Комплекс-утилизатор теплоты газозакачивающих агрегатов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вл нате

Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4640439/ I5 (22) 24;01.89 (46) 23.07.92. Бюл. N. 27 (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения

Украины с Россией (72) В.И.Деревянко, В.А.Габринец и Л.И.Деревянко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1630685, кл. А 01 G 9/24, 1988, „„ Ы,„, 1748732 Al (54) КОМПЛЕКС-УТИЛИЗАТОР ТЕПЛОТЫ

ГАЗОЗАКАЧИВА1ОЩИХ АГРЕГАТОВ (57) Использование: холодильная техника, в частности системы теплоснабжения. Сущность изобретения: при работе газотурбин-. ной установки 1 горячий воздух нагревает теплообменники 9 и 10, а так же подается в емкости теплоаккумулятора 11. Это позволяет использовать тепло и холод газозакачивающих станций при использовании подземного хранилища. 1 ил.

1748732

Изобретение относится i< холодильной технике, в частности к сиСтемам теплохладоснабжения с тепловыми насосами.

Целью изобретения является повышение эффективности газозакачивающих агрегатов путем комплексного использования теплоты и холода газа при его закачке в хранилища и отборе.

На чертеже представлена функциональная схема комплекса-утилизатора теплоты газозакачивающих агрегатов, Комплекс включает газотурбинную установку 1 с компрессором 2, устройством охлаждения циклового воздуха 3 и нагнетателем 4 газа; подземное хранилище 5 газа. коллектор-теплообменник 6 выхлопных газов, тепловой насос 7абсорбционного типа, башеннуютеплицу — утилизационную шахту

8, в которой установлены первая 9 и вторая

10 ступени отбора теплоты от газов, теплую

11 и холодную 12 емкости теплового аккумулятора с линиями 13 зарядки и разрядки, льдогенератор 14, сушильную установку 15 с конденсатором 16 водяных паров, айпараты 17 и 18 двухступенчатого охлаждения-нагрева газа, циркуляционные "контуры и нагнетатели греющей 19, охлаждающей 20 и охлаждаемой 21 воды теплового насоса, подтопочный агрегат 22, устройство 23 нейтрализации вредных выбросов и систему теплоснабжения башенной теплицы 24, Комплекс-утилизатор функционирует следующим образом, При работе газотурбинной установки 1 в камеру сгорания подается из магистрали топливный газ и атмосферный воздух, охлаждаемый в устройстве 3 и сжимаемый компрессором 2, Нагнетатель 4 повышает давление пр,родного газа и одновременна его температуру до 85-105 С. Сжатый природный газ поступает в двухступенчатый охладитель 17 и 18, в котором охлаждается до

40-45 С за счет холода, вырабатываемого .тепловым насосом 7, и льда из холодной емкости 12. Получение холода в тепловом насосе 7 осуществляется за счет теплоты выхлопных газов газотурбинной установки; которые. по коллектору-теплообменнику 6 поступают с предварительным охлаждением атмосферным воздухом в утилизационную шахту башенной теплицы 8. Нагретый атмосферный воздух до 250-280 С подается в сушильную установку 15, в которой отбирают влагу от осушаемого материала, Влэ>кный воздух из сушилки 15 поступает в конденсатор 16 водяных паров, где конденсируется и конденсатор при 90-95 С подается в теплую емкость теплоаккумулятора

11. Отдав часть теплоты атмосферному воздуху в коллекторе-теплообмен нике, выхлопные газы охлаждаются в утилизационной шахте в теплообменниках 9 и 10 в циркуляционных контурах греющей 19 и охлаждающей 20 воды теплового насоса 7, 5 - Охлажденные выхлопные газы проходят через устройство нейтрализации вредных вы* брасов и удаляются в атмосферу.. При работе теплового насоса отвод теплоты абсорбции и конденсации при 65-72 С осуще10 ствляется в теплую емкость .теплоаккумулятора по линии 13 зарядки с дополнительным подогревом воды во второй ступени 10 до 90-95ОС. Холодная вода из испарителя теплового насоса нагнетате15 лем 21 подается при 5-12 С для охлаждения компремируемого газа в аппаратах 17 и 18, для конденсации водяных паров после сушильной установки, а также для охлаждения циклового воздуха в теплообменнике 3. В

20 холодный период года природный газ из подаваемого хранилища 5 редуцируется и при температуре -12 — -250C поступает на подогрев в аппарате 18 и 17.::. На первой ступени подогрева в аппарате 18-повыше.

25 ние температуры прйродного газа до -2 С производится за счет теплоты замерзающей воды в льдогенераторе 14; Лед по линии зарядки поступает в холодную емкость холодоэккумулятора 13 для использования в

30 теплый период года. Предварительно нагретый природный газ поступает во вторую ступень 17 подогрева, в которую подается теплая вода нагнетателем 20 из теплой емкости теплоаккумулятора со скользящей

35 температурой воды (90-5 С). Подогретый до

3-5ОC природный газ поступает в систему газоснабжения. При снижении температуры воды в теплой емкости 11-до 25-30 С в подтопочное.устройство 22 подается газ и

40 включается в работутепловой насос 7. При этом повышается температура греющей воды в аппаратах подогрева газа до 65-70ОС и отбирается остаточная теплота из теплой емкости теплоаккумулятора 11 до темпера45 туры 4-10 С. К концу холодного периода теплоаккумулятора полностью разряжается и превращается в холодоаккумуляторстемпературой воды в теплой емкости 11 4-10 С и льдом в холодной емкости 12. При работе .

50 подтопочного устройства 22 газы нагревают греющую воду теплового насоса 7 в последовательно соединенных теплообменниках

9 и 10 через систему теплоснабжения башенной теплицы 24.

55 Реализация технического решения позволяет использовать тепло и холод газозакачивакнцих станций для охлаждения и нагревания природного газа, соответственно, при его закачке и отборе из подземного хранилища, При работе газозакачивающих

1748732

Формула изобретения

Комплекс-утилизатор тейлоты газоэакачивающих агрегатов, включающий башенную теплицу с вытяжным газовым каналом, в котором по ходу перемещения выхлопных газов размещены ступени теплоутилизатора,.устройство отвода горячих выхлопных газов от газозакачивающих агрегатов в виде коллектора-теплообменника,. абсорбционный тепловой насос с циркуляционными контурами греющей, охлаждающей и охлаждаемой воды, связанные соответственно с теплоутилиэатором, системами тепло- и

Составитель 8.Деревянко

Редактор Т.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор,.Н.Король

Заказ 2539 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 агрегатов потенциальная энергия сжигания топливного газа расходуется на повышение давления компремируемого газа (27-35"ф) и выбрасывается в окружающую среду с выхлопными газами при температуре 420510 С (50-60 )- и наружным воздухом иэ аппаратов воздушного охлаждения (8-10 ), Стоимость сбросной теплоты только одной газоэакачивающей станции превышает 15 млн. руб. в год. Комплекс позволяет в теплый период года использовать часть. этой теплоты на получение конденсата, холода для охлаждения компремируемого газа, а также охлаждения циклового воздуха и аккумулировать 10-15 этой теплоты для теплоснабжения объектов различного назначения и для нагрева газа при отборе из хранилища. хладоснабжения технологического оборудования, сушильную установку сельскохозяйственного назначения, систему термоаккумуляторов, переключатели режи5 ма работы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе газоэакачивающих агрегатов путем комплексного использования теплоты и холода при закачке газа в хранилище и его отборе.

10 комплекс-утилизатор снабжен льдогенератором первой ступени нагревания газа при отборе охладителем циклового воздуха, конденсатором водяных паров сушильной установки, двухступенчатым охладителем15 нагревателем газа, включенным через соответствующие переключатели в циркуляционные контуры охлаждаемой и охлаждающей воды абсорбцион ного теплового насоса, причем контур охлаждаемой

20 воды посредством первого переключателя связан "е двухступенчатым охладителем эакачиваемого газа, охладителем циклового воздуха, конденсатором водяных паров сушильной установки и льдогенератором пер25 вой ступени нагревателя газа при отборе, который линией зарядки связан с холодной емкостью термоаккумулятора, при этом KQH тур охлаждающей воды посредством второго переключателя связан с линией зарядки

25 теплой екости термоаккумулятора и с второй ступенью нагревателя газа при его отборе.