Tabiiy gazni qayta ishlashga tayyorlash uskunalari tasnifi

1-rasm: Turbodetander agregatining umumiy kо‘rinishi.
1 – gаzning tуbodetаndrgа kirishi, 2 – gаzning chiqishi, 3 – gаzning kompressorgа kirishi,
4 – gаzning kompressordаn chiqishi.
Drosselashda gazni tashqi ish bajarishga energiya bermasdan kengayishiga asoslanadigan siklni ichiga oluvchi jarayon kechadi.
Demak turbodetanderlar yordamida past haroratli ajratish qurilmalarida tabiiy gaz haroratini kerakli miqdorgacha qatlam bosimi sarflamasdan su’niy sovutishdan foydalanib tushirish mumkin.
Xorijiy mamlakatlarda gazni qayta ishlashda turbodetanderli agregat (TDA) larni qo‘llash keng ishlatiladi. Gazni qayta ishlashning texnologik sxemalariga TDA kiritish orqali bosimni birlik qiymati bo‘yicha haroratni sezilarli darajada pasaytirishni ta’minlashga erishishiladi. Shu sababli TDA li sxemalarda boshqa teng sharoitlarida drosselli qurilma qo‘llanilishi orqali gazni kengayishi usuliga nisbatan qurilmadan chiqishda berilgan bosimni ushlab turish uchun bosim yo‘qotilishi kichik bo‘ladi.
Gaz turbodetanderli agregatning maxsus yo‘naltiruvchi siquvchi apparatiga 20 m/sek tezlik bilan tushadi. Bu moslamani konstruksiyasi bosimni minimal yo‘qotilishini ta’minlaydi. Gaz o‘tish yo‘li kesimini kamayishi natijasida gaz oqimi tezligini 200-250 m/sek ga oshishiga erishiladi. Siquvchi apparatda gazning potensial energiyasi kinetik energiyaga aylantiriladi. Gaz bosimi pasaytirilgandan so‘ng, turbodetanderning ishchi g‘ildiragiga yo‘naltiriladi va uni harakatga keltiradi. Gazning kinematik energiyasi valni aylantirishning mexanik energiyasiga aylanadi. Bu valga kompressor montaj qilingan bo‘lib, valni aylantirishni mexanik energiyasini kompressorga uzatadi. Kompressorda mexanik energiya potensial energiyaga aylantiriladi. Turbodetanderli tizim ishi kengayish koeffisiyenti , siqish darajasi foydali ish koeffisiyenti , bosimlar farqi va boshqa ko‘rsatkichlar bilan tavsiflanadi.
,
bu yerda; T1 – gazning izoentropik kengayishida nazariy harorati; T2 – gazning haqiqiy harorati.
Turbodetanderda doimiy bosimlar farqida gaz haroratini pasayishi TDA ga kirishdagi bosim va haroratga, gaz tarkibiga, apparat konstruksiyasiga va boshqa omillarga bog‘liq bo‘ladi. Gazning kengayish hisobiga sovuqlik hosil qilinadigan ichki siklli sovutish qurilmalari izoentropik jarayonga taaluqli bo‘lib, turbosovutkichli qurilmalar (TSQ) deb ataladi.
TDA ni past haroratli sovutish qurilmasida qo‘llanilishini gazni kompleks tayyorlash qurilmasi (GKTQ) misolida ko‘rib chiqamiz. GKTQ sida gaz dastlab tarkibidan suyuq fazasi ajratilib, TDA yordamida sovutish PHA qurilmasi tizimida gazni siqish uchun harajatlarni kamaytirishga erishishni ta’minlaydi.
Turbodetanderda gazni kengayish darajasi va kompressorni siqish darajasi quyidagi tengliklardan topiladi;
bu yerda; p1, p2 -turbodetanderdan oldingi va keyingi bosimlar; p3, p4 -kompressordan oldin va keyingi bosimlar;
Turbodetander tizimidagi umumiy bosimlar farqi
ΔP=p1-p2-p4+p3
Turbodetander agregatining sovutuvchi jihoz sifatida samaradorligi foydali ishning sovutish koeffisiyenti bilan baholanadi.
bu yerda; T1 – gazning izoentropik kengayishida nazariy harorati; T2 – gazning haqiqiy harorati.
