Установка подготовки газа
Полезная модель относится к области газораспределительного и газоиспользующего оборудования, а именно к газораспределительным станциям (ГРС). Установка подготовка газа содержит устройства для очистки природного газа, измерения расхода газа, подогрева газа, редуцирования газа, подготовки газа на собственные нужды установки, подготовки импульсного газа, а также системы управления, освещения, теплоснабжения, вентиляции, пожарообнаружения и контроля загазованности, охранной сигнализации, связи. Все устройства и системы установки размещены в транспортабельных блок-контейнерах, установленных на едином фундаменте и образующих при сборке единое сооружение, включающее технологический отсек, отсек управления, отсек подготовки теплоносителя. Блок-контейнеры, образующие технологический отсек и отсек подготовки теплоносителя, снабжены легко сбрасываемыми люками для выгрузки и обслуживания оборудования. Устройство очистки природного газа содержит рабочий и резервный фильтры с коалесцирующими фильтрующими элементами, сигнализаторами уровня конденсата и управляемые краны на дренажных трубопроводах сброса конденсата, устройство измерения расхода газа содержит ультразвуковой или кориолисовый расходомер, устройство подогрева газа включает рабочий и резервный кожухотрубные газожидкостные подогреватели газа с отсекающими или сбросными предохранительными клапанами на трубопроводах теплоносителя, устройство подготовки импульсного газа содержит два адсорбера. Во всех устройствах установлены сбросные свечи из газовых трубопроводов и оборудования, в системе теплоснабжения установлены газовые водогрейные котлы, дымовая труба и циркуляционные насосы.
Настоящая полезная модель относится к области газораспределительного и газоиспользующего оборудования, а именно к газораспределительным станциям (ГРС) - установкам подготовки природного газа перед использованием или транспортировкой, и может быть использована для подготовки (очистки, подогрева) и понижения давления природного газа, отбираемого из магистральных и промысловых газопроводов до необходимого уровня при снабжении газом потребителей промышленных объектов.
В частности настоящая полезная модель может быть использована на компрессорных станциях магистральных газопроводов и на других объектах газовой промышленности, и в том числе, для подготовки топливного, пускового, импульсного газа и газа собственных нужд (например, для котельной или электростанции).
Специфика работы газораспределительных станций (ГРС) предусматривает редуцирование природного газа от давления соответствующего давлению в магистральном газопроводе до давления необходимого для потребителя. При этом необходимо очищать газ от капельной жидкости и механических частиц для обеспечения надежной работы регуляторов давления и подогревать газ для компенсации дроссельного эффекта вызванного большим перепадом входного и выходного давления газа с целью предотвращения выпадения конденсата и образования в газе кристаллогидратов.
Известны автоматизированные газораспределительные станции ГРС: АГРС-1/3, АГРС-1, АГРС-3, АГРС-10, "Энергия-1", "Энергия-1M", "Энергия-2", "Энергия-3", "Ташкент-1" и "Ташкент-2", "Исток" БК-ГРС. Указанные ГРС, как правило, имеют блочно модульную конструкцию, содержат блоки технологический и сигнализации, узла замера расхода газа, узла очистки газа эжектирования, одоризации газа, подогрева газа, отопления помещения, при этом установка подогрева газа, емкости для одоранта и конденсата размещены вне блоков на открытой площадке (Данилов А.А. Автоматизированные газораспределительные станции: Справочник. СПб.: ХИМИЗДАТ, 2004, стр.350-404).
Отдельные узлы известных газораспределительных станций расположены вне блоков на открытой площадке, и оборудование ГРС занимает значительные площади, при этом требуется большой объем монтажных и строительных работ (в том числе земляных) работ при вводе в эксплуатацию, а обслуживающий ГРС персонал может подвергаться воздействию температур от -40 до +40°С и атмосферных осадков.
Кроме того, указанные ГРС не рассчитаны на работу при высоких давлениях природного газа, тогда как современные магистральные газопроводы (и отдельные ветки газопроводов) имеют рабочее (условное) давление от 7,5 до 10 МПа и в отдельных случаях (перед морскими подводными участками) до 25 МПа.
Недостатком известных газораспределительных станций также является то, что оборудование размещается на достаточно большой площади вследствие того, что подогреватель газа выполнен огневым и необходимо, в соответствии с требованиями безопасности, размещать его за пределами технологического помещения.
Для повышения безопасности эксплуатации газового оборудования, как правило, в коммунальных сетях природного газа применяются одорирование, то есть насыщение газа сильнопахнущими веществами (например, этилмеркаптаном) для обнаружения утечек газа. На магистральном газопроводе применение одорирования крайне не эффективно, так как помимо сетей с низким давлением газа, предназначенного для котельных, электростанций, либо технологических нужд, на магистральном газопроводе перекачиваются большие объемы газа высокого давления (от 5,5 до 12 МПа). При этом расход газа высокого давления может составлять 10000-40000 нм3/ч, что требует большого расхода одоранта (необходимая норма 16 г/1000 нм3). В связи с этим применение в газораспределительной станции одорирования на компрессорной станции магистрального газопровода для подготовленного газа низкого давления не оправдано и нецелесообразно. Кроме того, большая площадь помещений занимает оборудование для одорирования - эжектор, одоратор, емкость хранения одоранта, а для проведения процесса одорирования газа необходимо проводить дополнительные мероприятия - обслуживание сложного оборудования и пополнение запаса одоранта.
Для обнаружения утечек газа в помещениях газораспределительных станций учитывая автоматический режим работы без постоянного присутствия обслуживающего персонала целесообразно применять стационарные и переносные газоанализаторы с выдачей предупредительных или аварийных сигналов при превышении концентрации метана в помещении значений, соответствующих например 10% и 20% нижнего концентрационного предела воспламенения.
Известна газораспределительная станция, состоящая из соединенных технологическими трубопроводами от 1 до 4 блоков из числа блоков: ГРС, редуцирования, КИПиА, переключений, одоризации; узлов переключения станции, очистки газа, редуцирования газа, подогрева газа, коммерческого измерения расхода газа, одоризации газа, автономного электропитания, отбора газа на собственные нужды и систем контроля и автоматики, связи и телемеханики, электроосвещения, молниезащиты, защиты от статического электричества, электрохимзащиты, отопления и вентиляции, охранной сигнализации, контроля загазованности и автоматического сброса отстоя, подогреватель газа, сосуд для одоранта и конденсатосборник, узел коммерческого измерения расхода газа размещены вне блоков на открытой площадке, при этом газораспределительная станция имеет от 2 до 8 блок-боксов транспортабельных автомобильным, железнодорожным транспортом, содержащих изолированные отсеки: технологический, одоризации, управления, подготовки теплоносителя, подогрева газа с отсекающими устройствами или сбросными предохранительными клапанами, переключений, располагающихся на едином фундаменте и под общей сборной кровлей, наружный контур заземления, свечи сбросные, дыхательные и продувочные, легкосбрасываемые участки в стенах, потолке и крыше ГРС, узел подогрева газа перед его очисткой с отсекающими устройствами, фильтры-сепараторы с расширительной камерой и завихрителем, расположенные перпендикулярно входу газа, резервные узлы очистки, замера расхода, подогрева, резервные емкости для одоранта и конденсата, одоризатор с импульсным клапаном-дозатором и распыляющим устройством, установленный в отапливаемом помещении, узлы эжекции, подготовки газа на собственные нужды и редуцирования инертного газа, подвесную таль, контур циркуляции теплоносителя подогревателя газа, контур циркуляции системы отопления, от 1 до 6 отопительных агрегатов для теплоснабжения подогревателей газа и один - для отопления ГРС, мембранный расширительный бак, сбросной бак, до трех предохранительных кранов системы теплоснабжения, перемычку между контуром подогрева газа и контуром системы отопления, двухблочная газораспределительная станция состоит из блок-бокса, имеющего отсеки технологический и одоризации, блок-бокса с отсеками управления и подготовки теплоносителя, трехблочная ГРС состоит из блок-бокса с отсеками одоризации и переключений, блок-бокса с отсеками технологическим и блок-бокса с отсеками управления и подготовки теплоносителя, четырехблочная ГРС состоит из блок-бокса с отсеками одоризации и переключений, блок-бокса с отсеками управления, блок-бокса с отсеками подготовки теплоносителя и блок-бокса с технологическим отсеком, шестиблочная ГРС состоит из изолированных отсеков одоризации, управления и подготовки теплоносителя, которые размещены каждый в отдельном блок-боксе, отсеки подогрева газа и переключений, размещенные в одном блок-боксе, технологического отсека, размещенного в двух блок-боксах (RU 
29057, публикация 2003 г.).
К недостаткам известной ГРС относится следующее.
Узел подогрева газа расположен перед узлом очистки, что снижает эффективность фильтра сепаратора и снижает срок службы подогревателя газа за счет оседания частиц загрязнений на теплообменной поверхности подогревателя.
Подогреватель газа, сосуд для одоранта и конденсатосборник, узел коммерческого измерения расхода газа размещены вне блоков на открытой площадке, что увеличивает площадь, занимаемую оборудованием ГРС и вызывает необходимость применения обогрева и теплоизоляции подогревателя газа, сосуда для одоранта, конденсатосборника и узла коммерческого измерения расхода газа, подводящих и отводящих трубопроводов и запорной арматуры.
Кроме того, что отдельный блок-бокс (отсек) занят узлом переключения, который размещен внутри помещения ГРС. При этом узел переключения, как правило, содержит входной управляемый кран, выходной управляемый кран, кран аварийного сброса давления. Краны имеют пневматический привод и имеют дополнительный дубль с ручным приводом.
Для функционирования пневматических кранов необходимо подводить в контейнеры трубопровод импульсного газа от ресивера импульсного газа. Но для запуска, остановки и аварийного сброса газа из контура ГРС с точки зрения функциональности и безопасности целесообразно краны размещать снаружи ГРС с возможностью осуществлять операции по аварийному сбросу газа, не заходя внутрь помещений ГРС.
Также недостатком указанных газораспределительных станций является ненадежная система подготовки импульсного газа - либо с использованием висцинового фильтра, что не обеспечивает необходимой точки росы газа, либо с использованием фильтра наполненного силикагелем, что требует пересыпки отработавшего фильтра новым отрегенерированным силикагелем. Учитывая требования предъявляемые к качеству импульсного газа (точка росы не более минус 50°С, отсутствие твердых частиц с размером более 5 мкм), необходимо применять устройства для гарантированной осушки и очистки природного газа с рабочим и резервным адсорберами, обеспечивающие регенерацию насыщенного влагой адсорбента для обеспечения непрерывной подготовки импульсного газа в автоматическом режиме.
Целью создания настоящей полезной модели является уменьшение габаритных размеров газораспределительных станций, повышение эффективности очистки газа, снижение монтажных и строительных работ при вводе ГРС на месте эксплуатации, повышение надежности работы оборудования, а также расширение арсенала технических средств, применяемых для подготовки и распределения природного газа на объектах газовой промышленности.
Сущность настоящей полезной модели состоит в следующем.
Установка подготовки газа содержит устройства для очистки природного газа, измерения расхода газа, подогрева газа, редуцирования газа, подготовки газа на собственные нужды установки, подготовки импульсного газа, а также системы управления, освещения, теплоснабжения, вентиляции, пожарообнаружения и контроля загазованности, охранной сигнализации, связи. Все устройства и системы установки размещены в транспортабельных блок-контейнерах, установленных на едином фундаменте и образующих при сборке единое сооружение, включающее технологический отсек, отсек управления, отсек подготовки теплоносителя. Блок-контейнеры, образующие технологический отсек и отсек подготовки теплоносителя, снабжены легко сбрасываемыми люками для выгрузки и обслуживания расположенного в отсеках оборудования. Устройство очистки природного газа содержит рабочий и резервный фильтры с коалесцирующими фильтрующими элементами, сигнализаторами уровня конденсата и управляемые краны на дренажных трубопроводах сброса конденсата, устройство измерения расхода газа содержит ультразвуковой или кориолисовый расходомер со 100% резервированием или байпасным трубопроводом, устройство подогрева газа расположено непосредственно вблизи от отсека подготовки теплоносителя и включает рабочий и резервный кожухотрубные газожидкостные подогреватели газа с отсекающими или сбросными предохранительными клапанами на трубопроводах теплоносителя, устройство подготовки импульсного газа содержит два адсорбера, регенерация адсорбента в которых осуществляется посредством электрических подогревателей. Во всех устройствах установлены сбросные свечи из газовых трубопроводов и оборудования, а в системе теплоснабжения установлены газовые водогрейные котлы, дымовая труба и циркуляционные насосы.
