Строительные машины и оборудование, справочник






Влажность и образование кристаллогидратов в СПГ


Категория:
   Газобалонное оборудование


Влажность и образование кристаллогидратов в СПГ

Природный газ, предназначенный для использования в сжатом виде в качестве моторного топлива для ГБА, должен отвечать определенным требованиям, отличающимся от предъявляемых к другим видам топлива. Для сжатия в автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) используется природный газ, транспортируемый по магистральным газопроводам. Избыточное содержание влаги в нем может привести к закупориванию каналов топливной системы автомобиля образующимися гидратами или ледяными пробками.

Разработанные ТУ 51.166—83 предусматривают, что в 1 м3 топлива влаги должно быть не более 0,009 г. Области значений параметров состояния газов в баллонах ГБА, при которых возможно образование гидратов, определяются условиями равновесия системы вода —природный газ — гидрат. Граница области давлений и температур, имеющих место в баллонах автомобиля, представляет собой ломаную линию, состоящую из лучей Г1, Г2. Ниже этой линии гидраты не образуются. Область их образования имеет весьма широкие пределы. Сужение ее может быть достигнуто за счет применения осушки газа. Промысловая обработка газа, доводящая его влажность до требований ОСТ 51.40—81, смещает границу в положение A1, соответствующее влажности 0,13 г/м3 (наименьшее ограничение влажности). При снижении влажности до 0,09 г/м3 (средние условия ОСТ) граница области гидратообразования смещается в положение Аг. Случай наиболее жестких требований ОСТ, когда влажность газа 0,03 г/м3, соответствует положению границы A3.



Рис. 1. Условия гидратообразования.

В начальный момент соединения баллонов автомобиля с аккумулятором газа происходит глубокое дросселирование газа, сопровождающееся значительным понижением температуры. По мере заполнения баллонов степень дросселирования снижается и температура газов в баллоне растет, достигая в конце заполнения значений, близких температуре в аккумуляторе. Конкретные значения температуры газа в баллонах автомобиля зависят от давления и температуры газа в аккумуляторе. Кривые 1—3 показывают изменения температуры и давления газа в автомобильных баллонах во время их заполнения из аккумуляторов, температура в которых 20° С, начальное давление соответственно 24,5; 17,7 и 14,7 МПа. Как видно из графика, во всех трех случаях параметры состояния соответствуют зоне гидратообразования даже при самых жестких ограничениях влажности по ОСТ.

Кривые 4—6 показывают изменение состояния газа для тех же давлений, но при температуре газа в аккумуляторе 40 °С. В этом случае возможно двухступенчатое заполнение; от аккумулятора с давлением 14 7 МПа (I ступень) и переключением на II ступень при достижении давления в баллоне не менее 8,8 МПа, что может обеспечить безгидратный процесс даже при самых малых ограничениях влажности по ОСТ. Поскольку последние условия (температура 40 °С) трудновыполнимы, исключить осушку газа не представляется возможным даже при двухсту-пенчатой схеме заполнения. Кроме того, влажный газ в баллонах автомобиля может привести к закупориванию каналов в процессе суточной эксплуатации автомобиля.

Поскольку ГБА эксплуатируется вне помещения, температура газа в его баллонах устанавливается близкой к температуре окружающей среды, которая в климатических условиях СССР может колебаться в широких пределах. Из неосушенного газа, находящегося под давлением 19,6 МПа, при низких температурах должны выпадать капли влаги. По мере расходования газа из баллона давление в нем падает, выпавшая влага испаряется, повышая влажность выходящего из баллона газа. Газ дросселируется до 0,98 МПа, вследствие чего снижается его температура, иными словами, параметры газа могут оказаться соответствующими зоне образования гидратов. Гидратообразование возможно и при эксплуатации автомобиля, если бы при двухступенчатой заправке удалось заполнить баллоны газом без гидратов при температуре в аккумуляторах 40 °С.

При температуре —50 °С, давлении 0,981 МПа и влажности 0,022 г/м3 происходит интенсивное гидратообразование. Для предупреждения этого процесса при эксплуатации автомобиля газ должен иметь влажность меньшую, чем предусмотрена ОСТ. Особенности поведения природного газа при компримировании диктуют место установки осушительных устройств в общей схеме АГНКС. Максимальная влажность газа не должна превышать 0,0005 г/м3. В этом случае на всех режимах работы гидратообразование исключается.

Установленная предельная влажность в зависимости от давления газов соответствует различным значениям точки росы:

Осушка газа при давлении на входе в АГНКС 1,0 МПа должна обеспечить точку росы —76 °С, что практически недостижимо. Поэтому целесообразно установить аппарат на линии высокого давления, где точка росы соответствует —55 °С. Снизив требования к осушке до 0,009 г/м3, что возможно вследствие незначительного образования гидратов, получим необходимые значения точки росы, °С: на входе —52 и на выходе —30. Последнее значение точки росы на выходе из АГНКС позволяет применять для осушки активированный алюмогель.

Таким образом, для удовлетворения требований по эксплуатации ГБА газ, используемый в качестве топлива, подлежит осушке, при этом осушительный аппарат следует ставить на выходе из компрессора АГНКС. Это вносит известные затруднения в конструктивные решения, связанные с работой устройств при высоком давлении. Особые сложности возникают при осуществлении перехода оси режима сушки к режиму регенерации адсорбента. Тем не менее обеспечение высокого качества газа требует обязательного включения процесса осушки в технологическую схему АГНКС.

Читать далее:

Категория: - Газобалонное оборудование

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Экономика эксплуатации газобаллонных автомобилей
Требования по технике безопасности для слесаря по ремонту газобаллонной аппаратуры
Требования по технике безопасности для водителя ГБА
Правила наполнения баллонов и отпуск СПГ
Требования техники безопасности при эксплуатации и техническом обслуживании ГБА
Приборы для контроля за газовоздушной средой
Техника безопасности при работе с газовым топливом
Испытания газовой системы питания автомобиля после переоборудования
Переоборудование автомобиля для работы на СПГ
Подготовка автомобиля к переоборудованию


Остались вопросы по теме:
"Влажность и образование кристаллогидратов в СПГ"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы