Способ испарения сжиженного углеводородного газа

Авторы патента:

F17C7/04 - изменением состояния, например испарением

Способ испарения сжиженного углеводородного газа, состоящего из смеси компонентов с разной температурой кипения относится к газоснабжению, может быть использовано при газоснабжении смесями сжиженных углеводородных газов сельскохозяйственных и жилищно-коммунальных потребителей и позволяет повысить удельный теплоприток и удельную паропроизводительность газификатора. Способ включает подачу жидкой фазы в нижнюю часть газификатора, полное испарение жидкой фазы за счет теплопритока при ее движении снизу вверх в газификаторе и дальнейшем движении только паровой фазы с ее отбором из верхней части газификатора. Движение паровой фазы в газификаторе после полного испарения жидкой фазы осуществляют при величине критерия Фруда от 5,9.10<SP POS="POST">-3</SP> до 5,0.10<SP POS="POST">3</SP>. 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

»Г ЯИАРИСГИЧЕСНИХ

"ЕОПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. 80,».1Бпйн А 1 (So 4 Г 17 С 7/04 (21) 4283557/31-26 (22) 02.06.87 (46) 30.09.89„ Бюл. У 36 (71) Саратовский политехнический институт (72) Б.Н.Курицын, A.П,Усачев и H.Â.Êãîðîâ (53) 621.59(088.8) (56) Стаскевич Н.А. и др. Справочник по сниженным углеводородным газам.

П.: Наука, 1986, с. 403-406. (54) СПОСОБ ИСПАРЕНИЯ СЖ1ИЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА(57) Способ испарения сжиженного углеводородного газа, состоящего из смеси, компонентов с разной температурой кипения, относится к газоснабже/

Изобретение относится к газоснабжению, в частности к испарению сжиженных углеводородных газов в проточных газификаторах, и может быть использовано при газоснабжении смесями сжиженных углеводородных газов сельскохозяйственных и жилищно-коммунальных потребителей.

Цель изобретения вЂ” повышение удельных теплопритока и паропроизводительности, На чертеже представлена -схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом.

По трубопроводу 1 производят подачу жидкой фазы в нижнюю часть подземного вертикального проточного газинию, может быть использован при газоснабже»п::; смесями сжиженных углеводородных газов сельскохозяйственных жив-шно-коммунальных потребителей и позволяет повысить удельный теплоприток и удельную паропроизводительность газификатора. Способ включает подачу жидкой фазы в нижнюю часть газификатора, полное испарение жидкой фазы за с;ет теппопритока при и; движении снизу вверх в газификат ре и дальнейшем движении только паровой фазы с ее отбором из верхней части газификатора. Движение паровой фаэ;.; в газификаторе после полного испарения лидкой фазы осуществляют при величине критерия Оруда от 5,9 10 до ,5,0 10 . 1 ил. фикатора 2 постоянного диаметра d.

В газификаторе 2 осуществляют полное испарение жидкой фазы за счет теплопритока при ее движении снизу вверх.

По трубопроводу 3 производят отбор паровой фазы из верхней части газпфикатора 2.

Пример . Из баллона в нижнюю часть вертикального проточного газификатора с абсолютным давлением

0,115 ГП1а подавалась охлажденная до начальной температуры кипения смесь, состоящая из 50 мол. Х пропана и

50 мол.Х н-бутана. Испарение смеси осуществлялось за счет теплопритока к наружной поверхности газификатора от окружающего воздуха с температурой

- C

t4,5 С. Отбор паровой фазы производился из верхней части газификатора

Q „-; 1 ,,ъта»»

Г д С „Д (ежа

Состав сжиженного газа, мол.j

Нропан 50 н-Бутан 50

Площадь проходного сечения газификатора М2

Объемный расход па- ровой фазы, м /ч

Массовый расход паровой фазы, кг/ч 0,101

Объемная скорость паровой фазы в газификаторе, м/с

Критерий Фруда для паровой фазы в газификаторе

Средняя температура кипения смеси, по высоте кипящего слоя, С 12 ь7

Температурный напор между теплоподводящей средой (возду0,00032

0,039

0,034

0,0059

3 151151 с последующим снижением давления до

300 Па и измерением объемного расхода с помощью счетчика ГСБ-400. Для создания интенсивности теплообмена, 5 идентичной с подземным гаэификатором, наружная поверхность стеклянной трубки была покрыта тепловой изоляцией с оставлением в ней отверстий для наблюдения за процессом кипения. Темпе- 10 ратуру начала и конца кипения измеряли с помощью ртутных термометров.