Устройство очистки природного газа содержит емкость сбора конденсата с сигнализатором уровня и систему сброса конденсата, содержащую управляемые краны на дренажных трубопроводах и управляемый кран для подвода газа, обеспечивающего вытеснение конденсата из емкости.
Устройство подогрева газа содержит рабочий и резервный подогреватель газа, каждый из которых включает размещенный в корпусе трубный пучок из U-образных или витых трубок, причем газ, имеющий высокое давление, протекает по трубкам, а теплоноситель, имеющий низкое давление, циркулирует в межтрубном пространстве, при этом на подводящем и отводящем трубопроводах теплоносителя установлены отсечные предохранительные клапаны, обеспечивающие сброс избыточного давления теплоносителя при превышении рабочего давления теплоносителя на 5-10%, и отсечку системы теплоснабжения при превышении рабочего давления теплоносителя на 10-30% и при прорыве газа из трубного пучка в межтрубное пространство.
Устройство редуцирования состоит из одной - четырех рабочих и одной - двух резервных ниток редуцирования, причем каждая нитка содержит входной ручной кран, регулятор давления пилотного типа (непрямого действия) со встроенным монитором и выходной кран, при этом устройство редуцирования дополнительно содержит обводную ветку регуляторов давления с краном для ручного дросселирования.
Устройство подготовки газа для собственных нужд установки расположено непосредственно после устройства редуцирования газа и включает рабочий и резервный регуляторы давления, четыре ручных крана на входах и выходах регуляторов, два предохранительных сбросных клапана, подключенных к выходному трубопроводу через трехходовой кран, узел замера расхода газа, выполненный на базе ротационного или ультразвукового счетчика газа, при этом каждый регулятор давления содержит клапан-отсекатель и предохранительный сбросной клапан.
Система теплоснабжения содержит рабочий и резервный газовые водогрейные котлы, рабочий и резервный электрические циркуляционные насосы, мембранный бак, присоединенный к всасывающему коллектору циркуляционных насосов, а также контур циркуляции теплоносителя для отопления, содержащий стальные панельные радиаторы, контур циркуляции теплоносителя для подогрева газа, предохранительные клапаны системы теплоснабжения и сбросной расширительный бак, установленные на выходах теплоносителя из котлов и сбросные свечи теплоносителя.
Система вентиляции включает приточные жалюзийные решетки, вытяжные жалюзийные решетки, вытяжные дефлекторы на крыше технологического отсека и отсека подготовки теплоносителя, а также размещенный в технологическом отсеке взрывозащищенный вентилятор принудительной вентиляции, включение которого осуществляется автоматически по командам системы управления, либо вручную.
В отсеке управления размещены аппаратура и приборы системы контроля и автоматического управления (САУ), аппаратура системы связи, щит электропитания систем электроснабжения и освещения с автоматом ввода резерва (АВР), пожарный контроллер системы контроля загазованности, пожарообнаружения, а также аппаратура системы охранной сигнализации.
Каждый фильтр устройства очистки природного газа содержит корпус с входным и выходным патрубками, датчики уровня конденсата, патрубки отвода конденсата и съемную крышку для смены фильтрующих элементов, при этом корпус разделен горизонтальным днищем на нижнюю емкость грубой очистки и верхнюю емкость тонкой очистки, каждая из которых имеет в нижней части полость для сбора конденсата, причем к горизонтальному днищу приварены адаптеры для возможности установки фильтрующих элементов коалесцирующего типа в верхней емкости, при этом через адаптеры газ проходит из нижней емкости во внутренние полости установленных в верхней емкости фильтрующих элементов.
Устройства очистки природного газа, измерения расхода газа, подогрева газа, редуцирования газа, подготовки газа на собственные нужды установки, подготовки импульсного газа содержат штуцеры и арматуру для продувки трубопроводов инертным газом (азотом).
На входе газа в установку и на выходе газа из устройства подготовки импульсного газа установлены датчики влагосодержания природного газа.
На фиг.1 представлена установка подготовки газа вид в плане; на фиг.2 показана схема устройства очистки газа; на фиг.3 показана схема устройства измерения расхода газа; на фиг.4 показана схема устройства подогрева газа; на фиг.5 представлена схема устройства подготовки импульсного газа; на фиг.6 представлен фильтр устройства очистки природного газа; на фиг.7 представлено устройство редуцирования газа; на фиг.8 представлено устройство подготовки газа на собственные нужды установки; на фиг.9 - система теплоснабжения установки.
Установка подготовки газа (фиг.1) содержит три транспортабельных блок-контейнера: очистки природного газа и замера расхода газа 1, подогрева и редуцирования газа и подготовки импульсного газа 2, управления и подготовки теплоносителя 3. При монтаже блок-контейнеров на общем фундаменте, на месте эксплуатации, образуется единое сооружение с изолированными отсеками: технологическим 4 (образован двумя блок-контейнерами), управления 5 и подготовки теплоносителя 6.
В блок-контейнерах образующих технологический отсек 4 и отсек подготовки теплоносителя 6, предусмотрены легко сбрасываемые люки 7 для выгрузки и обслуживания расположенного в отсеках оборудования (в отсеке 6 условно не показан).
В технологическом отсеке 4 расположены: устройство очистки природного газа 8, устройство измерения расхода газа 9, расположенное непосредственно вблизи от отсека подготовки теплоносителя устройство подогрева газа 10, устройство редуцирования газа 11, устройство подготовки газа на собственные нужды установки 12, устройство подготовки импульсного газа 13, соединенные трубопроводами.
В отсеке управления 5 размещены приборы системы контроля и автоматического управления технологическими процессами (САУ) 14, щит электропитания с автоматом ввода резерва АВР 15 системы электроснабжения, пожарный контроллер системы контроля загазованности, пожарообнаружения и пожарной сигнализации 16, аппаратура системы охранной сигнализации 17 и аппаратура системы связи 18.
В отсеке подготовки теплоносителя 6 расположены два водогрейных газовых котла 19 (один рабочий, один резервный), дымовая труба 20, циркуляционные насосы 21, мембранный бак 22, расширительный бак 23.
Устройство очистки природного газа (фиг.2) содержит рабочий и резервный фильтры 24 с коалесцирующими фильтрующими элементами и сигнализаторами уровня конденсата, краны 25 для переключения фильтров, краны 26 для сброса конденсата, которые могут быть с ручным, либо дистанционным управлением, краны 27 для сброса газа на свечу. Устройство очистки природного газа может также содержать емкость сбора конденсата 28 с сигнализатором уровня и системой сброса конденсата, содержащей управляемые краны 29 на дренажных трубопроводах и управляемый кран 30 для подвода газа, обеспечивающего вытеснение конденсата из емкости, кран 27 для сброса газа на свечу.
Устройство измерения расхода газа (фиг.3) содержит расходомер 31 (ультразвуковой или кориолисовый) с байпасным трубопроводом 32, краны 33 для включения и отключения расходомера, краны 34 для сброса газа на свечу, при этом расходомер может иметь 100% резерв.
Устройство подогрева газа (фиг.4) расположено непосредственно вблизи от отсека подготовки теплоносителя, включает две одинаковые рабочую и резервную нитки, каждая из которых включает два ручных шаровых крана 35 на трубопроводах газа, кожухотрубный газожидкостный подогреватель газа 36 с U-образными, либо витыми трубками, два ручных крана (заслонки) 37, два отсекающих предохранительных клапана 38 на трубопроводах теплоносителя, датчик температуры газа 39 на выходе газа из подогревателя, кран 40 для сброса газа на свечу, датчик давления 41 на трубопроводе теплоносителя.
Устройство подготовки импульсного газа (фиг.5) содержит два адсорбера 42 работающих попеременно, регенерация адсорбента в которых осуществляется посредством электрических подогревателей, управляемые краны 43, невозвратные клапаны 44, краны 45 для сброса газа на свечу.
Фильтр устройства очистки природного газа (фиг.6) содержит корпус 46 с входным и выходным патрубками 47 и 48 соответственно, датчики уровня конденсата 49, патрубки отвода конденсата 50 и съемную крышку 51 для смены фильтрующих элементов, при этом корпус разделен горизонтальным днищем 52 на нижнюю емкость грубой очистки 53 и верхнюю емкость тонкой очистки 54, каждая из которых имеет в нижней части полость для сбора конденсата, причем к горизонтальному днищу 52 приварены адаптеры 55 для возможности установки фильтрующих элементов коалесцирующего типа 56 в верхней емкости, при этом через адаптеры 55 газ проходит из нижней емкости 53 во внутренние полости установленных фильтрующих элементов 56.
