Газораспределительная станция


 


Владельцы патента RU 2431077:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) (RU)

Газораспределительная станция относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям для снижения давления газа в газопроводе. Газораспределительная станция содержит блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом высокого давления и через запорный орган с газопроводом низкого давления, эжектор, теплообменник, вихревую трубу, установленную на газопроводе высокого давления, а выход ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком. Причем теплообменник выполнен в виде закрытой емкости с жидкостью системы обогрева газораспределительной станции с циркуляционным трубопроводом, а вихревая труба расположена в теплообменнике и погружена в жидкость, при этом вход эжектора соединен с выходом горячего потока вихревой трубы через оребренную трубу, расположенную в нижней части теплообменника, а выход эжектора соединен с газопроводом низкого давления, причем его камера смешивания соединена с конденсатоотводчиком. Технический результат - устранение непроизводственных расходов природного газа при сжигании его в системе обогрева помещения газораспределительной станции при отрицательной температуре окружающей среды с повышением надежности работы путем использования перепада давления газа между газопроводами высокого и низкого давления как источника тепла, выделяемого в вихревой трубе, размещенной в теплообменнике. 1 ил.

 

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям для снижения давления газа в газопроводе.

Известна газораспределительная станция (см. а.с. СССР №1672101, М. кл. F17D 1/00, 1991, бюл. №31), содержащая блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления и емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом высокого давления и через запорный орган с газопроводом низкого давления.

Недостатком данной газораспределительной станции является высокая степень вероятности обмерзания дросселирующих устройств в технологическом блоке из-за явления эффекта Джоуля-Томсона при дросселировании газа, высоконасыщенного паро- и каплеобразной влагой, а также последующего образования конденсатных пробок в газопроводе низкого давления, особенно при отрицательных температурах окружающей среды, что может привести к аварийным ситуациям.

Известна газораспределительная станция (см. патент РФ №2316693, МПК F17D 1/04, 02.10.2008), содержащая блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления и емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом высокого давления и через запорный орган с газопроводом низкого давления, эжектор, теплообменник, вихревую трубу, установленную на газопроводе высокого давления, а выход ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком.

Недостатком данной газораспределительной станции является энергоемкость регулирования процесса снижения давления, обусловленная дросселированием газа, поступающего по газопроводу высокого давления в газопровод низкого давления из-за отсутствия возможности использования энергии перепада давления, например, в качестве источника тепла системы обогрева помещения газораспределительной станции вместо осуществляемого в настоящее время сжигания газа в отопительных устройствах.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение непроизводственных расходов природного газа при сжигании его в системе обогрева помещения газораспределительной станции при отрицательной температуре окружающей среды с повышением надежности работы путем использования перепада давления газа между газопроводами высокого и низкого давления как источника тепла, выделяемого в вихревой трубе, размещенной в теплообменнике.

Технический результат по повышению эффективности работы достигается тем, что газораспределительная станция содержит блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом высокого давления и через запорный орган с газопроводом низкого давления, эжектор, теплообменник, вихревую трубу, установленную на газопроводе высокого давления, а выход ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком, причем теплообменник выполнен в виде закрытой емкости с жидкостью системы обогрева газораспределительной станции с циркуляционным трубопроводом, а вихревая труба расположена в теплообменнике и погружена в жидкость, при этом вход эжектора соединен с выходом горячего потока вихревой трубы через оребренную трубу, расположенную в нижней части теплообменника, а выход эжектора соединен с газопроводом низкого давления, причем его камера смешивания соединена с конденсатоотводчиком.

На чертеже представлена принципиальная схема газораспределительной станции.

