Изобретение относится к газовым сетям, а также к холодильной технике и может быть использовано в системах подготовки и использования сжиженного газа с одновременным получением тепла и холода.
Известна система по а.с. СССР N 482590 (кл. F 01 D 1/18, 1975), предназначенная для обработки природного газа при его транспортировке к месту использования и содержащая газосепаратор, подключенный к последнему теплообменник, сборник жидкости с линией слива, в которой размещен регулирующий орган и нагреватель для подогрева газа теплом постороннего источника, что приводит к снижению экономичности системы.
Известна также система подготовки сжиженного газа к использованию, преимущественно к сжиганию с получением тепла, по книге Рубенштейна С.В. и др. Газовые сети и оборудование для сжиженных газов. Л. Недра, 1991, с. 153, рис. 6-4, содержащая баллон с сжиженным сжатым газом, нагреватель сжиженного газа для изменения его фазового состояния перед подачей на сжигание в горелку и запорно-регулирующие органы для поддержания давления газа в заданном диапазоне. Указанные запорно-регулирующие органы выполнены в виде предохранительных, запорных и редуцирующих клапанов, установленных в трубопроводах системы, соединяющих баллон сжиженного сжатого газа с горелкой.
Известная система предусматривает подвод тепла от постороннего источника для подогрева газа вплоть до его испарения, что также приводит к снижению экономичности системы. В то же время сжиженный сжатый газ обладает достаточно высоким уровнем энергии, что позволяет использовать ее для получения тепла и холодильного эффекта с полезным использованием последнего.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы подготовки сжиженного газа и использованию, например, пропан-бутановой смеси, путем ее предварительного нагрева с использованием холодильного эффекта.
Это достигается выполнением системы подготовки и использования сжиженного газа, преимущественно сжигания, в виде газового холодильника с открытым циклом.
Изобретение проиллюстрировано принципиальными схемами, приведенными на фиг. 1, 2 и 3 представленных чертежей.
На фиг. 1 приведен один из вариантов заявленной системы подготовки сжиженного газа к сжиганию, включающей последовательно соединенные посредством трубопроводов баллон 1 с сжиженным сжатым газом, запорный вентиль 2, фильтр 3, теплообменник-регенератор 4, регулятор 5 давления, фильтр-осушитель 6, теплообменник-стабилизатор 7 температуры, выполненный с капиллярной трубкой 8, отделитель 9 гидрата газа, а также разнотемпературные испарители 10 и 11. При этом выход испарителя 11 подключен к горелке 12 через нагревающую полость теплообменника-регенератора 4.
На фиг. 2 и 3 представлен второй вариант системы подготовки сжиженного газа к сжиганию, включающей последовательно соединенные трубопроводами баллон 1 с сжиженным сжатым газом, запорный вентиль 2, фильтр 3, теплообменник-регенератор 4, регулятор 5 давления и вихревую трубу 13, горячий конец (на чертеже не обозначен) которой подсоединен к входу испарителя 10, при этом последний выходом подключен к смесителю 14, соединенному с горелкой 12. Холодный конец (на чертеже не обозначен) вихревой трубы 13 подсоединен или к смесителю 14 через нагревающую полость теплообменника-регенератора 4 (см. фиг. 2) или к входу испарителя 11, выход которого подсоединен к смесителю 14, при этом выход последнего подключен к горелке 12 через нагревающую полость теплообменника-регенератора 4 (см. фиг. 3).
Система работает следующим образом.
Сжиженный газ из баллона 1 через вентиль 2 поступает в фильтр 3, где происходит его предварительная механическая очистка. Охлажденный затем в теплообменнике-регенераторе 4 сжиженный газ поступает в регулятор 5 давления, с помощью которого стабилизируются параметрами газа в зависимости от температуры окружающего воздуха. Затем согласно схеме, изображенной на фиг. 1, газ проходит вторую ступень очистки в фильтре-осушителе 6 и поступает в теплообменник-стабилизатор 7, представляющий собой участок трубопровода с навитой на него капиллярной трубкой 8, служащей в качестве дросселя. При этом трубка 8 своим входом подсоединена к выходу обвитого ею участка трубопровода. Сдросселированный и охлажденный в капиллярной трубке 8 газ содержит гидраты, которые выделяются в отделителе 9, что позволяет более эффективно использовать его для получения холода в низко- и среднетемпературном испарителях 10 и 11, соответственно, для получения холода различного температурного уровня. Подогретый в испарителях газ направляется в нагревающую полость теплообменника-регенератора 4, где отдает оставшийся холод потоку сжиженного газа из баллона 1 и, дополнительно нагретый, поступает в газовой горелке 12 на сжигание.