Устройство редуцирования газа (см. фиг.7) состоит, например, из одной рабочей 57 и одной резервной 58 ниток редуцирования, каждая нитка содержит входной ручной кран 59, регулятор давления 60 (пилотного типа, непрямого действия, со встроенным монитором) и выходной кран 61, при этом имеется обводная ветка регуляторов давления с краном 62 для ручного дросселирования и плавного заполнения трубопровода газом перед пуском.
Устройство подготовки газа для собственных нужд установки (см. фиг.8) расположено непосредственно после устройства редуцирования газа (по ходу газа) и включает рабочий и резервный регуляторы давления 63, четыре ручных крана 64 на входах и выходах регуляторов, два предохранительных сбросных клапана 65, подключенных к выходному трубопроводу через трехходовой кран 66, узел замера расхода газа 67, выполненный на базе ротационного или ультразвукового счетчика газа, при этом каждый регулятор давления 63 содержит клапан-отсекатель 68 и предохранительный сбросной клапан 69.
Система теплоснабжения (см. фиг.9) содержит рабочий и резервный газовые водогрейные котлы 70, рабочий и резервный электрические циркуляционные насосы 71, мембранный бак 72, присоединенный к всасывающему коллектору циркуляционных насосов, контур циркуляции теплоносителя для отопления 73, содержащий стальные панельные радиаторы 74, контур циркуляции теплоносителя для подогрева газа 75, предохранительные клапаны системы теплоснабжения 76 и сбросной расширительный бак 77, установленные на выходах теплоносителя из котлов и сбросные свечи теплоносителя 78.
Система вентиляции установки включает приточные жалюзийные решетки, вытяжные жалюзийные решетки, вытяжные дефлекторы на крыше технологического отсека и отсека подготовки теплоносителя, размещенный в технологическом отсеке взрывозащищенный вентилятор принудительной вентиляции, включение которого осуществляется автоматически по командам системы управления, либо вручную.
В отсеке управления размещены аппаратура и приборы системы контроля и автоматического управления (САУ) 14, аппаратура системы связи 18, щит электропитания систем электроснабжения и освещения с автоматом ввода резерва (АВР) 15, пожарный контроллер системы контроля загазованности и пожарообнаружения 16, аппаратура системы охранной сигнализации 17.
Установка подготовки газа работает следующим образом.
Природный газ высокого давления поступает на вход установки подготовки газа, и направляется в устройство очистки природного газа 8 (см. фиг.1), где происходит его очистка, в одном из фильтров 24 (см. фиг.2). Газ поступает во входной патрубок фильтра 47 (см. фиг.6) в нижнюю емкость грубой очистки, в которой происходит грубая (инерционная) очистка от механических частиц и оседание крупных капель влаги в нижней полости сбора конденсата, далее газ через адаптеры 55 проходит из нижней емкости 53 во внутренние полости установленных коалесцирующих фильтрующих элементов 56, размещенных в верхней емкости тонкой очистки 54. Проходя через стенки фильтрующих элементов 56, газ очищается от механических частиц, а влага, содержащаяся в газе, выделяется в капельном виде на наружной поверхности фильтрующих элементов и стекает в полость сбора конденсата в верхней емкости 54 фильтра. Очищенный газ выходит через патрубок 48. Уровень конденсата контролируется датчиками 49, конденсат отводится через патрубки 50. Замена фильтрующих элементов производится через съемную крышку 51.
Для сбора конденсата может быть использована отдельная емкость сбора конденсата 28 с сигнализатором уровня, наполнение и опорожнение емкости производится через краны 29, для опорожнения может применяться управляемый кран 30 для подачи газа, обеспечивающего вытеснение конденсата из емкости.
После очистки газ направляется в устройство замера расхода газа 12, где в ультразвуковом или кориолисовом расходомере 31 происходит измерение расхода.
