Установка для заправки компримированным природным газом


 


Владельцы патента RU 2528479:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" (RU)

Изобретение относится к средствам для заправки потребителей, компримированным природным газом (КПГ). Установка для заправки компримированным природным газом, включающая блок для производства компримированного природного газа, аккумулятор компримированного природного газа, газораздаточные колонки, причем блок для производства компримированного природного газа содержит оборудованный буферной емкостью регазификатор сжиженного природного газа. Криогенный насос выполнен с возможностью соединения с изотермическим сосудом для перевозки и/или хранения сжиженного природного газа, произведенного из отобранного из магистрального газопровода сжатого природного газа путем его адиабатного расширения в соответствующем устройстве, например в детандере. Регазификатор выполнен в виде атмосферного испарителя, при этом указанная установка размещена внутри имеющей габариты стандартного двадцатифутового контейнера пространственной рамы, оборудованной узлами для закрепления на платформе транспортного средства и/или на площадке для заправки потребителя. Задачей изобретения является снижение себестоимости и повышение эффективности заправки потребителя. 4 з. п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к средствам для заправки потребителей, например автомобилей, тепловозов, топливных систем стационарных силовых и энергетических установок и т.п., компримированным природным газом (КПГ).

Известна мобильная газораздаточная станция по патенту РФ №2208198, содержащая газовоз, газобаллонную установку и газораздаточную колонку для заправки потребителя КПГ. Наиболее близкой по технической сути к предполагаемому изобретению является, на наш взгляд, газонаполнительная система для заправки баллонов транспортных средств КПГ по патенту РФ №2374554 - прототип. Указанная система включает устройство отбора природного газа (ПГ) из магистрального газопровода (МГ), компрессорную установку, аккумулятор для хранения КПГ, газораздаточные колонки. К недостаткам указанной системы следует отнести привязанность системы к МГ и высокую себестоимость заправки, на которую переносятся затраты по компримированию ПГ.

Технической задачей является снижение себестоимости газомоторного топлива и повышение эффективности заправки потребителя КПГ.

Технический результат достигается тем, что в установке для заправки компримированным природным газом, включающей блок для производства компримированного природного газа, аккумулятор компримированного природного газа, газораздаточные колонки, блок для производства компримированного природного газа содержит оборудованный буферной емкостью регазификатор сжиженного природного газа, криогенный насос, выполненный с возможностью соединения с изотермическим сосудом для перевозки и/или хранения сжиженного природного газа, произведенного из отобранного из магистрального газопровода сжатого природного газа путем его адиабатного расширения в соответствующем устройстве, например в детандере, причем указанный регазификатор выполнен в виде атмосферного испарителя, при этом указанная установка размещена внутри имеющей габариты стандартного двадцатифутового контейнера пространственной рамы, оборудованной узлами для закрепления на платформе транспортного средства или на площадке для заправки.

В установке криогенный насос выполнен в виде плунжерного насоса высокого давления, атмосферный испаритель содержит вертикальные испарительные трубы из аустенитной стали, оребренные алюминием, буферная емкость выполнена в виде кассеты из одинаковых баллонов.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором приняты следующие обозначения: 1 - пространственная рама, 2 - атмосферный испаритель (далее - испаритель), 3 - аккумулятор КПГ, 4 - буферная емкость (далее - емкость), 5 - газораздаточные колонки (далее - колонки), 6 - криогенный насос. В конкретном исполнении элемент 2 продублирован. Узлы 7 служат для закрепления установки на транспортном средстве (мобильный вариант) или на временном фундаменте (полустационарный и стационарный варианты). Установка соединена с изотермическим сосудом 8 (далее - резервуар) для сжиженного природного газа (СПГ) при помощи рукава 9. В данном варианте резервуар 8, установлен на полуприцепе 10. Кроме того, установка включает предохранительную и запорную арматуру, систему управления и автоматики, выносной щит электропитания, пульт дистанционного управления (не показано).

Установку применяют в следующем порядке. Для производства КПГ выносят щит электропитания и пульт дистанционного управления на безопасное расстояние от установки (не менее 9 м). Щит подключают к внешнему источнику электроснабжения, пульт подключают к щиту автоматики. Установку соединяют с резервуаром 8 при помощи рукава 9 и включают насос 6, который начинает нагнетать СПГ в испаритель 2. В установке использован криогенный плунжерный насос высокого давления, поршень которого окружен конической оболочкой, заполненной СПГ. При этом насос остается в постоянно захоложенном состоянии, а коническая форма позволяет оболочке эффективно отводить пары СПГ из полости всаса, благодаря чему исключается кавитация СПГ даже при наклонном положении плунжера, что позволяет использовать установку на площадках с уклоном. Испаритель содержит вертикальные трубы из аустенитной стали, оребренные алюминием, которые обеспечивают интенсивный теплообмен с окружающей атмосферой. В таком испарителе СПГ быстро подогревается и начинает бурно кипеть, превращаясь в КПГ, который направляют в баллонную рампу потребителя. После достижения установленного давления заправки, которое обычно равно 220-250 кгс/см2, подачу КПГ потребителю прекращают, а поток КПГ перенаправляется в аккумулятор 3 установки. После достижения рабочего давления аккумулятора (в данном исполнении - 250 кгс/см2) насос 6 выключают, а КПГ, полученный при испарении излишков СПГ оставшихся в испарителе 2, направляют в буферную емкость 4.