Turbodetanderda doimiy bosimlar farqida gaz haroratini pasayishi TDA ga kirishdagi bosim va haroratga, gaz tarkibiga, apparat konstruksiyasiga va boshqa omillarga bog‘liq bo‘ladi. Gazning kengayish hisobiga sovuqlik hosil qilinadigan ichki siklli sovutish qurilmalari izoentropik jarayonga taaluqli bo‘lib, turbosovutkichli qurilmalar (TSQ) deb ataladi.
TDA ni past haroratli sovutish qurilmasida qo‘llanilishini gazni kompleks tayyorlash qurilmasi (GKTQ) misolida ko‘rib chiqamiz. GKTQ sida gaz dastlab tarkibidan suyuq fazasi ajratilib, TDA yordamida sovutish PHA qurilmasi tizimida gazni siqish uchun harajatlarni kamaytirishga erishishni ta’minlaydi.
1-rasm. PHA qurilmasi prinsipial texnologik sxemasi:
C-1, C-2, C-3 – separatorlar; P-1, P-2 – uch fazali ajratkichlar; T-1, T-2 – rekuperativ issiqlik almashtirgichlar.
2-rаsm. PHА qуrilmаsi ishlаtish vаriаntlаri sxemаsi:
СГ – xom аshyo gаz; ТГ – tovаr gаz; НК – nobаrqаror kondensаt; I, II, III – bosqich sepаrаsiyalаsh.
3-rasm. Siquv KS li PHA qurilmasi prinsipial texnologik sxemasi
PHA qurilmasi texnologik sxemasi tarkibiga turli xil jihozlar kiradi: separatorlar, rekuperativ issiqlik almashgichlar, bug‘latgichlar, turbodetanderli agregatlar (TDA), uch fazali ajratkichlar, kompressorlar, olovli regeneratorlar va boshqalar. Separatorlarni tanlashda gaz tezligini kamaytirish orqali tomchi suyuqlikni yo‘qotilishini oldini olish lozim. Siklon kaogulyatorlar yordamida separatorlarda cho‘ktirib qolinadigan tomchi suyuqlik o‘lchami ildiz ostidagi gazning tezligiga teskari proporsionaldir. Gazning zichligi qanchalik katta bo‘lsa, undan tomchi suyuqlik va mexanik zarralarni ajratib olish shunchalik qiyin kechadi. Shu sababli yuqori bosimda markazdan qochma kuch ta’sirida ishlaydigan kichik ish unumdorligiga ega bo‘ladi.
Shunga ko‘ra PHA qurilmasini loyihalashda separasiyalash blokida bosimni tushirish kerakligi sababli, katta yuzali rekuperativ issiqlik almashtirgichlar yoki TDA lar orqali bosim tushiriladi. Loyihaga ko‘ra, PHA qurilmasi oxirgi bosqich separatorlarida setkali nasadka bilan jihozlanadi. Loyihalash rejimida ishlatilganda, bu apparatlardan suyuq fazani yo‘qotilishi 0.05-2.0 g/m3 ni tashkil etadi. Loyihalash sxemasining asosiy kamchiligi konstruksiya yuqori seksiyasining mukammal emasligi va shu sababli xizmat ko‘rsatish oraliqlarining qisqaligidir. Shu sababli ayrim ishlab chiqarish obektlarida setkali nasadkani GPR-515 markazdan qochma elementli separasiyalash tarelkasiga almashtirish va shu bilan birga gaz kirish tarmog‘igi ayrim o‘zgartirishlar kiritildi. Modernizasiyalashgan separatorlarni ishlatish tajribasi shuni ko‘rsatdiki, suyuq uglevodorodlarning gaz bilan yo‘qotilishi 0.01 g/m3 gacha kamaydi. Bundan tashqari apparatning ish unumdorligi 1.4 martaga oshishi, xom ashyo bosimi tushishi sharoitida qurilmani normal ishlatishni ta’minlashi kuzatildi. –rasmda past haroratli SKBN GI 565.05 separatorining modernizasiyalashdan oldin(a) va keyingi eskiz chizmasi keltirilgan.