Газораспределительная станция содержит блок управления 1, технологический блок 2 с газопроводами высокого давления 3 и низкого давления 4 и емкость сбора конденсата 5 с газовой полость 6 и соединенную с газопроводом высокого давления 3, при этом емкость сбора конденсата 5 дополнительно соединена через запорный орган 7 с газопроводом низкого давления 4. Кроме того, газопровод высокого давления 3 связан с газовой полостью 6 через конденсатоотводчик 8 и кран 9. В линии связи блок управления 1 и емкости сбора конденсата 5 установлен датчик уровня 10, кран 11 соединяет газопроводом газовую полость 6, заполненную конденсатом, с атмосферой или с забирающим устройством, например автоцистерной. Теплообменник 14 выполнен в виде закрытой емкости с жидкостью системы обогрева помещения 15 газораспределительной станции с циркуляционным трубопроводом 16, а вихревая труба 12 расположена в теплообменнике и погружена в жидкость, а выход 13 ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком 8. При этом вход 17 эжектора 18 соединен с выходом 19 горячего потока вихревой трубы 12 через оребренную трубу 20, расположенную в нижней части 21 теплообменника 14, выход 22 эжектора 18 соединен с газопроводом низкого давления 4, а его камера смешивания 23 соединена с конденсатоотводчиком 8.

Газораспределительная станция работает следующим образом.

Природный газ по газопроводу высокого давления 3 поступает в помещение 15 газораспределительной станции к технологическому блоку 2 для осуществления регулирования давления газа, причем регуляторы давления работают на достаточно высоком (от 3,5 и более кратном) перепаде давления между газопроводами высокого давления 3 и низкого давления 4 с невостребованным погашением избытка энергии (см. Промышленное газовое оборудование. Справочник. - Саратов: Газовик, 2002. - 624 с., ил.).

Для использования энергии движущегося в газопроводах 3 и 4 газа в качестве частичного погасителя избыточного между ними давления применяется вихревая труба 12, а ее горячий поток - как источник тепла в системе обогрева помещения 15. В технологическом блоке 2 природный газ из газопровода высокого давления 3 направляется в вихревую трубу 12, где в результате термодинамического расслоения разделяется на периферийный с высоким давлением горячий поток с температурой около 100°С (см., например, Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в промышленности. - Куйбышев, 1969, - 369 с.) и холодный поток с низким давлением с температурой ниже температуры газа, поступающего в вихревую трубу 12.

Поверхность вихревой трубы 12, благодаря теплоте, передаваемой теплопроводностью, нагревается до температуры 75-90°С, поэтому является источником тепла для системы обогрева помещения 15, для чего помещается в теплообменник 14 и погружается в жидкость системы обогрева.

Горячий поток из выхода 19 вихревой трубы 12, также являющийся источником тепла, направляется в оребренную трубу 20, расположенную в нижней части 21 теплообменника 14, где, наряду с поверхностью вихревой трубы 12, нагревает жидкость системы обогрева помещения 15, которая циркулирует по трубопроводу 16, поддерживая необходимую температуру внутреннего воздуха, предотвращающую замерзание аппаратуры блоков управления 1 и технологического блока 2 газораспределительной станции.

После нагрева воды системы обогрева помещения 15 частично остывший до 40÷50°С горячий поток из оребренной трубы 20 поступает на вход 17 эжектора 19. Холодный поток газа с конденсатом, полученным как в процессе охлаждения парообразной влаги при термодинамическом расслоении газа, так и сопутствующим движущемуся газу по газопроводу высокого давления 3, проходит через конденсатоотводчик 8, где происходит отбор конденсата с последующим его самотеком через кран 9 по трубопроводу в емкость сбора конденсата 5. При заполнении емкости сбора конденсата 5 до определенного уровня (например, 0,75 объема) от датчика уровня 10 поступает сигнал в блок управления 1 о необходимости опорожнить емкость сбора конденсата 5. Для опорожнения емкости сбора конденсата 5 закрывается кран 9 и открывается запорный кран 7. Газ, находящийся в емкости сбора конденсата 5, поступает в газопровод низкого давления 4 и тем самым в емкости сбора конденсата 5 давление снижается. Это позволяет перекачивать находящийся в емкости сбора конденсата 5 конденсат в забирающее устройство, например в автоцистерну, перекрывая запорный кран 7 и открывая кран 11.

