Способ подготовки газа перед наполнением емкостей и устройство для проведения первого этапа дросселирования

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 F 1? С 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4116566/23-26 (22) 04.09.86 (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по транспорту природного газа (72) А. М. Приходько и А. К. Литошенко (53) 66.045:536.2 (088.8) (56) Газовая промышленность. — Сер.:

Использование газа в народном хозяйстве.

Обзорная информация. Вып. 13 — М., 1985, с. 29.

Авторское свидетельство СССР № 278592, кл. F 17 D 1/05, 1970. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГАЗА ПЕРЕД НАПОЛНЕНИЕМ ЕМКОСТЕЙ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПЕРВОГО ЭТАПА ДРОССЕЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к технологии наполнения емкостей сжатым газом и отличается простотой операций по обслуживанию оборудования и повышенной экономичностью. Перед наполнением емкостей сжатый до давления P. газ дросселируют

„„SU„„1435887 А1 в два этапа: на первом этапе газ дросселируют до предельного давления Рнр, значение которого определяют из выражения Pnp = 0,5 Ры — 0,405 1. + 15,2, где

1. — температура газа, подаваемого на обработку, С; значения Рнр и P. и Рн в МПа:

Первый этап способа осуществляют в специальном устройстве, в котором за счет автоматической смены циклов работы обеспечивается охлаждение газа при его дросселировании, выделение гидратов с последующим их разложением и вывод конденсата. Устройство снабжено трубчатым элементом с центральным и боковыми отверстиями. Подаваемый газ в зависимости от противодавления проходит или через центральное отверстие (дросселируется и охлаждает элементы конструкции), или че- щ а рез боковые отверстав Готогревает элементы конструкции в разлагает гндраты).

Второй этап дросселирвания газа осуЮествлвют на участке технологической лн- С» нии вне объема устройства. 2 с. п. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1435887

Изобретение относится к технологии наполнения емкостей сжатым газом.

Цель изобретения — упрощение операций по обслуживанию оборудования наполнения за счет обеспечения автоматической смены этапов работы и повышение экономичности за счет снижения энергозатрат на разложение гидратов.

На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — устройство для проведения первого этапа 10 способа, продольный разрез; на фиг. 3 то же, поперечное сечение.

Схема реализации способа содержит подводящий трубопровод 1, исполнительный орган 2, запорные органы 3 и 4, обводной трубопровод 5, промежуточную емкость

6 с размещенным - в ней дроссельным органом 7 и установленный на обводном трубопроводе 5 дроссельный орган 8.

Устройство для проведения первого этапа способа содержит корпус 9 с конической боковой стенкой 10 и опорами 11 и входной патрубок 12, соединенный с трубчатым элементом 13. Трубчатый элемент 13 содержит втулку 14 с днищем 15, в котором выполнено центральное отверстие 16. В нижней части втулки 14 выполнены боковые отверстия 17. На внешней боковой поверхности трубчатого элемента 13 вертикально закреплены лопасти 18, внешний контур которых повторяет внутренний конический контур корпуса 9. На внутренней боковой поверхности трубчатого элемента 13 размещены лопасти 19.

Внутри трубчатого элемента 13 установлена цилиндрическая перфорированная перегородка 20, на торцовой поверхности которой установлена пружина 21. В нижней части лопастей 18 и 19 установлены с наклоном к центру устройства лотки 22, а на внешнем контуре лопастей 18 выполнена отбортовка 23. На внутренней поверхности корпуса 9 на участках между лопастями 18 размещена теплоизоляция 24. Устройство 40 снабжено патрубками для отвода газа 25 и для отвода конденсата 26. На внешней поверхности корпуса 9 выполнены ребра 27.

При осуществлении способа газ, сжатый в компрессоре до давления Рн, подают по подводящему трубопроводу 1 в емкость 6 45 и дросселируют внутри емкости с помощью дроссельного органа 7. Образующиеся при этом гидраты накапливаются в емкости 6. Давление в емкости 6 повышают до значения Рпр, равного

Представленное выражение для определения значения предельного давления с достаточной для практики точностью описывает границы области гидратообразования.

После достижения предельного давления дросселирование в емкости 6 автоматически прекращается и при помощи исполнительного органа 2 газовый поток по обводному трубопроводу 5 переводится на вторую стадию дросселирвания до давления наполнения емкостей. Выделение гидратов при этом уже не происходит.

Дросселирование газа на втором этапе может быть осуществлено не только на обводной линии, но и в других точках технологической схемы, например после емкости 6, или процесс дросселирования может быть рассредоточен.