Далее часть газа, которую необходимо редуцировать направляется в устройство подогрева газа 10, а другая часть газа направляется в устройство подготовки импульсного газа 13.
В устройстве подогрева газа (см. фиг.4) газ нагревается в одном из подогревателей газа 36, каждый из которых включает размещенный в корпусе трубный пучок из U-образных или витых трубок, при этом газ, имеющий высокое давление, протекает по трубкам, а теплоноситель, имеющий низкое давление, циркулирует в межтрубном пространстве, при этом на подводящем и отводящем трубопроводах теплоносителя установлены отсечные предохранительные клапаны 38, обеспечивающие сброс избыточного давления теплоносителя при превышении рабочего давления теплоносителя на 5-10%, и отсечку системы теплоснабжения при превышении рабочего давления теплоносителя на 10-30% и при прорыве газа из трубного пучка в межтрубное пространство. Для контроля процесса подогрева используется датчики температуры 39. Для контроля прорыва газа из трубного пучка - датчик давления 41 на трубопроводе теплоносителя.
В устройстве подготовки импульсного газа (фиг.5) производится осушка газа, в одном из адсорберов 42 работающих попеременно. При насыщении адсорбера влагой, производится переключение адсорберов и регенерация отработавшего адсорбента. Регенерация адсорбента осуществляется посредством электрических подогревателей.
После подогрева газ направляется в устройство редуцирования газа 11. В устройстве редуцирования газа (фиг.7) снижается давление газа до требуемого значения одним из регуляторов давления 60, либо вручную, краном 62.
После редуцирования газ поступает на выход потребителю, при этом часть газа направляется в устройство подготовки газа на собственные нужды (на газовые котлы системы теплоснабжения) установки 12.
В устройстве подготовки газа для собственных нужд установки (см. фиг.8) газ направляется в один из регуляторов давления 63, содержащих клапан-отсекатель 68 и предохранительный сбросной клапан 69, переключение между регуляторами осуществляется ручными кранами 64. На выходе регуляторов давления через трехходовой кран 66 установлены два предохранительных сбросных клапана 65, сбрасывающие газ при выходе из строя регуляторов давления. Далее газ направляется в узел замера расхода газа 67, выполненный на базе ультразвукового счетчика.
После подготовки газ собственных нужд установки направляется в отсек подготовки теплоносителя в систему теплоснабжения (см. фиг.9) для питания котлов 70.
В системе теплоснабжения газовые котлы 70 обеспечивают нагрев теплоносителя (вода, либо антифриз), который посредством насосов 71, циркулирует в контуре циркуляции теплоносителя для отопления 73, и в контуре циркуляции теплоносителя для подогрева газа 75. В контуре циркуляции теплоносителя для отопления применяются радиаторы 74. В случае превышения допустимого давления теплоносителя происходит его сброс через предохранительные клапаны 76 и расширительный бак 77 на свечу 78.
Предложенная полезная модель позволяет уменьшить габаритные размеры установок подготовки газа и газораспределительных станций, снизить объем монтажных и строительных работ при вводе ГРС на месте эксплуатации и повысить надежность и ресурс работы оборудования.
1. Установка подготовки газа, содержащая устройства для очистки природного газа, измерения расхода газа, подогрева газа, редуцирования газа, подготовки газа на собственные нужды, установки, подготовки импульсного газа, а также системы управления, освещения, теплоснабжения, вентиляции, пожарообнаружения и контроля загазованности, охранной сигнализации, связи, при этом все устройства и системы установки размещены в транспортабельных блок-контейнерах, установленных на едином фундаменте и образующих при сборке единое сооружение, включающее технологический отсек, отсек управления, отсек подготовки теплоносителя, отличающаяся тем, что блок-контейнеры, образующие технологический отсек и отсек подготовки теплоносителя, снабжены легко сбрасываемыми люками для выгрузки и обслуживания расположенного в отсеках оборудования, устройство очистки природного газа содержит рабочий и резервный фильтры с коалесцирующими фильтрующими элементами, сигнализаторами уровня конденсата и управляемые краны на дренажных трубопроводах сброса конденсата, устройство измерения расхода газа содержит ультразвуковой или кориолисовый расходомер со 100% резервированием или байпасным трубопроводом, устройство подогрева газа расположено непосредственно вблизи от отсека подготовки теплоносителя и включает рабочий и резервный кожухотрубные газожидкостные подогреватели газа с отсекающими или сбросными предохранительными клапанами на трубопроводах теплоносителя, устройство подготовки импульсного газа содержит два адсорбера, регенерация адсорбента в которых осуществляется посредством электрических подогревателей, при этом во всех устройствах установлены сбросные свечи из газовых трубопроводов и оборудования, а в системе теплоснабжения установлены газовые водогрейные котлы, дымовая труба и циркуляционные насосы.
