Изоэнтальпийное расширение
Cтраница 2
Анализ газопромысловой практики показал, что в начальный период разработки газоконденсатных месторождений, когда свободный перепад давления достаточно велик, практически повсеместно для обеспечения установок НТС холодом используется процесс изоэнтальпийного расширения газа или дросселирование. [16]
Изоэнтальпийное расширение газа осуществляется с использованием дроссельных устройств, а изоэнтропийное - с применением турбодетандеров. [17]
Изоэнтальпийное расширение более простое, не требует детандера и осуществляется в дроссельном устройстве. Термодинамически эффект изоэнтальпийного расширения жидкости немного уступает эффекту изоэнтропийного расширения, но не требует сложной машины - детандера. [18]
 |
Схема эксперимента по изучению эффекта Джоуля-Томсона. [19] |
Следовательно, в процессе энтальпия остается постоянной. Поэтому его называют изоэнтальпийным расширением. [20]
Изменение температуры газа в процессе изоэнтальпийного расширения при значительном перепаде давления на дросселе называется интегральным дроссель-эффектом. [21]
На эффективность работы установок НТС влияет используемый источник холода. В процессе длительной эксплуатации скважин и при снижении пластового давления замена изоэнтальпийного расширения ( дросселирование) на изоэнтропное ( расширение в детандерах) позволяет эффективнее использовать свободный перепад давления и при одном и том же перепаде давления при детан-дировании потока достигать более низких температур сепарации. [22]
Эффект Джоуля - Томсона в газах. В 1852 г. Джоуль и Томсон [70] сообщили о своих первых исследованиях изоэнтальпийного расширения ( дросселирования) газа через сопло при комнатной температуре. В своих последующих экспериментах вместо сопла они использовали пористую перегородку, которая показана на фиг. [23]
 |
Установки НТР с внешним холодильным циклом ( а и с турбодетандером ( б. [24] |
При наличии в схеме турбодетандера ( рис. VII.5, б) сырой газ, охлажденный обратным потоком газа в сырьевом теплообменнике /, разделяется в сепараторе на паровую и жидкую фазу. Газовая фаза из сепаратора 2 поступает в расширительную машину - турбодетандер, где происходит практически изоэнтальпийное расширение газа с охлаждением и парциальной конденсацией углеводородов. Жидкая фаза из сепаратора 2 дросселируется до давления газожидкостной смеси после турбодетандера и подается на разделение в отпар-ную колонну. Энергию расширения газа в турбодетанде-ре используют в компрессоре для сжатия сухого газа. [25]
Затем задаются значением температуры и при давлении ( давление после расширения) определяют значение / &. Температура, при которой соблюдается условие / о / й, соответствует температуре газа, после изоэнтальпийного расширения. [26]
Охлажденный газ из теплообменника подают на расширительное устройство 3, после которого его температура вследствие эффекта Джоуля - Томсона понижается от ( - 10) до ( - 30) С. После дроссельного устройства 3 обрабатываемый газ вместе со сконденсировавшейся жидкой фазой поступает в низкотемпературный сепаратор 4, где от него отделяется жидкая фаза ( водная и углеводородная), а очищенный-от влаги и тяжелых углеводородов ( С5 в) холодный газ проходит рекуперативный теплообменник 2 в противотоке с сырым газом и далее поступает в газопровод в качестве товарного продукта. Эффективность охлаждения газа посредством использования процесса изоэнтальпийного расширения газа с рекуперацией холода может достигать 10 - 12 С на 1 МПа свободного перепада. [28]
Однократная перегонка мазута проводится обычно в вакууме при нагреве мазута в трубчатых печах до температуры ниже температуры начала термического разложения тяжелых фракций с последующим движением парожидкостной смеси в трансферном трубопроводе и сепарации образовавшихся фаз в разделителе или в секции питания вакуумной колонны. При перегонке в глубоком вакууме потери напора в трансферном трубопроводе становятся соизмеримыми с давлением в разделителе, и перепад температур в трансферном трубопроводе достигает 20 - 30 С. В связи с этим простую вакуумную перегонку мазута следует рассматривать как процесс изоэнтальпийного расширения смеси при дросселировании. При этом расчет температуры и доли отгона мазута на входе в фазный разделитель необходимо проводить одновременно с гидравлическим расчетом трансферного трубопровода. Кроме того, следует учитывать, что на входе в фазный разделитель не достигается состояние равновесия из-за малого времени пребывания парожидкостной смеси в трансферном трубопроводе и большего объема паров по сравнению с жидкостью. [29]
Пульсационное энергетическое разделение ( температурное расслоение) реализуется при расширении газа в устройствах с пульсирующим давлением при впуске и выпуске. Процесс реализуется в различных пульсационных трубах и устройствах, в одной части которых газ нагревается, а в другой - охлаждается. Аппараты пульсационного охлаждения - это устройства, предназначенные для охлаждения расширяющегося потока газа с одновременным получением теплоты, которая передается во внешнюю среду. Охлаждение рабочего газа в этих аппаратах выше, чем при изоэнтальпийном расширении газа, поскольку производится отвод теплоты с использованием внешнего теплоносителя. Перспективы применения подобных устройств в промысловых условиях применительно к основному технологическому процессу пока что не ясны. [30]
Страницы: 1 2 3