовались для резервуара.

Если объем резервуара еще не определен, в материале о том, как рассчитать объем криогенного резервуара, разобрана логика спроса и автономности, которая напрямую питает подбор газификатора.

Как KAF помогает подобрать и поставить газификаторы?

KAF Cryogenics поставляет атмосферные газификаторы и помогает подобрать их под реальный расход, тип газа и климат площадки. Новые аппараты изготавливаются по спецификации, а сертифицированные б/у единицы проходят освидетельствование, неразрушающий контроль NDT и испытания давлением, после чего продаются с комплектом документации и письменной гарантией. Сертифицированное б/у оборудование отгружается со склада за недели, тогда как новое изготовление обычно занимает месяцы.

Поскольку газификаторы работают в паре с резервуарами, KAF может подобрать хранение и газификацию совместно, чтобы система держала давление и расход на вашем пике. KAF также покупает б/у оборудование и принимает его в зачет при модернизации.

Часто задаваемые вопросы

Читайте также

• как рассчитать объем криогенного резервуара
• MAWP и выбор класса давления
• время удержания и нормальная скорость испарения
• криогенные резервуары для хранения
• полный каталог продукции
• связаться с KAF Cryogenics