03.02.2009

Эксплуатационная оценка загрязнения аппаратов воздушного охлаждения (АВО)

Авторы: promenergo@dsn.ru (Гудзюк В.Л., Шомов Е.В., Ярунина Н.Н.)

АВОПри эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения (АВО) важно оперативно контролировать степень загрязнения поверхности теплообмена. Но оперативного контроля и оценки степени загрязнения теплообменника методики энергетического аудита АВО не предусматривают.

Например, аппараты воздушного охлаждения газа на компрессорных станциях газопроводов эксплуатируются более 30 лет. Состояние поверхностей АВО за этот период существенно изменилось. В весенне-летний период поверхность оребрённых труб АВО загрязняется наиболее интенсивно пылью, семенами цветущих растений (особенно пухом), насекомыми и т.п. Это приводит к перерасходу электроэнергии на привод вентиляторов, необходимости оперативного контроля загрязнения труб для автоматического регулирования АВО.

Принимаемую в проектных расчётах степень загрязнения (как фактор суммарного уменьшения эффективности работы теплообменника) не эксплуатационных условиях не проверяется.

Ряд ученых, занимающихся проблемами эффективности АВО, рекомендуют построить тепловые характеристики аппарата по фактическому состоянию и использовать фактические «лучевые» характеристики для регулирования процесса охлаждения газа и решения оптимизационных задач. Эти характеристики должны быть построены как при испытании нового АВО, так и по результатам периодических, достаточно трудоёмких испытаний. В практике эксплуатационного анализа эффективности АВО этот метод широкого применения не нашёл.

Нами проверена возможность контролировать эксплуатационное изменение эффективности работы АВО газа на газоперекачивающих станциях по параметру загрязнения Пз.

Суть предложения в том, чтобы оценивать снижение эффективности АВО не зная конкретной величины коэффициента теплопроводности загрязнений и их толщины. Параметр Пз есть суммарное термическое сопротивление суммы термических сопротивлений металлической стенки и загрязнений труб АВО.

В качестве примера в таблице приведены результаты обработки эксплуатационных данных, по предлагаемой методике, для двух газокомпрессорных станций.

Параметр загрязнения (Пз), ккал/м2ч°С Среднее за период
Месяц окт.07 ноя.07 дек.07 янв.08 фев.08 мар.08 апр.08 май.08 июн.08
АВО станция-1 16 17 16 13 14 12 12 17 18 16
АВО станция-2 25 21 27 23 25 21 21 21 24 21

Для оперативного контроля за динамикой изменения параметров АВО, можно по имеющимся на пульте управления АВО данным о температуре газа и воздуха, параметр Пз отражать на мониторе, рассчитывая по предложенному выше алгоритму.

Сравнивая текущий комплекс с проектным значением или вычисленным после промывки АВО, можно судить о степени загрязнения АВО и об эффективности его эксплуатационной очистки.

Для эксплуатационной оценки загрязнения АВО можно также использовать дифференциальную термопару, фиксирующую разницу между температурой газа и температурой стенки трубки АВО с выводом её показаний на щит управления. В этом случае Пз или эквивалентный коэффициент теплопроводности может быть определён по формуле

где – показания дифференциальной термопары. Чем больше загрязнение трубки АВО с воздушной стороны, тем меньше разница температуры газа и стенки трубки АВО.