Согласно схеме, приведенной на фиг. 2, газ после регулятора 5 давления поступает в вихревую трубу 13, где разделяется на горячий и холодный потоки. При этом горячий поток поступает в испаритель 10, где отдает свой холод потребителю (на чертеже не показан), а холодный поток подается в нагревающую полость теплообменника-регенератора 4 для захолаживания прямого потока сжиженного газа, подаваемого из баллона 1. Оба подогретых потока газа поступают в смеситель 14, где перемешиваются, и с усредненным значением температуры поток газа поступает в газовую горелку 12 на сжигание.
Система, изображенная на фиг. 3, предусматривает по аналогии с вариантом, изображенным на фиг. 1 и описанным выше, получение холода двух различных температурных уровней, для чего холодный поток газа из вихревой трубы 13 направляется в дополнительный испаритель 11, где нагревается, и также, как нагретый в испарителе 10 горячий поток газа, поступает в смеситель 14, где оба потока перемешиваются, и далее общий газовый поток поступает в нагревающую полость теплообменника-регенератора 4 для передачи оставшегося холода прямому потоку сжиженного газа, поступающего из баллона 1. При этом общий газовый поток дополнительно нагревается и поступает на сжигание в горелку 12.
Система подготовки и использования газа позволяет наряду с устранением гидратообразования внутри системы обеспечивать ее бесперебойную работу и полезно использовать холодильный эффект, возникающий при испарении сжиженного газа перед его использованием, а именно перед его сжиганием. Кроме того, система позволяет получить холод различных температурных уровней, как это показано на фиг. 1 и 3 приведенных примеров конкретной реализации системы подготовки и использования сжиженного газа.
Для получения дополнительного холода возможно использование вышеприведенных вариантов в системе абсорбционной холодильной машины, генератор которой работает под воздействием теплоты от газовой горелки, для чего горелка размещена в генераторе тепла этой машины.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЖИЖЕННОГО ГАЗА | 1995 |
|
RU2083913C1 |
СИСТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЖИЖЕННОГО, НАПРИМЕР, НЕФТЯНОГО ГАЗА В ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 1997 |
|
RU2120090C1 |
СИСТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЖИЖЕННОГО, НАПРИМЕР, ПРИРОДНОГО ГАЗА В ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 1995 |
|
RU2053434C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2004 |
|
RU2287069C2 |
ЭНЕРГОХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА СО СЖИЖЕННЫМ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ | 1999 |
|
RU2163706C1 |
УСТАНОВКА ДЛЯ ОТБЕНЗИНИВАНИЯ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА | 2017 |
|
RU2676829C1 |
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПОДВОДНОГО АППАРАТА | 2013 |
|
RU2542166C1 |
ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА | 2000 |
|
RU2182290C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОГО КУЗОВА АВТОРЕФРИЖЕРАТОРА | 1997 |
|
RU2122691C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) | 2003 |
|
RU2239131C1 |
Использование: в холодильной технике. Сущность изобретения: трубопроводами соединены баллон сжиженного газа с запорным вентилем, регулятор давления и теплообменник-нагреватель газа, выполненным в виде испарителя. Теплообменник - стабилизатор выполнен в виде участка трубопровода и навитой на него капиллярной трубки, вход которой соединен с выходом участка, выход - с входом отделителя гидрата газа. Последовательно соединенные фильтр и теплообменник - регенератор установлены между запорным вентилем баллона и регулятором давления. Фильтр-осушитель, теплообменник-стабилизатор и отделитель гидрата газа соединены последовательно и установлены между регулятором давления и испарителем, выход которого через нагревающую полость теплообменника - регенератора подключен к газовой горелке. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 3 ил.
Рубинштейн С.В | |||
и др | |||
Газовые сети и оборудование для сжиженных газов | |||
М.: Недра, 1991, с.153. |
Авторы
Даты
1996-01-27—Публикация
1992-11-30—Подача