Способ наполнения баллонов сжиженным газом Советский патент 1985 года по МПК F17C5/02 

Изобретение относится к области хранения и распределения сжиженных газов и может быть использовано в технике наполнения баллонов сжиже ными углеводород1 ымй газами на кустовых и распределительных базах. Целью изобретения является повыш ние точности и производительности наполнения баллонов, , Па фиг. 1 изображены зависимости температуры сжиженного газа в раздаточной колонке и средней температуры металла баллонов от времени процесса;,на фиг. 2 - то же массы и объема газа в баллонах от Времени Процесса; на фиг, 3 - то же давле 1ИЯ газа в баллонах от времени процесса. Перед процессом частичного напол нения баллоны поступагот с различной температурой (от-40 до +20 С), с ра ным объемом неиспарившихся остатков (от О до 85%), Давление в поступающих на наполнение баллонах может быть от избыточного 0,03 МПа до 0,6-1,0 ЬОТа. На 1-й стадии при частичном наполнении подается подогретый сжиженный газ из раздаточной колонки (фиг. 1, кривая 1) в баллоны происходит смешивание нагретого сжи женного газа с неиспарившимися остатками (кривые 2 и 3). При этом повьпнается температура стенок баллонов и в конце стадии происходит сближение их температур (кривые 4 и 5) , что способствует в дальнейшем соблюдению нормы наполнения и повышеншо безопасности при их эксплуата ции. Изменение времени частичного наполнения в сторону увеличения приво дит к сн1га:е.нию производительности установки, а изменение времени, в ст рону уменьшения - к большой разнице температур стенок различных баллонов (фиг. 1). При наполнении двух баллонов, один из которых имеет собственную температуру 20 С, а второй - минус 40°С (кривые 4 и 5), при температур подогретого сжиженного газа в разда точной колонке (кривая 1) посл частичного наполнения баллона за 35 с температура в баллонах соответ ственно устанавливается 35 и 24 С. Следовательно, разность температур баллонов уменьшается в 5-6 раз (от 60 до 1 I-C) инезависимо от температуры окружающей среды условия наполнения баллонов в дальнейшем практически идентичны, На П-й стадии при сливе температура стенок баллонов несколько снижается, но разность неж,цу ними уменьшается до (27 и 21°С) (кривые 4 и 3). Давление газа в баллоне снижается до давления в резервуаре хранилища (точка 6), Время слива ограничивается необходимостью слива всего объема газа, находящегося в баллоне. Перед наполнением баллона до заданной нормы допускается иметь остатки не более 2% (кривая 3). Уменьшение времени слива приводит к неполному опорожнению баллона и в дальнейшем к несоблюдению норм наполнения, увеличение времени слива снижает производительность установки. На Ш-й стадии при наполнении баллона до заданной нормы подогретым сжиженным газом средняя температура металла баллона достигает расчетных параметров, близких к средней температуре сжиженного газа в баллонах 43 и (кривые 4 и 3). При этом разность массы сжиженно го газа в баллонах составляет 12 г таблица), что значительно меньше допустимой погрешности при наполнении по условиям безопасной эксплуатации баллонов. На фиг. 2 изображены зависимости наполнения баллонов с клапанами типа КБ-1 (кривая 7) и типа КБ-2, КБ-3 (кривая 8). Давление газа в баллоне выравнивается до давления газа в раздаточной колонке (кривая 6). Уменьшение времени наполнения не позволяет при расчетных параметрах наполнять баллоны на 100% по объему, в результате недолив, а при увеличении времени наполнения снижается производительность установки. Соотношение продолжительности процессов частичного наполнения, слива и наполненияДО заданной нор- мы составляет соответственно 1:2:3, для малолитражных баллонов время частичного наполнения составляет 35±5 с. При нарушении этого соотношения в сторону уменьшения увеличивается погрешность процесса наполнения.

При увеличении этого соотношения увеличивается длительность операций и уменьшается производительность оборудования в целом.

Номинальная температура сжиженного газа в раздаточной колонке составляет 55-5°С, при ее уменьшении количество сжиженного газа, поступившего в баллон, превысит норму, при ее увеличении баллоны сжиженным газом до нормы не наполнятся.

В таблице приведены результаты испытаний наполнения баллонов сжиженным газом различными способами.

Предложенный способ по точности дозирования (отклонение от нормы)

в несколько раз превосходит известные способы, что позволяет предотвратить аварии в газовых хозяйствах страны, происходящие от переполнения

5 баллонов, и повышать безопасность их эксплуатации у потребителей.

Предложенный способ превосходит также по производительности известные на 20-70%.

10 .

По предложенному способу слив неиспарившихся остатков и наполнение баллонов сжиженным газом проводится на одной установке, за. счет чего сокращается металлоемкость оборудования примерно в два раза.

1. СПОСОБ НАПОЛНЕНИЯ БАЯ НОВ СЖИЖЕННЫМ ГАЗОМ, включающий у новку баллонов горловиной вниз, слив из них неиспариБшихся остатк сжиженного газа, подогрев сжиженного газа перед подачей в баллоны и наполнение их до заданной нор№1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности наполнения баллонов, перед сливом неиспарившихся остатков каждый баллон нагревают путем его частичного наполнения сжиженным газом, при этом процессы частичного наполнения, слива и наполнения до заданной нормы осуществляют непрерывно. 2. Способ по п. 1,.отличающ и и с я тем, что соотношение продолжительности процессов частичного наполнения, слива и наполнения до заданной нормы составляет соответственно 1:2:3.

20 О -40 20 . О -40

20 О -40 20 О -40

20 О -40 31 50 42

и20 О -40 22 44 30 0,85 0,48 0,11 1,6 1,5 1,3

Име- Отсут- Шеется ется ствует 2065 2095 2080 2180 2255 2220

20 О -40

20 О -40

55 54 53

47 46 45

1,67 1,66 1,65

Имеется

2125 2118 2113 Отклонения от -60 -30 55 130 нормы, г Обеспечивается Не обеспе Обеспечение безопасности не полностью Время слива и наполнения 280 265 250 330 350 баллонов, с вается Обеспечивается 310 210 210 Р,МПа ЗК 55. 60 90 5 120 Время, с Фиг.З