Удельную паропроизводительность гази фикатора определяли как отношение массового расхода.(кг/ч) к поверхнос- 15 ти испарения газификатора (м ). IIoверхность испарения находили по высоте испарительного участка.

Согласно предлагаемому способу испарения движение паровой фазы после полного испарения жидкой фазы осуществлялось при величине критерия Фруда

5,9. 10 . Температура начала и конца кипения смеси пропан вЂ” н-бутан соответственно -20,3 С и -5, 1 С, средняя 25

0 4 температура смеси -12,7 С.

Согласно известному способу испарения отбор паров осуществлялся при величине критерия Фруда 0,00027. Температура кипения смеси сохраняла прак-30 тически постоянное по высоте кипящего слоя значение (-5,4 С).

Ниже приведены результаты испарения смеси пропан вЂ” н-бутан в проточном газификаторе по предлагаемому способу. хом) и кипящей смесью

Поверхность испарения газификатора, м

Удельная паропроиэводительность газификатора (т.е. отношение массового р.асхода к поверхности испарения), кг/ч м2

Увеличение удельной паропроизводительности предлагаемого способа испарения по сравнению с известным, Х

23,2

0,058

1,78

Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повышение

В качестве объекта использовался вертикальный проточный гаэификатор, выполненный из стеклянной трубки внутренннм диаметром 0,004 м и наружным 0,006 м. Поверхность стеклянной трубки тепловой изоляцией не покрывалась.

Ниже приведены результаты испарения смеси прс лан - н-бутан в проточном газификаторе по предлагаемому способу при максимально возможной величине критерия Фруда (5 -10 ).

Состав сжиженного ra a, мол.Х

Пропан 50 н-Бутан 50 удельных теплопритока и паропроизводительности вертикального проточного подземного газификатора сжиженных углеводородных газов, состоящих иэ смесей компонентов с разными температурами кипения, таких как пропан и бутан, за счет движения паровой фазы при величине критерия Фруда не менее

5,9. 10

В эксплуатационной практике увели чение критерия Фруда паровой фазы в подземном вертикальном газификаторе больше 5i10 нецелесообразно потому, что потери давления на трение и подьем парожидкостной смеси в гаэификаторе становятся соизмеримыми и равными минимальному абсолютному давлению на входе в гаэификатор (0,115 NIIa) .

В этом случае способ испарения становится неосуществимым, так как жидкая фаза не будет поступать в газификатор.

1511514 ется повышение удельных теплопритока и паропроизводительности подземного вертикального проточного газификато5 ра сжиженных углеводородных газов, состоящих из смеси компонентов с раэной температурой кипения, эа счет понижения средней температуры кипения смеси и, как следствие, увеличение температурного напора между теплоподводящей средой и кипящим сжиженным газом, При этом жидкая фаза впроцессе испарения на любом участке гаэификатора движется совместно с паровой фазой снизу вверх и находится с ней в состоянии химического равновесия.

0,63

-12, 7

Площадь проходного сечения газификатора, и 0,0000126

Объемный расход паровой фазы, м /ч

Массовый расход паровой фазы, кг/ч 1,64

Объемная скорость паровой фазы в гаэификаторе, м/с

Критерий Фруда для паровой фазы в газификаторе 5 ° 10

Средняя температура кипения смеси по высоте кипящего слоя, С

Температурный напор теплопроводящей сре- 20 дой (воздухом) и кипящей смесью 23,2

Как видно из приведенных данных, при максимально возможном значении категория Фруда (5 ° 1 0 ) средняя температура ки-25 пения смеси как и при минимальном значении (5,9 10 З ) снизилась по срав- .м г

0 нению с прототипом от -5,4 до -12,7 С.

В то же время температурный напор между теплоподводящей средой и ки- 30 пящим сжиженным газом увеличился с

13,9 (прототип) до 23,2 С (предлагае-. мый способ). Это позволяет сделать .вывод, что при максимальном значении критерия Фруда (5 10 ) так же, как и при минимальном (5,9 10 ), достига-!

