Способ редуцирования давления природного газа

 

Изобретение относится к подогреву газа за счет использования энергетического потенциала сжатого газа и теплоты окружающей среды и может быть реализован на газораспределительных станциях. Часть природного газа высокого давления до подачи на штатные регуляторы газораспределительной станции охлаждается за счет рекуперативного теплообмена с потоком газа низкого давления, поступает в вихревую трубу, где в процессе понижения давления разделяется на два потока с различной температурой (холодный и горячий). Холодный поток нагревается за счет теплопритока из окружающей среды в одном из двух переключающихся атмосферных теплообменников и объединяется с потоком газа низкого давления после газораспределительной станции. Далее он подогревается вследствие рекуперативного теплообмена с газом высокого давления и выводится в магистраль потребителя, объединяясь с горячим потоком. Предлагаемый способ позволяет приблизить процесс редуцирования давления природного газа к изотермическому и получить положительную температуру газа после газораспределительных станций, что исключит промораживание и вспучивание грунтов вдоль головных участков газопроводов. 1 ил.

Изобретение относится к технике редуцирования давления газа на газораспределительных станциях.

Известен и широко применяется способ редуцирования давления природного газа на газораспределительных станциях магистральных газопроводов путем его дросселирования в регуляторах давления.

Недостатком такого способа является значительное охлаждение газа при дросселировании из-за большой величины дифференциального эффекта Джоуля-Томсона. Разность температур потоков газа до и после газораспределительных станций достигает 30 К. Иначе говоря, температура потока газа низкого давления оказывается значительно меньше 0oC. Это ведет к промораживанию и вспучиванию грунта вдоль головных участков подземных газовых трубопроводов. Следствием этого явления может быть возможность их механического разрушения.

Для снижения влияния этого эффекта предложен и используется способ подогрева газа перед подачей на регуляторы давления. Подогрев осуществляется горячей водой с температурой 360 К [1], получаемой в условиях газораспределительной станции за счет рекуперативной утилизации в замкнутом контуре тепла газообразных продуктов сгорания части подвергающегося редуцированию природного газа. Этот способ принят за прототип предлагаемого изобретения.

Основным недостатком данного способа является высокий уровень эксплутационных расходов при его реализации, обусловленный необратимыми потерями природного газа, связанными с его сжиганием.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение условий подогрева газа за счет использования энергетического потенциала сжатого газа и теплоты окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что часть природного газа высокого давления до подачи на штатные регуляторы газораспределительной станции охлаждается за счет рекуперативного теплообмена с потоком газа низкого давления, поступает в вихревую трубу, где в процессе понижения давления разделяется на два потока с различной температурой (холодный и горячий). Холодный поток нагревается за счет теплопритока из окружающей среды в одном из двух переключающихся атмосферных теплообменников и объединяется с потоком газа низкого давления после газораспределительной станции. Далее он подогревается вследствие рекуперативного теплообмена с газом высокого давления и выводится в магистраль потребителя, объединяясь с горячим потоком. При этом часть потока горячего газа используется для отогрева выведенного из работы атмосферного теплообменника.

Принятая последовательность действий обеспечивает возможность вывода из вихревой трубы холодного газа с температурой на уровне 185-200 К, что даже в зимнее время года обеспечивает гарантированный подвод к нему тепла окружающей среды. Гидродинамический режим работы вихревой трубы, даже на низком температурном уровне, исключает возможность отложения и накопления в ней кристаллогидратов, как это наблюдается в обычных дроссельных устройствах. Имеющий место в вихревой трубе сепарационный эффект обеспечивает вывод частиц кристаллогидратов из устройства с теплым потоком газа. Последним полностью устраняется явление блокировки кристаллогидратами магистралей трубопроводов низкого давления, идущих от вихревой трубы.

Генерируемый вихревой трубой теплый поток газа в рассматриваемом способе используется как для повышения общей температуры газа низкого давления после газораспределительной станции, так и для отогрева переключающихся атмосферных теплообменников при ухудшении их работы. Снижение интенсивности теплообмена с окружающей средой обусловлено образованием на их теплообменных поверхностях слоя инея, который удаляется при отогреве аппарата.

Схема реализации предлагаемого способа редуцирования давления газа на газораспределительной станции приведена на чертеже.

Часть потока природного газа высокого давления перед газоредуцирующей станцией отбирается из магистрального газопровода и после охлаждения в рекуперативном теплообменнике 1 энергетически разделяется с понижением давления в вихревой трубе 2 на два потока с различной температурой. Холодный поток нагревается в одном из атмосферных теплообменников 3 за счет теплопритока из окружающей среды. Подогретый газ объединяется с потоком газа низкого давления после газоредуцирующей станции и, нагреваясь в рекуперативном теплообменнике 1 за счет теплообмена с газом высокого давления, выводится в магистраль потребителя, соединяясь с теплым потоком газа от вихревой трубы. В магистраль потребителя выводится также и теплый газ, использованный для отогрева выведенного из работы теплообменника 3.

Литература 1. Ионин А.А./Газоснабжение. Учебник для вузов. Изд. 3-е. - М.: Стройиздат, 1981, с. 172.

Формула изобретения

Способ редуцирования давления природного газа на газораспределительной станции, включающий его подогрев от внешних источников теплоты, отличающийся тем, что часть подвергающегося редуцированию газа высокого давления предварительно охлаждается за счет рекуперативного теплообмена с потоком газа низкого давления, поступает в вихревую трубу, где в процессе понижения давления разделяется на два потока с различной температурой (холодный и горячий); при этом холодный поток газа последовательно нагревается за счет теплопритока из окружающей среды в одном из двух переключающихся атмосферных теплообменников, объединяется с потоком газа низкого давления после газораспределительной станции, дополнительно подогревается вследствие рекуперативного обмена с газом высокого давления и выводится в магистраль потребителя, объединяясь с горячим потоком, часть которого использована для отогрева выведенного из работы атмосферного теплообменника.

РИСУНКИ

Рисунок 1

PD4A - Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Санкт-Петербург" (RU)

Адрес для переписки:196128, Санкт-Петербург, ул. Варшавская, 3, ООО "Газпром трансгаз Санкт-Петербург"

Извещение опубликовано: 20.09.2010        БИ: 26/2010




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике распределения газов, а именно к газораспределительным станциям, предназначенным для понижения давления природного газа до необходимого уровня при снабжении газом отдельных потребителей, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также населенных пунктов на ответвлениях от магистральных и промысловых газопроводов

Изобретение относится к энергетике и используется для производства электроэнергии

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в системах транспортного газа для комбинированной выработки электроэнергии и сжиженного газа

Изобретение относится к газовой промышленности, может найти применение при проведении реконструкции и модернизации газораспределительных станций магистральных газопроводов

Изобретение относится к средствам и способам транспортировки и использования природного газа, а конкретно к редуцированию магистрального природного газа

Изобретение относится к средствам и способам транспортировки и использования природного газа, а конкретно к редуцированию магистрального природного газа

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для снижения давления газа в газораспределительных станциях магистральных газопроводов
Изобретение относится к области транспорта газа, в том числе природного газа

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано для эффективного редуцирования магистрального газа на газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах

Изобретение относится к турбодетандерным установкам

Изобретение относится к области энергетики, в частности к энергетическим установкам, утилизирующим энергию сжатого природного газа редуцирующих устройств, например ГРС, и может быть использовано как для традиционного способа газоснабжения потребителей товарным газом, так и для нетрадиционного способа газоснабжения - доставки газа потребителю в сжатом или сжиженном виде

Изобретение относится к области газораспределительной техники

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в системах транспорта сжатого природного газа для интегрированной выработки на ГРС и КРП электроэнергии и сжиженного газа

Изобретение относится к технике распределения природного газа для промышленных предприятий и населенных пунктов

Изобретение относится к области топливно-энергетического комплекса и может быть использовано в магистралях, обеспечивающих снабжение потребителей сжатым газом и паром

Изобретение относится к технике распределения газов, а именно к газораспределительным станциям, предназначенным для понижения давления природного газа до необходимого уровня при снабжении газом отдельных потребителей, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также населенных пунктов на ответвлениях от магистральных и промысловых газопроводов

Изобретение относится к технике распределения газов, а именно к газораспределительным станциям (ГРС), предназначенным для понижения давления природного газа до необходимого уровня при снабжении газом энергетических, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также населенных пунктов на ответвлениях от магистральных и промысловых газопроводов

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может использоваться в системах транспортного газа для выработки электроэнергии, получения хладоресурса и жидких фракций тяжелых углеводородов из природного газа

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для повышения эффективности выработки электроэнергии для собственных нужд газоперекачивающих станций магистральных газопроводов

Изобретение относится к газовой промышленности
Наверх