Заправку потребителя КПГ осуществляют через заправочные колонки. Колонка имеет приборы учета отпускаемого потребителю КПГ и заправочный шланг со стандартным пистолетом.

Вторую и последующие заправки КПГ в баллоны потребителя производят с помощью колонки через заправочный шланг и пистолет обычно в 3 этапа. Сначала в колонку подают КПГ из емкости 4. Так ее объем относительно невелик, давление в баллоне и в емкости вскоре выравнивается. На втором этапе в колонку подают КПГ из аккумулятора. При этом аккумулятор в целях повышения энергоэффективности может быть разбит на две секции или более. В этом случае при заправке из первой и промежуточных секций давление газа в баллоне потребителя достигает промежуточного значения. При заправке из крайней секции давление в баллоне потребителя достигает давления, близкого к желаемому (или допустимому) давлению заправки потребителя. Переключение секций аккумулятора осуществляется по командам автоматизированной системы правления с помощью распределительных клапанов заправочной колонки. На 3 этапе, если приборы показывают, что давление в баллонах потребителя все еще меньше необходимого заправочного, тогда газ в баллонах потребителя дожимают дополнительно, подавая в колонку КПГ непосредственно из испарителя, который благодаря связи с резервуаром с СПГ имеет весьма значительный ресурс КПГ.

Согласно описанной выше схеме заявителем изготовлен опытный образец установки для заправки потребителя КПГ, полученным из привозного СПГ. Испытания показали существенную экономию энергии, которая тратилась только на нагнетание малосжимаемой криогенной жидкости, какой является СПГ, до давления заправки. Как показали измерения, затраты на перекачивание СПГ почти в двадцать раз меньше затрат на компримирование эквивалентной массы ПГ при равных транспортных расходах. Таким образом, испытания подтвердили достижение технического результата с отличным экономическим эффектом. Неочевидность решения в том, что КПГ производят за счет дарового тепла окружающей атмосферы из СПГ, полученного путем адиабатного расширения ПГ, сжатого магистральной газоперекачивающей станцией (снижение себестоимости) перед подачей его в распределительные сети низкого давления.

Предлагаемая к патентованию установка имеет ряд отличий в сравнении с аналогами. Испаритель оборудован буферной емкостью, в которую сбрасывают излишки КПГ, если его давление превышает допустимое. При наличии буферной емкости предохранительный клапан в испарителе не сбрасывает в атмосферу излишки КПГ, которые используют для заправки (повышение эффективности). Вертикальное расположение труб испарителя позволяет получить наилучший теплообмен с окружающей средой даже при отсутствии ветра. Установка выполнена в виде модуля внутри пространственной рамы, соответствующей 20-футовому контейнеру, что позволяет использовать ее в разных вариантах. Установку можно агрегатировать как со стационарным резервуаром для создания стационарного комплекса (когда модуль и резервуар имеют прочную связи с землей), полустационарного заправочного комплекса (когда модуль не имеет прочной связи с грунтом и его всегда можно увезти на другую заправку), так и на полуприцепе - контейнеровозе вместе с мобильным резервуаром на автотягаче в виде передвижной автогазозаправочной станции.

1. Установка для заправки компримированным природным газом, включающая блок для производства компримированного природного газа, аккумулятор компримированного природного газа, газораздаточные колонки, отличающаяся тем, что блок для производства компримированного природного газа содержит оборудованный буферной емкостью регазификатор сжиженного природного газа, криогенный насос, выполненный с возможностью соединения с изотермическим сосудом для перевозки и/или хранения сжиженного природного газа, произведенного из отобранного из магистрального газопровода сжатого природного газа путем его адиабатного расширения в соответствующем устройстве, например в детандере, причем указанный регазификатор выполнен в виде атмосферного испарителя, при этом указанная установка размещена внутри имеющей габариты стандартного двадцатифутового контейнера пространственной рамы, оборудованной узлами для закрепления на платформе транспортного средства и/или на площадке для заправки потребителя.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что криогенный насос выполнен в виде плунжерного насоса высокого давления.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что атмосферный испаритель содержит вертикальные испарительные трубы из аустенитной стали, оребренные алюминием.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что буферная емкость выполнена с возможностью сброса в нее остатков газа из регазификатора.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что буферная емкость выполнена в виде кассеты из одинаковых баллонов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации термокомпрессоров. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, выполненным в виде теплоизолированной двустенной емкости с оребрением внутреннего сосуда, размещенным в межстенной полости, заправочную магистраль.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации термокомпрессоров. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, источник холода и магистраль подачи газа потребителю, имеющую теплообменник-охладитель.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, источник холода и магистраль подачи газа потребителю, снабженную теплообменником-охладителем.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, источник холода и магистраль прокачки теплоносителя.

