Одним з важливих елементів газотранспортних магістралей є система охолодження транспортованого газу, яка дозволяє підвищити її надійність і скоротити експлуатаційні витрати. При зниженні температури газу, пропускна здатність магістральних газопроводи зростає. Охолодження газів полягає в використанні систем охолодження (трубчастих теплообмінників). Він складається в зниженні температури гарячих запилених газів без необхідності подачі зовнішнього повітря в потік охолоджуваного газу.
Робота системи заснована на процесі конвекції - перенесення тепла від нагрітих газів (охолоджуваних) на холодоагент. Холодоагентом може бути газ (найчастіше атмосферне повітря) або рідина (найчастіше вода або масло). Теплообмін відбувається на стінках труб теплообмінника.
Прийняття такої системи дозволяє також використовувати охолоджувач в якості першої стадії знепилювання. Обложені на цій стадії великі фракції пилу, містяться в охолоджуваному газі. У разі охолодження технологічних газів з пилом, остання прагне прилипнути до поверхні труб. Для запобігання цьому використовують ланцюгову систему очищення. Це запобігає утворенню шарів пилу на поверхні охолоджуючих труб.
Напрямок потоку охолоджуваного газу - зверху вниз, а холодоагенту - перпендикулярно до нього. Така система сприяє обпадання в зсипні воронку пилу, відокремленої в камері теплообмінника. Для теплообмінників, що використовують охолоджуючий газ, останній нагнітається в труби теплообмінника за допомогою осьових або відцентрових вентиляторів. Для теплообмінників, що використовують рідину, використовується тиск живильної мережі.
Системи охолодження технологічного газу бувають:
- зі знімним або не знімним трубним пучком;
- оребрені трубки, трубки з низьким або пластинчастим ребрами;
- внутрішнє або екструдоване ребра;
- одноступінчасті і багатоступінчасті;
- з сепаратором вологи, вбудованим в трубний пучок або кожух.
Стандартні матеріали виконання:
Трубки теплообмінника: вуглецева і нержавіюча сталь, алюміній, мідь, титан і сплави на їх основі.
Ребра: вуглецева і нержавіюча сталь, алюміній, мідь, титан і сплави на їх основі.
Кожух: вуглецева і нержавіюча сталь.
Трубна решітка: вуглецева і нержавіюча сталь, мідь, титан і сплави на їх основі.
Переваги застосування даної системи:
- відсутня збільшення об'ємних витрат газів;
- можливість використання замовником рекуперировать тепла (нагрітий агент є чистим, так як безпосередньо не контактував з запиленими технологічними газами);
- в теплообміннику виконується попереднє знепилювання охолоджуваних газів;
- автоматичне очищення теплообмінних труб від осаждаемой на них пилу;
- запобігання корозії елементів теплообмінника шляхом застосування рециркуляції повітря, що охолоджує (недопущення падіння температури нижче точки роси);
- недопущення падіння температура нижче кислотної точки роси шляхом додавання сорбентів в потоки охолоджуваного газу, що подається на теплообмінник;
- можливість створення багатоступеневих теплообмінників. Матеріали кожного ступеня підібрані при цьому в залежності від сталих температур;
- можливість створення спеціальних систем, що використовують охолоджені в мішковими фільтрі і попередньо відфільтровані топкові гази для повторного охолодження забруднених газів.