Очищенный от конденсата в конденсатоотводчике 8 холодный поток газа с давлением, более низким, чем давление газа на входе в вихревую трубу 12, поступает в камеру смешивания 23 эжектора 18, где смешивается с горячим частично охлажденным в теплообменнике 14 потоком, имеющим более высокое давление, чем холодный поток. Смешивание частично охлажденного горячего и холодного потоков перед поступлением из выхода 22 эжектора 18 в газопровод низкого давления 4 обеспечивает получение потока газа с температурой, устраняющей появление инея и, тем более, возможность обмерзания конденсирующейся влаги. Использование эжектора 18 не только позволяет предотвратить потери газа, используемого в качестве источника тепла, но и предотвращает обмерзание при дросселировании.

Оригинальность предлагаемого изобретения как по устранению непроизводственных расходов природного газа в виде источника тепла, так и по повышению надежности работы в условиях возможного обмерзания продросселированной конденсирующейся влаги заключается в конструктивном решении по использованию энергии перепада давления между газопроводами высокого и низкого давления как теплоты, получаемой от горячего потока вихревой трубы в теплообменнике, путем выполнения его в виде закрытой емкости, заполненной жидкостью с расположением в ней вихревой трубы, что позволяет использовать тепло нагретой теплопроводностью как поверхности вихревой трубы, так и оребренной трубы, соединяющей выход горячего полтока с выходом эжектора, а это дает значительный экономический эффект, так как большинство газораспределительных станций находится в климатических зонах с наличием отрицательных температур окружающей среды.

Газораспределительная станция, содержащая блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом высокого давления и через запорный орган с газопроводом низкого давления, эжектор, теплообменник, вихревую трубу, установленную на газопроводе высокого давления, а выход ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком, отличающаяся тем, что теплообменник выполнен в виде закрытой емкости с жидкостью системы обогрева газораспределительной станции с циркуляционным трубопроводом, а вихревая труба расположена в теплообменнике и погружена в жидкость, при этом вход эжектора соединен с выходом горячего потока вихревой трубы через оребренную трубу, расположенную в нижней части теплообменника, а выход эжектора соединен с газопроводом низкого давления, причем его камера смешивания соединена с конденсатоотводчиком.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологическим приемам решения задачи обеспечения электрической энергией потребностей собственных нужд (средства телемеханики, контрольно-измерительные приборы, освещение, охранно-пожарная сигнализация и т.д.) автономно функционирующих газоредуцирующих объектов магистральных газопроводов и газовых сетей низкого давления.

Изобретение относится к технологии редуцирования природного газа на газоредуцирующих объектах: газораспределительных станциях (ГРС) магистральных газопроводах (МГ) и газораспределительных пунктах (ГРП) системы газораспределения.

Изобретение относится к энергетическим установкам, в частности к турбодетандерным установкам, в которых используется потенциал давления природного газа магистральных газопроводов в системах газораспределительных станций (ГРС) при расширении нагретого газа в турбодетандере.

Изобретение относится к транспортировке газообразного углеводородного топлива по трубопроводам большой протяженности, проложенным по морскому дну. .

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к наземному оборудованию скважин для добычи метана из газоносных угольных пластов. .

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям для снижения давления газа в газопроводе. .

Изобретение относится к области механики, а именно к техническим трубопроводам, и может быть использовано в добывающей промышленности, в частности для соединения устьевого оборудования с коллектором сбора газа, газового конденсата.