Изобретение относится к холодильной технике. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенными к нему баллонами-компрессорами, параллельно включенными в объединенную магистраль заправки баллонов-компрессоров и подачи газа потребителю на входе в теплообменник-охладитель, а также источник холода.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, выполненным в виде теплоизолированной двустенной емкости с оребрением внутреннего сосуда, размещенным в межстенной полости двустенной емкости, подсоединенной к устройству для термоциклирования баллона-компрессора, а также магистраль прокачки теплоносителя.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств (термокомпрессоров). Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, устройство для термоциклирования баллона-компрессора и магистраль прокачки теплоносителя.

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.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств (термокомпрессоров). .

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств. .

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к термокомпрессорам. В термокомпрессионном устройстве, содержащем источник газа высокого давления с подключенными к нему баллонами-компрессорами, источник холода и объединенную магистраль заправки баллонов-компрессоров, снабженную первым теплообменником-охладителем, на входе в который параллельно включены баллоны-компрессоры, согласно изобретению каждый баллон-компрессор выполнен в виде теплоизолированной двустенной емкости с оребрением внутреннего сосуда, размещенным в межстенной полости, подключенной к источнику холода. Внутренний сосуд в каждой теплоизолированной двустенной емкости снабжен подогревателем, а межстенная полость на выходе сообщена с охлаждаемым экраном, установленным под слоями теплоизоляции. Объединенная магистраль заправки баллонов-компрессоров и подачи газа потребителю снабжена регулирующими дроссельными вентилями, установленными непосредственно на входе в каждый баллон-компрессор, и вторым теплообменником-охладителем, установленным на выходе из источника газа высокого давления. Межтрубная полость второго теплообменника-охладителя подключена к выходу из охлаждаемого экрана каждого баллона-компрессора. Изобретение направлено на повышение компактности и эффективности устройства, а также обеспечение непрерывной заправки баллонов потребителя газом, исключающей его загрязнение. 1 ил.

Изобретение относится к технологии заправки потребителя, например автомобиля, тепловоза и т.п., компримированным природным газом (КПГ). Природный газ (ПГ) из магистрального газопровода 1 (МГ), где давление составляет порядка 25-90 кгс/см2, подают в детандер 2, подвергая адиабатическому расширению с совершением внешней работы. При расширении часть ПГ превращается в сжиженный природный газ (СПГ), который сливают в криогенное хранилище 3. К месту заправки СПГ перевозят в изотермическом сосуде 7 на газовозе 5. На заправке СПГ регазифицируют в атмосферном регазификаторе 8 до получения компримированного природного газа, которым заправляют газовый баллон 11 потребителя 10. Изобретение направлено на снижение себестоимости заправки потребителя КПГ путем упрощения технологии, снижения энергозатрат на производство КПГ и повышения эффективности его перевозки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение предлагает систему подачи газа, включающую устройство для хранения газа, силовое устройство и устройство для заправки газом. Устройство для хранения газа включает две группы цилиндров, имеющие одинаковое число цилиндров. Каждый цилиндр снабжен первым клапаном и вторым клапаном, соответственно, на его двух концах. Устройство для хранения газа включает первый трубопровод для среды, второй трубопровод для среды и трубопровод для выхода газа. Все цилиндры соединены с трубопроводом для выхода газа через их соответственные вторые клапаны. Каждый цилиндр в первой группе соединен с первым трубопроводом для среды через свой первый клапан, и каждый цилиндр второй группы соединен с вторым трубопроводом для среды через свой первый клапан. Силовое устройство включает резервуар для хранения среды, насос для подачи среды из резервуара в устройство для хранения газа и соединительный трубопровод для среды, включающий коллектор с реверсирующими клапанами. Устройство для заправки газом включает раздаточное устройство, соединенное с трубопроводом для выхода газа устройства для хранения газа. Настоящее изобретение также предлагает способ подачи газа. Технический результат - повышение безопасности. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх