Типи конструкцій парогенераторних установок

На промислах України використовуються різні типи пересувних парогенераторних установок, котрі випускаються у пересувному та стаціонарному виконанні.

Найбільше поширення одержали пересувні парогенераторні установки, котрі відрізняються високою маневреністю та універсальністю.

Пересувна парогенератора установка ППГУ-4/120 (рис. 2.4.5) призначена для утворення 4 т за годину вологої пари при тиску до 12 МПа. Установка складається з двох блоків, які можуть перевозитися залізницею або на спеціальному шасі.

Схема установки включає місткість для води 1, насос 2, водопідігрівач 3, блок підготування води 4, місткість для пом'якшеної води 5, насоси 6, 10, деаератор 7, охолоджувач 8, бустерний насос 9, парогенератор 11, дросельний вентиль 12, підігрівач повітря 13, вентилятор 14, паливний насос 15, підігрівачі палива 16, 17.

Установка працює таким чином: з місткості 1 (або промислового водопроводу) вода мережним насосом 2 закачується у водопідігрівач 3, де нагрівається пором низького тиску до температури 25-30°С. Водопідігрівач забезпечений автоматичним регулятором, що забезпечує максимальну температуру води, що виходить з нього, не більше 35°С.

З водопідігрівача вода поступає в блок підготування води 4, де зм'якшується і очищається від механічних домішок. Далі насосом 6 вода подається через охолоджувач 8 в деаератор 7, де, нагріваючись до 170 °С, звільняється від розчинених газів. Виходячи з деаератора, вода в охолоджувачі 8 віддає частину тепла воді, що надходить в деаератор, і бустерним насосом 9 подається на прийом живильного насоса 10, яким під тиском 15, 5 МПа нагнітається в парогенератор. Пароводяна суміш, що утворюється в парогенераторі, через вологомір поступає в свердловину. Частина пароводяної суміші через дросель 12 подається у водопідігрівач 3, деаератор 7, а також використовується для підігріву палива і повітря.

Як паливо використовується сира нафта, яка підігрівається в баці 16 до температури 50-60 °С, звідки через підігрівач палива прямує у форсунку. Для використання нафти з високим вмістом сірки в схемі передбачений деаератор.

Парогенератор установки є циліндром, усередині якого розташовані: пальний пристрій і система труб. Продукти згоряння, пройшовши топкову камеру, надходять в парогенератор, де віддають своє тепло воді, котра рухається спіральним трубопроводом.

Рисунок 2.4.5 – Схема установки парогенератора ППГУ-4/120

Паливна система включає камеру згорання, основний і запальний пальники. Камера згорання має форму циліндра, з одного боку якого встановлений газо-мазутний пальник.

Форсунка, що використовується, – паро-механічна, із спеціальним завихрювачем.

Тривала і економічна робота парогенератора може бути забезпечена тільки у разі запобігання утворення шару накипу на стінках нагрівача. Поява цього шару призводить до того, що різко знижується коефіцієнт теплопередачі, що веде до перевитрати палива і перегріву стінок. Негативно впливають на довговічність парогенератора розчинені у воді гази (кисень і вуглекислота), що викликають його корозію. Інтенсивність утворення накипу визначається жорсткістю води – параметром, що характеризує вміст в ній розчинених солей.

Парогенератори продуктивністю більше 0, 7 т/годину повинні бути обладнані установками для докотлової обробка води. Для цієї мети використовують спеціальні блокові пересувні водопідігріваючі установки ВПУ.

Один з варіантів технологічної схеми ВПУ наступний. Вода з бака сирої води відцентровим насосом прокачується послідовно через освітлювальний фільтр і катіонові фільтри першого і другого ступеня. Пом'якшена і освітлена вода після виходу з другого ступеня прямує в бак зм'якшеної води, звідки насосом подається в деаератор. Рівень води в ньому підтримується автоматично на заданому рівні, а її надлишок повертається в бак. Якщо одержувана сира вода не потребує освітлювання, то освітлювальний фільтр може бути вимкнений. Періодично фільтри першої і другої ступенів перемикають на регенерацію. В цей час живлення парогенератора здійснюється за рахунок запасу в баку зм'якшеної води.

Регенерація фільтрів здійснюється промиванням їх розчином повареної солі, після чого фільтри відмивають потоком освітленої води і включають в роботу.

Як джерело пари також можуть використовуватися установки ППУ-3 або ППУ-1200/100. Установка ППУ-ЗМ (рис. 2.4.6) змонтована в кузові 2 на шасі автомобіля КрАЗ-257 і включає цистерну з водою 1, парогенератор 3, живильний насос 6 з привідною групою 5, встановлені на рамі 4, яка за допомогою хомутів кріпиться до рами автомобіля.

При роботі установки заздалегідь підігріта вода подається живильним насосом типу ПТ 6 в парогенератор 3, де перетворюється на пару необхідної температури. Парогенератор прямотокового виконання, джерелом тепла є дизельне паливо.

Для захисту системи у разі зупинки живильного насоса, його несправності і т.п. перед парогенератором передбачені зворотний клапан і вентиль. На виході парогенератора є сепаратора і запобіжний клапан.

Технічна характеристика агрегату ППУ-3М:

Продуктивність, кг/г………………………………..1000

Максимальний тиск пари, МПа …………………...10

Максимальна температура пари °С ……………….310

Витрата палива, кг/г..................................................85

Експлуатація агрегату вимагає суворого контролю жорсткості вживаної води, використовування фільтрів, що знижують її жорсткість, а також профілактичного контролю товщини шару накипу і видалення її.

Рисунок 2.4.6 – Парова пересувна установка ППУ-ЗМ

Як теплоносій може використовуватися не тільки пара, але й нафта. Для промивки свердловин гарячою нафтою служить агрегат 1АДП-4-150 для нагнітання в свердловину нафти під тиском до 20 МПа і витратою 4 л/с при температурі 150°С.

Для тривалого прогрівання свердловини (від декількох місяців до 2–3 років) застосовуються парогенератори ППГУ-4/120 та ін.