Устройство и оборудование сухих газгольдеров

Сухой газгольдер низкого давления имеет цилиндрический стальной корпус, цилиндрический поршень и стальную кровлю (рис. 4.1 б). Газ подается по трубопроводу под поршень газгольдера. По море закачки газа поршень поднимается. Для предотвращения перетекания газа в область над поршнем служит специальное уплотняющее устройство. Оно представляет собой прижимное кольцо, состоящее из отрезков швеллеров (рис. 4.1 б). К кольцу прикреплено мягкое уплотнение из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани. Мягкое уплотнение контактирует со стенкой газгольдера. Мягкое уплотнение и поршень связаны герметичным фартуком.

Газонепроницаемость затвора обеспечивается специальным маслом, застывающим при низкой температуре. Масло заливается в полость, образуемую стенками газгольдера, цилиндрическим кольцом, фартуком и стенкой поршня.

Газгольдерное масло, просачиваемое через неплотности затвора, стекает по стоикам в кольцевую чашу на днище газгольдера и затем собирается в специальные отстойники для отделения поды. Масло с помощью насосов подается по маслопроводу наверх, проходит через специальные отверстия в стенке и стекает в затвор поршня.

Днище газгольдера выполняется из тонколистовой стали. Окрайки днища выполнены из листов большей толщины. Стенки газгольдера удерживаются вертикальными наружными колоннами. В газгольдере объемом до 10000 м³ толщина стенок принята равной 5 мм.

Жесткость газгольдера обеспечивается наружными кольцевыми ребрами, которые одновременно служат в качестве площадок для осмотра.

Под верхним поясом газгольдера находятся окна, через которые освещаются внутренние полости. Для предотвращения чрезмерного подъема поршня в одном из верхних поясов расположены предохранительные свечи; через них избыток газа выпускается в атмосферу.

На днище газгольдера установлены стойки, на которые опускается поршень в нижнем положении. Для защиты от коррозии днище покрывают каменноугольной смолой слоем 35 мм.

Газгольдер оборудован лестницей и подъемником для обслуживающего персонала. Крыша имеет радиальные фермы, опирающиеся по контуру газгольдера настойки. В центре крыши располагается цилиндрический фонарь, через который можно попасть на внутреннюю площадку и в кабину внутреннего подъемника. Внутри газгольдера размещена также шарнирная лестница. Вентиляция надпоршневого пространства газгольдера осуществляется с помощью центрального фонаря и отверстий, расположенных под навесом крыши.

Поршень представляет собой стальной диск, который сверху усилен стропильными фермами. По краю поршня расположено кольцо жесткости. Движение поршня направляется двумя рядами стальных роликов, закрепленных на кольце жесткости. Ролики перекатываются по внутренней поверхности вертикальных насадок. Необходимое давление поршня создается весом поршня и дополнительными бетонными грузами.

Сухие газгольдеры могут строиться объемом 10000-100000 м³. Сухие газгольдеры поршневого типа имеют следующие недостатки: небезопасны, требуют частых ремонтов и установки непрерывно действующих насосов и др.

Разработаны новые типы сухих газгольдеров, в которых вместо поршня с жидкостным уплотнением применена шайба с гибкой мембраной из прорезиненной ткани. Мембрана герметично прикреплена к шайбе и к резервуару.

Оболочка корпуса газгольдера испытывает напряжения растяжения под действием внутреннего избыточного давления. Кроме того, стенка корпуса испытывает давление ветра и вертикальное усилие от веса крыши, снеговой нагрузки, веса оборудования. Оболочка корпуса рассчитывается на внутреннее избыточное давление. Поршень газгольдера находится под действием собственного веса и избыточного давления газа. На днище поршня оказывает действие также вес грузов.

Газгольдеры высокого давленияимеют неизменный геометрический объем, но давление в них по мере наполнения или опорожнения изменяется. Хотя геометрический объем газгольдеров этого класса много меньше объема газгольдеров низкого давления, количество хранимого в них газа может быть значительным, благодаря высокому давлению. Так, если в мокром газгольдере объемом 100 м³ под давлением 4000 Па можно хранить 104 м³ газа, то в газгольдере с давлением 1,6 МПа того же геометрического объема - 1700 м³, т.е. почти в 17 раз больше.

Газгольдеры высокого давления бывают цилиндрические и сферические. Цилиндрические газгольдеры (рис. 4.2) имеют геометрический объем от 50 до 270 м³. Поскольку у всех них внутренний диаметр равен 3,2 м, то различаются они лишь длиной цилиндрической части - обечайки 1. С обеих сторон к обечайке приварены днища 2, имеющие вид полусферы. Для контроля за давлением газа в газгольдере используются манометры 3. Газгольдер устанавливается на фундамент 4 горизонтально, либо вертикально.

Рис. 4.2. Цилиндрические газгольдеры высокого давления:

а) - горизонтальный; б) - вертикальный.

Цилиндрические газгольдеры рассчитаны на давление от 0,25 до 2 МПа. Толщина их стенки может достигать 30 мм.

Сферические газгольдеры в нашей стране имеют геометрический объем от 300 до 4000 м³ и толщину стенки от 12 до 34 мм. Сферическая форма сосуда для хранения газа под высоким давлением является наиболее выгодной по металлозатратам и общей стоимости. Монтируют сферические газгольдеры из отдельных лепестков, раскроенных в виде апельсиновых долек, а также из верхнего и нижнего днищ, имеющих форму шарового сегмента. Опоры газгольдеров выполняют в виде цилиндрического стакана из железобетона со стальным опорным кольцом или в виде стоек-колонн, прикрепленных к шару по экваториальной линии и связанных между собой системой растяжек.

Основная литература: 4 доп. [186-189].

Контрольные вопросы:

1. Как классифицируется газгольдеры?
2. Как определяется толщина стенки мокрого газгольдера?
3. Отличия мокрого и сухого газгольдеров.
4. Устройство и оборудование сухих газгольдеров.
5. Газгольдеры высокого давления.
6. Виды газгольдеров высокого давления.