Формула изобретения

Способ испарения сжиженного углеводородного газа, состоящего предпочтительно из смеси пропана и бутана, включающий подачу жидкой фазы в нижнюю часть подземного вертикального проточного газификатора с постоянным по высоте диаметром, полное испарение жидкой фазы при движении ее в гаэофикаторе, отбор паровой фазы из верхней части газификатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения удельных теплопритока и паропроиэводительности, движение паровой фазы в гаэификаторе осуществляют при величине критерия Фруда 5,9

„10 ...5 .10 .

1511514

Составитель А.Никитин

Редактор Л.Веселовская Техред А,Кравчук Корректор Т.Малец

Заказ 5883/40 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, .ул. Гагарина, 101

Способ испарения сжиженного углеводородного газа

Резервуар для криопродукта // 992892

Газификатор // 640584

Способ переливания сжиженных газов из транспортных автомобильных цистернв п••пип п- -ij^m о // 426103

Устройство автоматической стабилизации давлеиия // 397711

Устройство для подачи углекислоты // 390330

Способ слива и налива сжиженных газов // 243639

Способ генерации газа и установка для его осуществления // 2140603

Способ получения, хранения и расходования газообразного кислорода и кислородный аппарат открытого типа (его варианты) // 2241899

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для хранения, газификации и подачи кислорода потребителю в передвижных условиях с возможностью применения в авиации, на флоте, в высотном альпинизме и в медицине

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

Способ циклической выработки сжижающихся рабочих тел из многобаллонной системы // 1532773

Изобретение относится к хранению и подаче газов из сосудов, может найти применение для циклической выработки сжиженных рабочих тел из шаробаллонной системы и позволяет повысить эффективность способа путем более полной выработки рабочего тела

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. Каждый газификатор снабжен нагревательным элементом и подключенным к нему задатчиком давления, работающим в соответствии с зависимостью давления природного газа в замкнутом объеме от температуры и степени заполнения газификатора сжиженным природным газом β. Техническим результатом является обеспечение постоянства давления при подаче газовой составляющей потребителю в течение определенного промежутка времени при упрощении конструкции. 2 ил.

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. Энергоустановка, включающая устройство для регазификации сжиженного природного газа, содержит: компрессор, предназначенный для сжатия рабочей текучей среды; систему рекуперации тепла, предназначенную для обеспечения тепла для рабочей текучей среды; турбину, предназначенную для производства работы с использованием рабочей текучей среды. Также один или более теплообменников, предназначенных для передачи тепла от рабочей текучей среды к сжиженному природному газу первой стадии, находящемуся при первом давлении, и к одному сжиженному природному газу второй стадии, находящемуся при втором давлении, а также к сжатой рабочей текучей среде. Также описаны способ для осуществления регазификации сжиженного природного газа и способ модификации устройства для регазификации сжиженного природного газа. Группа изобретений позволяет повысить эффективность процесса сжижения, а также общую эффективность цикла выработки электроэнергии с использованием сбрасываемого тепла. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

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. %. Полученную углеводородную смесь охлаждают до температуры от -40 до -50°С при давлении от 10 до 12 МПа до однофазного жидкого состояния. Обеспечивается возможность транспортирования смеси сжиженных углеводородных газов с газоконденсатных месторождений Севера по магистральным трубопроводам. 4 ил.

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. 2 н. и 40 з.п. ф-лы, 10 ил.

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. Контур включает насос (5) и переохладитель (6), имеющий контейнер (7), жидкостно соединенный через подводящий трубопровод (12) с дроссельным вентилем (14) с баком (11) для хранения охлаждающей жидкости и служащий для размещения охлаждающей ванны. Трубопровод (15) для отвода газа, расположенный на контейнере (7), для отвода испарившейся охлаждающей жидкости. Теплообменник (9), который погружен в охлаждающую ванну (8) и интегрирован в контур охлаждения (2). От контура охлаждения (2) ответвлен соединительный трубопровод (17), жидкостно соединенный с баком (11) для хранения и/или с подводящим трубопроводом (12), ведущим к охлаждающей ванне (8) переохладителя (6), выше по потоку от дроссельного вентиля (14). Техническим результатом является возможность обойтись без использования отдельного сосуда для уравнивания. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.