Версия для печати

Пример расчета времени на слив сжижженного газа из жд цистерн

Время, необходимое для полного слива сжиженного газа из цистерн (при работе на два сливных шланга), ч:

где V_ж - объем сжиженного газа в цистерне (75 м³);
F_сл - площадь поперечного сечения сливных труб (0,00785 м²);
ϖ - скорость сжиженного газа в сливных трубах (2,5 м/сек с запасом на неравномерность потока при сливе и различие в настройке скоростных клапанов).

или 32 мин.

После слива жидкой фазы необходимо произвести отсос паров. Время отсоса сильно зависит от состава сжиженного газа, наружной температуры и технического состояния компрессоров. Отсос паров должен вестись до давления 0,5-0,7 кгс/см², потому что отправлять обратно сжиженный газ нецелесообразно. В летнее время, когда для слива сжиженного газа приходится создавать большое давление в цистерне, на завод- поставщик может быть отправлено (если не отсосать пары) до 1000 кг газа на каждую цистерну. Во время отсоса паров происходит испарение неслившегося сжиженного газа, находящегося ниже уровня сливных труб, за счёт собственного тепла. При этом жидкость охлаждается до температуры ниже точки кипения при данном давлении в цистерне, а после остановки компрессора жидкость нагревается и, испаряясь, повышает давление. Практически компрессорами не удается снизить давление более чем до 1,5 кгс/см².

Примерное время отсоса паров из цистерны, ч:

где V_ц - объём цистерны (88 м³);
n - число цистерн под сливом (2 шт.);
V_к - теоретический объём, описываемый поршнями компрессора (для компрессора FAS LB942 - 200 м³/ч);
μ - объемный коэффициент полезного действия компрессора (0,75).

или 1 час 11 мин.

В данной формуле не учтены коэффициент сжимаемости газов, возможность конденсации и испарения сжиженных газов в определённых условиях, работа компрессоров при переменном давлении на всасывающей стороне, которое постепенно падает от 12-13 до 0,7-1,5 кгс/см², следовательно растёт перепад между выхлопной стороной и всасывающей. При учете этих данных формула становится сложной, а необходимые данные получить невозможно. При определении времени отсоса с учётом только падения давления на всасывающей стороне и росте его на нагнетательной формула примет вид:

где Р₁ - давление в цистерне перед началом отсоса, кгс/см²;
Р₂ - давление в цистерне по окончании отсоса, кгс/см².

При Р₁ = 14 кгс/см² и Р₂ = 1,7 кгс/см²:

Кроме времени на слив и отсос паров из цистерн требуется вспомогательное время, складывающееся из суммы времён следующих операций, мин:

• Установка, закрепление и освобождение цистерны - 20;
• Присоединение и отсоединение шлангов одной цистерны - 50;
• Маневровые работы по подтягиванию цистерн к сливному стояку (в случае необходимости) - 20;
• Переключение схемы и пр. - 20.

Общее время, требующееся на слив двух цистерн:

t = 32 мин + 2 ч 28 мин + 20 мин + 50 мин * 2 + 20 мин + 20 мин = 5 ч 40 мин

Практически этого  времени недостаточно.  Компрессоры  непрерывно работать   не   могут,   при   отсосе   их   приходится    останавливать   из-за возникновения вакуума в картере, для предотвращения поломки двигателя. Во время остановки также испаряется остаток жидкой фазы в цистерне.
Компрессор необходим и для подачи давления в рабочие резервуары (из которых идёт расход на наполнение автоцистерн), а это приходится делать ежечасно. Кроме того, сами цистерны имеют ряд дефектов и неисправностей, тормозящих слив сжиженного газа, например изношенность резьбы угловых вентилей жидкой и паровой фаз, наличие ледяных пробок (в зимнее время) в сливных трубах цистерны.
Таким образом, общее время слива от подачи до отправления двух железнодорожных цистерн доходит при нормальном техническом состоянии оборудования станции регазификации до 6-8 часов.

22 Декабря 2011 г.