Для ускорения процесса разложения гидратов может быть обеспечен их теплообмен с недросселирвоанным потоком газа.

Устройство для реализации первого этапа способа работает следующим образом.

Сжатый газ через входной патрубок 12, а затем через отверстия 16 и 17 поступает во внутреннюю полость корпуса 9.

Первоначально при наличии перепада давления перед днищем 15 осевое усилие, возникающее под действием этого перепада, перемещает втулку 14, сжимая пружину 21 и перекрывая боковые отверстия 17.

Сжатый газ истекает через центральное расширяющееся отверстие 16, дросселируется и охлаждается. Охлажденный газ поступает в цилиндрическую перегородку 20 и по радиальным каналам поступает в кольцевой зазор, образованный перегородкой 20 и трубчатым элементом 13, а затем, пройдя нижнюю часть устройства, поднимается в пространство между лопастями 18 и через отводящий патрубок 25 направляется на вторую стадию дросселирвания.

В этой стадии работы устройства происходит интенсивное охлаждение его элементов за зоной дросселирвания и выпадение из переохлажденного потока газа содержащейся в нем влаги, находящейся в неустойчивом состоянии в виде гидратов, которые оседают на трубчатом элементе 13, лопастях 18 и 19 и на других. элементах устройства.

После повышения противодавления газа после днища 15 до установленного с помощью пружины 21 уровня днище под действием пружины возвращается в исход50

55 где Р р =05P — 0,405 +15,2. давление газа, подаваемого на обработку; МПа; предельное давление дросселирования, МПа; температура газа, подаваемого на обработку, С. ное положение. При этом элементы конструкции перемещаются в крайнее верхнее положение, при котором лопасти 18 отбортовкой 23 касаются внутренней стенки корпуса 9. Одновременно с этим открываются боковые отверстия 17. Относительно теплый газ поступает через эти отверстия и проходит Но уже описанному пути. В результате контакта более теплого газа с гидратами происходит их оттаи1435887 вание и разложение. Газовая фаза при этом удаляется вместе с поступающим потоком газа, а влага через патрубок 26 выводится из корпуса 9.

Процесс разложения гидратов интенсифицируется за счет подвода тепла извне, так как в крайнем верхнем положении элементов устройства осуществляется контакт отбортовки 23 лопастей 18 с внутренней поверхностью корпуса 9.

Применение предлагаемого способа и устройства для осуществления первого его этапа позволяет снизить энергозатраты, так как конденсация гидратов и их разложение осуществляется за счет энергии наполняющего емкости газа, при этом упрощается обслуживание установки наполнения за счет обеспечения автоматической смены этапов работы, осуществляемой предлагаемым устрйством.

Форму ла изобретения

l. Способ подготовки газа перед наполнением емкостей, включающий подачу газа под давлением, охлаждение газа путем дросселирования его в промежуточной емкости с последующим выделением из газа гидратов, отличающийся тем, что, с целью упрощения операций по обслуживанию оборудования наполнения, процесс дросселирования проводят в две стадии: первую стадию дросселирования в промежуточной емкости осуществляют до достижения в ней давления газа

Рпр=0,5 Р» 0,405 bi+ 15,2. где Р. — предельное давление дросселирования, МПа;

Рн — давление газа, подаваемого на обработку, МПа; — температура газа, подаваемого на обработку, С, после чего дросселирование газа проводят на участке технологической линии, расположенной вне объема промежуточной емкости.

2. Устройство для проведения первого этапа дросселирования газа, содержащее вертикальный корпус, патрубки подвода га10 за и отвода газа и конденсата, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности устройства за счет снижения энергозатрат на разложение гидратов и упрощения его обслуживания за счет обеспечения автоматической смены этапов работы, корпус устройства выполнен коническим, а устройство снабжено трубчатым элементом с центральным и боковыми отверстиями, размещенными по оси корпуса, установленным с возможностью его осевого смещения, соединенным с патрубком подвода газа и снабженным вертикально закрепленными на нем лопастями, внешний контур которых повторяет внутренний контур корпуса, и внутренней перфорированной цилиндрической тонкостенной перегородкой, размещенной внутри трубчатого элемента.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что лопасти снабжены лотками, установленными с наклоном к центру корпу30 са устройства.

4. Устройство по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что на внутренней поверхности корпуса на участках между лопастями размещена теплоизоляция.

1435887

ВНИИПИ Заказ 5631/87 Тираж 448 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4