2. Установка подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что устройство очистки природного газа содержит емкость сбора конденсата с сигнализатором уровня и систему сброса конденсата, содержащую управляемые краны на дренажных трубопроводах и управляемый кран для подвода газа, обеспечивающего вытеснение конденсата из емкости.
3. Установка подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что устройство подогрева газа содержит рабочий и резервный подогреватель газа, каждый из которых включает размещенный в корпусе трубный пучок из U-образных или витых трубок, причем газ, имеющий высокое давление, протекает по трубкам, а теплоноситель, имеющий низкое давление, циркулирует в межтрубном пространстве, при этом на подводящем и отводящем трубопроводах теплоносителя установлены отсечные предохранительные клапаны, обеспечивающие сброс избыточного давления теплоносителя при превышении рабочего давления теплоносителя на 5-10%, и отсечку системы теплоснабжения при превышении рабочего давления теплоносителя на 10-30% и при прорыве газа из трубного пучка в межтрубное пространство.
4. Установка подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что устройство редуцирования состоит из одной - четырех рабочих и одной - двух резервных ниток редуцирования, причем каждая нитка содержит входной ручной кран, регулятор давления пилотного типа (непрямого действия) со встроенным монитором и выходной кран, при этом устройство редуцирования дополнительно содержит обводную ветку регуляторов давления с краном для ручного дросселирования.
5. Установка подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что устройство подготовки газа для собственных нужд установки расположено непосредственно после устройства редуцирования газа и включает рабочий и резервный регуляторы давления, четыре ручных крана на входах и выходах регуляторов, два предохранительных сбросных клапана, подключенных к выходному трубопроводу через трехходовой кран, узел замера расхода газа, выполненный на базе ротационного или ультразвукового счетчика газа, при этом каждый регулятор давления содержит клапан-отсекатель и предохранительный сбросной клапан.
6. Установка подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что система теплоснабжения содержит рабочий и резервный газовые водогрейные котлы, рабочий и резервный электрические циркуляционные насосы, мембранный бак, присоединенный к всасывающему коллектору циркуляционных насосов, а также контур циркуляции теплоносителя для отопления, содержащий стальные панельные радиаторы, контур циркуляции теплоносителя для подогрева газа, предохранительные клапаны системы теплоснабжения и сбросной расширительный бак, установленные на выходах теплоносителя из котлов и сбросные свечи теплоносителя.
7. Установка подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что в отсеке управления размещены аппаратура и приборы системы контроля и автоматического управления (САУ), аппаратура системы связи, щит электропитания систем электроснабжения и освещения с автоматом ввода резерва (АВР), пожарный контроллер системы контроля загазованности, пожарообнаружения, а также аппаратура системы охранной сигнализации.
8. Установка подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что каждый фильтр устройства очистки природного газа содержит корпус с входным и выходным патрубками, датчики уровня конденсата, патрубки отвода конденсата и съемную крышку для смены фильтрующих элементов, при этом корпус разделен горизонтальным днищем на нижнюю емкость грубой очистки и верхнюю емкость тонкой очистки, каждая из которых имеет в нижней части полость для сбора конденсата, причем к горизонтальному днищу приварены адаптеры для возможности установки фильтрующих элементов коалесцирующего типа в верхней емкости, при этом через адаптеры газ проходит из нижней емкости во внутренние полости установленных в верхней емкости фильтрующих элементов.
9. Установка подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что устройства очистки природного газа, измерения расхода газа, подогрева газа, редуцирования газа, подготовки газа на собственные нужды установки, подготовки импульсного газа содержат штуцеры и арматуру для продувки трубопроводов инертным газом (азотом).
10. Установка подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что на входе газа в установку и на выходе газа из устройства подготовки импульсного газа установлены датчики влагосодержания природного газа.
