Применение установок искусственной регазификации позволяет резко (в 3–8 раз) увеличить испарительную способность групповых резервуарных установок и снизить капитало- и 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:
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:
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:
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.
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.
Особого внимания заслуживает испаритель FAS 2000 производительностью 30 кг/час с электропитанием 220 В. Небольшая потребляемая мощность (не более 5кВт) и отсутствие необходимости в сети промышленного напряжения (380 В) — бесспорные преимущества использования данной модели испарителей FAS 2000.
Испарители FAS 2000 поставляются только в составе комплектных испарительных установок (открытая установка, комплектно собрана в стальном шкафу), полностью готовых к работе.
В комплект поставки включаются:
Испаритель FAS XP также относится к классу электрических проточных испарителей. Принцип «сухого» нагрева без применения традиционной «водяной бани» позволяет добиться компактности устройства, экономичности эксплуатации и простоты подключения. Испаритель FAS XP быстро выходит на рабочий режим — менее чем за минуту после включения. Широкое применение специально обработанного алюминия обеспечивает долгую и надежную работу агрегата. Испаритель обладает 98%-м тепловым КПД.
Конструкция испарителя насыщена автоматическими устройствами, обеспечивающими безопасную и надежную работу. Терморегуляторы контролируют температуру теплообменника и управляют включением/выключением узла подогрева.
На входе жидкой фазы ставится электромагнитный клапан, который открывается при заданной температуре и остающийся открытым при нормальной работе установки. Повреждения как термодатчика, так и поплавкового уровнемера жидкой фазы, вызывают закрытие электромагнитного клапана и прекращение подачи пропан-бутана.
В комплект поставки испарительной установки включено следующее оборудование:
Испарительная установка может быть оборудована различными регуляторами давления в зависимости от необходимого давления для потребителя на выходе установки, либо без регуляторов. Дополнительно поставляются: Сенсор контроля уровня жидкости, соединение — 1“ NPT AG (номер по каталогу FAS — 26130); преобразователь напряжения NIVOTESTER (FAS 26301).
Для промышленного использования, критичного к вопросам бесперебойности газоснабжения, компания FAS разработала специальные дублированные решения (см. табл. 7.4, номер по каталогу FAS — 20773). В состав установки включены два испарителя — рабочий и резервный, а также рабочая и резервная регуляторные группы.
Установка обеспечивает проведение регламентных и ремонтных работ без остановки системы.
В жидкостном (водяном) испарителе FAS 3000 процесс передачи тепла от теплоносителя (антифриз, горячая вода) к пропан-бутану осуществляется пластинчатым теплообменником, способным работать при очень малых температурных градиентах. Разница между греющей и нагреваемой средой может составлять всего 1°С!
Жидкостные испарители FAS 3000 обладают следующими преимуществами:
Технические характеристики:
В cостав комплектной испарительной установки включено следующее оборудование:
Таблица 7.3. Технические характеристики испарительных установок фирмы FAS на базе электрических испарителей FAS 2000
| Номер по каталогу FAS | Число испарителей | Производительность, кг/ч | Размеры шкафа, НхВхТ, мм | Регуляторная группа (выходное давление, мБар) | Электропитание, В |
| 20918 | 1 | 32 | 1200х800х400 | 1 единица среднего давления (1500) | 380 |
| 20917 | 1 | 32 | 1200х800х400 | 1 единица низкого давления (50) | 380 |
| 20920 | 2 | 32 | 1200х800х400 | 2 единицы низкого давления (50) | 380 |
| 20925 | 1 | 32 | 1200х800х400 | 1 единица низкого давления (50) | 220 |
| 20 708 | 1 | 60 | 1600х1200х500 | 1 единица среднего давления (1500) | 380 |
| 20 709 | 1 | 100 | 1600х1200х500 | 1 единица среднего давления (2500) | 380 |
Таблица 7.4. Технические характеристики испарительных установок фирмы FAS на базе электрических испарителей FAS ХР
| Номер по каталогу FAS | Количество испарителей | Производительность, кг/час | Выходное давление, мБар | Регуляторная группа |
| 20 761 | 1xFAS XP 80 | 160 | 300 | 1 единица |
| 20 764 | 1xFAS XP 80 | 160 | 1500 | 1 единица |
| 20 790 | 1xFAS XP 80 | 160 | 300 | 1 единица, с предохранительными запорным и сбросным клапанами |
| 20 776 | 1xFAS XP 160 | 300 | 100 | 1 единица |
| 20 760 | 1xFAS XP 160 | 300 | 300 | 1 единица |
| 20 765 | 1xFAS XP 160 | 300 | в зависимости от входного давления, без регуляторной группы | |
| 20 766 | 1xFAS XP 160 | 300 | 300 | 1 единица, с предохранительными запорным и сбросным клапанами |
| 20 772 | 2xFAS XP 160 | 600 | 300 | 1 единица |
| 20 781 | 2xFAS XP 160 | 500 | 3000 | 1 единица |
| 20 773 | 2xFAS XP 160 (рабочий и резервный) | 300 | 300 | 2 единицы (рабочий и резервная) |
Таблица 7.5. Технические характеристики испарительных установок фирмы FAS на базе жидкостных испарителей FAS 3000
| Номер по каталогу FAS | Производительность, кг/час | Выходное давление, мБар |
| 20 247 | 400–800 | без регуляторной группы |
| 20 246 | 1000–1200 | |
| 20 245 | 1500–1900 | |
| 20 229 | до 4000 | |
| 20 249 | до 7000 | |
| 20 250 | до 12 000 | |
| 20 248 | 400–800 | 20–2100* |
| 20 2481 | 400–800 | 5–5000* |
| 93 065 | 1000–1200 | 5–5000* |
| 93 073 | 1500–1900 | 5–5000* |
| 93 153 | до 4000 | 5–5000 |
| 93 074 | до 7000 | 5–5000* |
| 03 075 | до 14000 | 5–5000* |
* - Входное давление должно быть не менее чем на 0,5 бар выше, чем желаемое давление на выходе
.svg)