Изобретение относится к области механики, а именно к техническим трубопроводам и может быть использовано в добывающей промышленности, в частности для соединения устьевого оборудования с общей линией сбора газа и газового конденсата, а также для дозированной подачи метанола в устьевую арматуру.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано на газораспределительных станциях, в составе которых имеется энергетическая установка

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям для снижения давления газа в газопроводе

Изобретение относится к устройству для непрерывного кондиционирования поступающего из хранилища природного газа перед его закачкой в распределительные трубопроводы для поставки потребителям

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к технологии редуцирования давления природного газа, и предназначено для использования при транспортировке и потреблении природного газа

Изобретение относится к технологиям трубопроводного транспорта природного газа, содержащего гелий, его очистки от гелия и распределения очищенного газа между промежуточными потребителями

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям для снижения давления газа в газопроводе

Гидравлическая система заправки СПГ содержит гидравлический силовой блок, блок управления и по меньшей мере один блок снабжения СПГ. Гидравлический силовой блок содержит резервуар для хранения гидравлической жидкости при нормальном давлении и насос замкнутого контура для нагнетания сжатой гидравлической жидкости в блок снабжения СПГ. Насос замкнутого контура содержит первый и второй патрубки для гидравлической жидкости и отклоняемую пластину для регулирования режимов работы первого и второго патрубков для гидравлической жидкости. Гидравлический силовой блок дополнительно содержит перекидной клапан для изменения положения отклоняемой пластины, питающий трубопровод, посредством которого указанные первый и второй патрубки для гидравлической жидкости соединяются с резервуаром, первый гидравлический трубопровод, присоединенный между первым патрубком для гидравлической жидкости и первым трубопроводом для заполнения и возврата гидравлической жидкости системы, и второй гидравлический трубопровод, присоединенный между вторым патрубком для гидравлической жидкости и вторым трубопроводом для заполнения и возврата гидравлической жидкости системы. Использование изобретения обеспечит уменьшение потребления энергии гидравлическим насосом. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу доставки природного газа потребителю. Способ включает получение газовых гидратов, их перемещение потребителю, разложение газогидрата с получением газа и характеризуется тем, что газогидрат получают в виде водогидратной пульпы с содержанием частиц газогидрата около 50% ее объема. При этом процесс получения газовых гидратов осуществляют при термодинамических параметрах, соответствующих образованию газогидрата, с отбором тепла от смеси природного газа и воды водоледяной пульпой, предпочтительно, с крупностью частиц не более 10 мкм, с содержанием частиц льда около 50% объема водоледяной пульпы, которые равномерно распределяют по объему реактора, перевозку газогидратной пульпы осуществляют в герметичных, теплоизолированных грузовых помещениях транспортного средства, при термодинамических параметрах, исключающих разложение газогидрата, причем разложение газогидратной пульпы с отбором газа, по завершению его перевозки, осуществляют снижением давления в грузовом помещении транспортного средства до атмосферного. При этом водоледяную пульпу, образовавшуюся в процессе разложения газогидратной пульпы, возвращают, с сохранением ее температуры, к месту получение газовых гидратов, где повторно используют при производстве водоледяной пульпы, пригодной для производства газогидрата. Использование настоящего изобретения позволяет снизить энергетические, капительные и текущие затраты на получение газового гидрата, а также снизить материалоемкость оборудования, необходимого для реализации способа. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области газовой промышленности и энергетики, в частности к установкам перекачки природного газа и энергетическим установкам, утилизирующим энергию избыточного давления природного газа. Обратимая электротурбодетандерная установка содержит электрическую машину, турбодетандер, установленный перед ним электрический нагреватель, подключенный к аккумуляторной батарее, установленной с возможностью подзарядки от электрической машины, дополнительную систему подогрева природного газа. Она снабжена центробежным нагнетателем и газовой турбиной, кинематически связанной с турбодетандером, с центробежным нагнетателем и с электрической машиной, снабженной полупроводниковым преобразователем. Дополнительная система подогрева выполнена в виде рекуператора тепла, установленного в газовой турбине, и соединенного через водяной насос с водяным нагревателем, установленным перед электрическим нагревателем, а аккумуляторная батарея соединена с электрической машиной через полупроводниковый преобразователь. Электрическая машина выполнена в виде синхронного электродвигателя с возможностью его работы в режиме генератора электроэнергии или в режиме регулируемого электродвигателя. Техническим результатом является расширение возможностей устройства и повышение надежности работы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх