Автономная установка газификации жидких криопродуктов

Авторы патента:

F17C7/04 - изменением состояния, например испарением

Владельцы патента RU 2748404:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в энергетике и других отраслях промышленности при регазификации жидких криопродуктов. Автономная установка газификации жидких криопродуктов включает детандер, связанный с насосом, первый и второй испарители и нагреватель газа. Между детандером и вторым испарителем установлен сепаратор, соединенный с емкостью хранения линией подачи жидкого криопродукта со вторым насосом, оснащенный линией вывода газа сепарации, на которой установлены второй испаритель и компрессор, который установлен в качестве нагревателя. Компрессор и второй насос также связаны с детандером. Технический результат - исключение потребления электроэнергии со стороны. 1 ил.

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в энергетике и других отраслях промышленности при регазификации жидких криопродуктов.

Известна система хранения и подачи топлива в виде сжиженного природного газа (СПГ-топлива) для транспортных средств, работающих на природном газе [RU 2208747, опубл. 20.07.2003 г., МПК F25B 19/00, F25J 1/00, F17C 9/02, F17C 11/00, B65D 90/22, С22С 38/08], включающая резервуар для хранения топлива, испаритель (теплообменник), топливный баллон с адсорбентом с системой регенерации.

Недостатком известной системы является ограниченный срок хранения СПГ при неработающем двигателе транспортного средства из-за невысокой емкости по газу топливного баллона с адсорбентом, а также необходимость подачи тепла от работающего двигателя транспортного средства.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка регазификации жидкого криопродукта с генерацией электроэнергии [RU 151882, опубл. 20.04.2015 г., МПК F17C 7/04], включающая детандер, связанный с насосом и электрогенератором, первый и второй атмосферные испарители (испарители), электронагреватель (нагреватель), запитанный от электрогенератора и установленный после второго атмосферного испарителя.

Недостатком данной установки является потребление электроэнергии со стороны в зимний период работы из-за нехватки электроэнергии, вырабатываемой электрогенератором, для нагрева газа до плюсовой температуры.

Задачей предлагаемого изобретения является исключение потребления электроэнергии со стороны.

Техническим результатом является исключение потребления электроэнергии со стороны путем установки в качестве нагревателя компрессора, связанного с детандером. Нагрев газа при этом происходит за счет тепла, выделяющегося при сжатии.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей детандер, связанный с насосом, первый и второй испарители и нагреватель, особенность заключается в том, что между детандером и вторым испарителем установлен сепаратор, соединенный с емкостью хранения линией подачи жидкого криопродукта со вторым насосом, оснащенный линией вывода газа сепарации, на которой установлены второй испаритель и компрессор, который установлен в качестве нагревателя, при этом компрессор и второй насос также связаны с детандером.

Емкость хранения может быть оснащена адсорбционным блоком, что обеспечивает снижение потерь газа при неработающей установке.

В качестве детандера может быть установлена гидравлическая машина объемного типа. Испаритель может быть выполнен в виде атмосферного испарителя. Детандер может быть связан с компрессором и/или насосом(ами) или кинематически, или может быть выполнен в виде детандер-генератора, питающего электроэнергией приводы насоса(ов) и компрессора. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Установка в качестве нагревателя компрессора, связанного с детандером, позволяет нагреть газ до плюсовой температуры за счет тепла, выделяющегося при сжатии газа до давления подачи потребителю, что исключает потребление электроэнергии со стороны даже в зимний период. Установка сепаратора, соединенного с емкостью хранения линией подачи жидкого криопродукта, оборудованной вторым насосом, позволяет охлаждать последнюю при работе установки.

Установка включает емкость хранения 1, первый 2 и второй 3 насосы, первый 4 и второй 5 испарители, детандер 6, сепаратор 7 и компрессор 8. Пунктиром показан адсорбционный блок 9.

При работе установки криопродукт, подаваемый насосом 2 из емкости 1 по линии 10, нагревают в испарителе 4, полученный газ редуцируют в детандере 6, разделяют в сепараторе 7 на жидкий криопродукт, который насосом 3 по линии 11 возвращают в емкость 1, и газ сепарации, который нагревают в испарителе 5, сжимают компрессором 8 до давления подачи потребителю и выводят по линии 12. При установке блока 9 газ, выделяющийся из емкости 1 при неработающей установке, подают по линии 13 для поглощения адсорбентом. При запуске установки в работу десорбированный газ по линии 14 возвращают в линию 12 после детандера 7. Штрих-пунктиром показана связь детандера с насосами и компрессором.

Работоспособность установки подтверждает пример: 725,9 кг/час сжиженного природного газа, хранящегося при - 119,1°С и 1,2 МПа, сжимают до 3,0 МПа насосом, потребляющим 1,37 кВт, нагревают в первом испарителе до -50°С атмосферным воздухом с температурой -40°С, редуцируют в детандер-генераторе до 0,25 МПа с получением 24,5 кВт электроэнергии, которую направляют на питание приводов насоса и компрессора. Редуцированный газ с температурой -130,0°С сепарируют, отделенный жидкий СПГ в количестве 9,1 кг/час возвращают в емкость хранения, а 716,8 кг/час газа сепарации нагревают во втором испарителе до -50°С, сжимают компрессором, потребляющим 23,0 кВт, и при 0,61 МПа, с температурой плюс 5,5°С подают потребителю.

Таким образом, предлагаемая установка исключает потребление электроэнергии со стороны даже в зимнее время года и может найти применение в промышленности.

Автономная установка газификации жидких криопродуктов, включающая детандер, связанный с насосом, первый и второй испарители и нагреватель газа, отличающаяся тем, что между детандером и вторым испарителем установлен сепаратор, соединенный с емкостью хранения линией подачи жидкого криопродукта со вторым насосом, оснащенный линией вывода газа сепарации, на которой установлены второй испаритель и компрессор, который установлен в качестве нагревателя, при этом компрессор и второй насос также связаны с детандером.

Группа изобретений относится к установке и способу газификации криогенных жидкостей и может быть использована в криогенной технике. Установка содержит резервуар, дизельный агрегат, криогенный насос, блок регазификации, содержащий первый жидкостный испарительный блок с теплообменником, второй жидкостный испарительный блок с теплообменником и системой циркуляции теплоносителя с циркуляционным насосом, линию подмеса с запорным клапаном.

Система регулирования многокомпонентной кислородсодержащей газовой среды в герметичном контейнере и способ задействования системы // 2722135

Изобретение относится к технологии регулирования состава многокомпонентной газовой среды (ГС) и систем безопасного хранения химически активных или агрессивных материалов и может быть использовано для мониторинга взрыво- и пожароопасных систем.

Автономная установка регазификации и способ ее работы // 2698991

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в энергетике и других отраслях промышленности при регазификации жидких криопродуктов. Установка включает емкость хранения, насос, первый и второй испарители, детандер и компрессор, связанный с детандером.

Способ получения газообразного продукта и устройство для его осуществления // 2685748

Изобретение относится к газовой промышленности. Предлагается способ и устройство получения газообразного продукта из сжиженного газа, включающее газификатор 1, включающий наружный сосуд 2 высокого давления со средством отвода газообразного продукта, имеющий полость 21, в которой размещен внутренний сосуд 32 без перепада давления, полость которого сообщена с полостью 21 наружного сосуда 2 высокого давления и соединена со средством 4 подвода сжиженного газа.

Устройство для охлаждения потребителя холода переохлажденной жидкостью в контуре охлаждения // 2648312

Изобретение относится к холодильной технике. Устройство для охлаждения потребителя холода включает контур охлаждения (2) для циркуляции охлаждающей жидкости.

Способ и устройство подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания // 2627323

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложено устройство и способ подачи газообразного топлива из тендера 20 в двигатель внутреннего сгорания 30 тепловоза, включая хранение топлива при сверхнизкой температуре в криогенном баке 50 на тендере 20; нагнетание топлива из криогенного бака 50 до первого давления с помощью насосов 60 и 70; перевод топлива в газообразное состояние под первым давлением с помощью теплообменника 90 на указанном тендере 20; и подачу топлива, переведенного в газообразное состояние, из тендера 20 в двигатель внутреннего сгорания 30; при этом давление паров газообразного топлива лежит в диапазоне 310-575 бар.

Способ подготовки к транспортированию смеси сжиженных углеводородов по магистральным трубопроводам в охлажденном состоянии // 2584628

Изобретение относится к области подготовки к транспортированию смеси газа и газового конденсата. Способ включает очистку природного газа, многоступенчатое охлаждение его до температуры от -30 до -50°С с добавлением охлажденного до температуры от -20 до -50°С конденсата в количестве от 3 до 10 вес.

Регазификация сжиженного природного газа по циклу брайтона // 2562683

Группа изобретений относится к регазификации сжиженного природного газа (СПГ), а именно к способам и системам, в которых используются циклы Брайтона для регазификации СПГ.

Генератор для газификации сжиженного природного газа и подачи газообразного продукта потребителю // 2511782

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к области испытаний газоперекачивающих агрегатов на основе авиационных двигателей. Генератор для газификации сжиженного природного газа и подачи газообразного продукта потребителю содержит по меньшей мере два соединенных между собой газификатора высокого давления, полости которых соединены с устройствами отвода газообразного продукта и подвода к магистралям подачи газообразного продукта потребителю.

Способ газификации сжиженного природного газа в бортовых криогенных системах автотранспортных средств // 2293248

Изобретение относится к криогенной технике, конкретно, к способу газификации сжиженного природного газа в бортовых криогенных системах автотранспортных средств. .

Автономная установка для регазификации криопродукта // 2748407

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в энергетике и других отраслях промышленности при регазификации жидких криопродуктов. Предложена установка, включающая емкость хранения, насос, первый и второй испарители и детандер-компрессорный агрегат. При работе установки криопродукт, подаваемый насосом из емкости хранения, нагревают в первом испарителе, а полученный газ редуцируют в детандере детандер-компрессорного агрегата, нагревают во втором испарителе и сжимают компрессором детандер-компрессорного агрегата до давления подачи потребителю. Технический результат - исключение потребления электроэнергии со стороны. 1 ил.