Автономная блочно-модульная автоматизированная газораспределительная станция

Изобретение относится к газораспределительным станциям. Предложенная станция включает модуль подготовки газа, состоящий из блока переключения с узлами переключения высокого и низкого давления и узлом распределения, узла очистки газа, подогревателя с узлами нагрева газа и воздуха, блока одоризации газа с емкостью одоранта, расположенного на линии газа низкого давления, и блока автономного энергообеспечения. Кроме того, станция включает по меньшей мере один модуль редуцирования и учета газа, который состоит из по меньшей мере одного блока редуцирования с узлом коммерческого учета и резервной нитки редуцирования и коммерческого учета. При работе станции газ высокого давления, поступающий через узел переключения высокого давления, очищают, нагревают горячим теплоносителем, подаваемым из узла нагрева теплоносителя, и через узел распределения направляют потребителю после редуцирования, коммерческого учета и одорирования. Часть газ высокого давления подают на собственные нужды по байпасным линиям для питания блока автономного энергообеспечения, пневмоприводной запорно-регулирующей арматуры, узла нагрева теплоносителя. Технический результат - автономность работы станции, обеспечение газом нескольких потребителей, снижение металлоемкости станции и уменьшение энергопотребления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к газораспределительным станциям, размещаемым на ответвлениях магистральных трубопроводов, и может быть использовано в газовой промышленности.

Известна газораспределительная станция [RU 2079040, опубл. 10.05.1997 г., МПК F17D 1/04], включающая входной и выходной газопроводы, технологический блок с последовательно расположенными узлами переключения, очистки газа со сборником конденсата, подогрева газа с теплообменником-отопителем, редуцирования, состоящим из двух ниток, замера расхода, системой одоризации, включающей емкость одоранта и одоризатор, а также котел нагрева теплоносителя и блок контроля и аварийно-предупредительной сигнализации.

Недостатками известной станции является отсутствие автоматического управления и невозможность обеспечения газом нескольких потребителей.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенному изобретению является полезная модель газораспределительной станции, работающей по "малолюдной" технологии, также предназначенная для подачи газа одному потребителю [RU 124943, опубл. 20.02.2013, МПК F17D 3/01], которая включает последовательно расположенные, соединенные трубопроводами: блок переключения, состоящий из узлов высокого и низкого давления, подогреватель газа, блок редуцирования, состоящий из основной (рабочей) и резервной ниток, оснащенных фильтрами очистки газа (узлами очистки) с подземной емкостью сбора конденсата, расходомерную нитку (коммерческий узел учета газа), блок одоризации газа, соединенный с подземной емкостью одоранта. Станция оборудована пневмоприводной и электроприводной запорно-регулирующей арматурой и управляется системой автоматического управления, получающей данные от датчиков температуры, давления, перепада давления и уровня. Станция требует оснащения системами отопления и вентиляции, узлом подготовки импульсного и топливного газа, а также системой катодной защиты в связи с наличием подземных емкостей.

Основными недостатками данной станции являются:

- невозможность автономной работы из-за отсутствия системы автономного энергообеспечения,

- невозможность обеспечения газом нескольких потребителей из-за наличия только одной рабочей нитки,

- невозможность изменения производительности станции в диапазоне, превышающем рабочие диапазоны блока редуцирования и узла коммерческого учета,

- наличие подземных емкостей, что обусловливает высокий расход электроэнергии на катодную защиту от коррозии и высокую металлоемкость станции,

- установка подогревателя до узлов очистки газа, что приводит к его загрязнению, а также испарению капельной жидкости (при ее наличии в газе высокого давления), и необходимости подогрева газа до более высокой температуры для предотвращения обмерзания оборудования, что увеличивает расход топлива.

Задачей предлагаемого изобретения является автономность работы станции, обеспечение газом нескольких потребителей, изменения производительности станции в диапазоне, превышающем рабочие диапазоны блока редуцирования и узла коммерческого учета, снижение металлоемкости станции и уменьшение энергопотребления.

Технический результат - автономность работы станции за счет ее оборудования блоком автономного энергообеспечения, обеспечение газом нескольких потребителей и изменение производительности станции в диапазоне, превышающем рабочие диапазоны блока редуцирования и узла коммерческого учета, за счет модульной компоновки станции, состоящей из модуля подготовки газа и нескольких модулей редуцирования и учета газа, снижение металлоемкости станции за счет исключения подземных емкостей сбора конденсата и хранения одоранта, а также уменьшение энергопотребления за счет установки подогревателя газа после узла очистки и исключения системы катодной защиты.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой станции, оборудованной пневмоприводной и электроприводной запорно-регулирующей арматурой, управляемой с помощью системы автоматического управления, получающей данные с датчиков температуры, давления и уровня, включающей блок переключения с узлами переключения высокого и низкого давления, блок редуцирования с рабочей и резервной нитками, узлы очистки и коммерческого учета газа, а также блок одоризации с емкостью одоранта, системы отопления и вентиляции, особенностью является то, что станция оснащена оборудованием наземного исполнения и состоит из модуля подготовки газа, который включает блок переключения, дополнительно оснащенный узлом распределения, узел очистки и подогреватель, расположенные на линии газа высокого давления между узлом переключения высокого давления и узлом распределения, а также блок одоризации газа, расположенный на линии газа низкого давления после узла переключения низкого давления, и блок автономного энергообеспечения, кроме того, станция включает по меньшей мере один модуль редуцирования и учета газа, который состоит из по меньшей мере одного блока редуцирования, соединенного линией газа высокого давления с узлом распределения и оснащенного линией газа низкого давления, на которой размещен узел коммерческого учета, соединенный с узлом переключения низкого давления, при этом узел распределения соединен с линией газа низкого давления перед узлом коммерческого учета байпасными линиями, на которых расположены блок автономного энергообеспечения и пневмоприводная запорно-регулирующая арматура, а подогреватель состоит из узла нагрева газа, соединенного линией подачи охлажденного теплоносителя с системой отопления и линией подачи нагретого теплоносителя с узлом нагрева теплоносителя, который оборудован системой утилизации конденсата и оснащен линиями подачи воздуха, топливного газа и вывода теплоносителя.

Узел очистки газа выполнен, например, в виде фильтра, или центробежно-вихревого (или иного центробежного) сепаратора, или их комбинации. Система утилизации конденсата выполнена, например, в виде устройства с узлами испарения, сепарации и каталитического окисления или огневого дожига паров конденсата. Узел нагрева газа может представлять собой теплообменник любой конструкции, известной из уровня техники. Узел нагрева теплоносителя может быть выполнен в виде нагревательной печи огневого или беспламенного типа, в котором в качестве теплоносителя выступает либо отходящий (дымовой) газ, либо нагретый воздух. В последнем случае узел нагрева теплоносителя дополнительно оснащен линией вывода отходящего газа. Блок автономного энергообеспечения может представлять собой, например, детандер-генератор.

Для снабжения газом нескольких потребителей модули редуцирования и учета газа могут быть оснащены несколькими рабочими нитками по числу потребителей (предпочтительно не более трех ниток каждый), оборудованными датчиками и запорно-регулирующей арматурой.

При необходимости изменения производительности станции при появлении новых или отключении существующих потребителей в диапазоне, превышающем рабочие диапазоны блока редуцирования и узла коммерческого учета, станцию оснащают несколькими модулями редуцирования и учета газа с производительностью каждого модуля, не меньшей, чем ожидаемое минимальное потребление газа. При этом модуль подготовки газа имеет производительность не меньшую, чем ожидаемое максимальное потребление газа. Производительность станции при этом изменяют путем изменения количества модулей редуцирования и учета газа (целесообразно - типовых), необходимое количество которых может находиться в резерве, обеспечивая устойчивое функционирование территориальной системы газоснабжения и снижая ее стоимость за счет рационального использования производственных мощностей.

Оснащение станции одним узлом очистки газа, установленным до подогревателя, упрощает станцию и снижает ее металлоемкость, а также снижает потребление топлива благодаря предотвращению загрязнения теплообменных поверхностей механическими примесями и более полному отделению капельной жидкости, поступающей вместе с газом.

Наземное исполнение оборудования станции позволяет исключить систему катодной защиты, за счет чего снизить потребление электроэнергии, а оборудование модуля подготовки газа блоком автономного энергообеспечения обеспечивает работу станции без использования сторонних источников энергии. Оснащение подогревателя газа системой утилизации конденсата позволяет исключить из состава станции емкость сбора конденсата, за счет чего упростить станцию и снизить ее металлоемкость.

Оснащение блока переключения узлом распределения позволяет направлять газ высокого давления на собственные нужды (на топливо нагревателя воздуха, на питание приводов запорно-регулирующей арматуры и блока автономного энергообеспечения) и распределять поток газа между модулями редуцирования и учета газа, что позволяет обеспечивать газом нескольких потребителей.

Оснащение станции несколькими модулями редуцирования и учета газа, которые включают по меньшей мере один блок редуцирования, обеспечивает возможность изменения производительности станции в диапазоне, превышающем рабочие диапазоны блока редуцирования и узла коммерческого учета.

Предлагаемая автономная блочно-модульная автоматизированная газораспределительная станция включает модуль подготовки газа 1, состоящий из блока переключения 2 с узлом переключения высокого давления 3, узлом распределения 4 и узлом переключения низкого давления 5, узла очистки газа 6, подогревателя с узлами нагрева газа 7 и теплоносителя 8, блока одоризации газа 9 с емкостью одоранта и блока автономного энергообеспечения 10. Кроме того, станция включает по меньшей мере один модуль редуцирования и учета газа 11, который состоит из по меньшей мере одного блока редуцирования 12 (резервная нитка условно не показана, условно показана одна рабочая нитка) с узлом коммерческого учета 13.

При работе станции газ высокого давления, поступающий по линии 14 через узел 3, очищают в узле 6, нагревают в узле 7 горячим теплоносителем, подаваемым по линии 15 из узла 8, и через узел 4 небольшую часть подают на собственные нужды по байпасным линиям 16 для питания блока 10 и пневмоприводной запорно-регулирующей арматуры 17, а основную часть редуцируют в блоке 12 и по линии 18 через узел коммерческого учета 13, узлы 5 и 9 направляют потребителю. В узел 8 по линии 19 подают топливо, например газ из одной из байпасных линий 16, по линии 20 - воздух, а по линии 21 - конденсат. При подаче по линии 15 нагретого воздуха в качестве теплоносителя из узла 8 по линии 22 выводят отходящий (дымовой) газ (показано пунктиром). Охлажденный теплоноситель из узла нагрева газа 7 по линии 23 подают в системы отопления.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет эксплуатировать станцию в автономном режиме, обеспечивая газом нескольких потребителей, изменять производительность станции в диапазоне, превышающем рабочие диапазоны блока редуцирования и узла коммерческого учета, снижает металлоемкость станции, уменьшает энергопотребление и может быть использовано в газовой промышленности.

1. Автоматизированная газораспределительная станция, оборудованная пневмоприводной и электроприводной запорно-регулирующей арматурой, управляемой с помощью системы автоматического управления, получающей данные с датчиков температуры, давления и уровня, включающая блок переключения с узлами переключения высокого и низкого давления, блок редуцирования с рабочей и резервной нитками, узлы очистки и коммерческого учета газа, а также блок одоризации с емкостью одоранта, системы отопления и вентиляции, отличающаяся тем, что станция оснащена оборудованием наземного исполнения и состоит из модуля подготовки газа, который включает блок переключения, дополнительно оснащенный узлом распределения, узел очистки и подогреватель, расположенные на линии газа высокого давления между узлом переключения высокого давления и узлом распределения, а также блок одоризации газа, расположенный на линии газа низкого давления после узла переключения низкого давления, и блок автономного энергообеспечения, кроме того, станция включает по меньшей мере один модуль редуцирования и учета газа, который состоит из по меньшей мере одного блока редуцирования, соединенного линией газа высокого давления с узлом распределения и оснащенного линией газа низкого давления, на которой размещен узел коммерческого учета, соединенный с узлом переключения низкого давления, при этом узел распределения соединен с линией газа низкого давления перед узлом коммерческого учета байпасными линиями, на которых расположены блок автономного энергообеспечения и пневмоприводная запорно-регулирующая арматура, а подогреватель состоит из узла нагрева газа, соединенного линией подачи охлажденного теплоносителя с системой отопления и линией подачи нагретого теплоносителя с узлом нагрева теплоносителя, который оборудован системой утилизации конденсата и оснащен линиями подачи воздуха, топливного газа и вывода теплоносителя.

2. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что модули редуцирования и учета газа оснащены несколькими рабочими нитками по числу потребителей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газораспределительным станциям. Предложенная станция включает модуль подготовки газа, состоящий из блока переключения с узлами переключения высокого и низкого давления и узлом распределения, узла очистки газа, подогревателя с узлами нагрева газа и воздуха, блока одоризации газа с емкостью одоранта и блока автономного энергообеспечения.

Изобретение относится к области газоснабжения и может быть использовано в составе газораспределительных станций (ГРС) и газорегуляторных пунктов (ГРП) для утилизации энергии потока газа.

Изобретение относится к области транспорта газа по магистральным газопроводам, в частности к способам работы газораспределительной станции (ГРС). Способ работы ГРС включает средства измерения давления и температуры газа в газопроводах высокого и среднего давления, фильтрации и регулирования давления газа, согласно которому природный газ из газопровода высокого давления подают в аккумулирующие емкости одинакового объема, предварительно заполняют природным газом с давлением на 0,5-0,6 МПа выше, чем давление в газопроводе среднего давления, дросселируют газ с повышением давления до 2,5-3 МПа, при этом за счет сжатия газа в них повышается температура, после чего дросселируют, очищают от примесей и подают газ с положительной температурой в газопровод среднего давления для газоснабжения потребителей.

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям (ГРС) для снижения давления газа в газопроводе. Технический результат - снижение энергоемкости эксплуатации ГРС за счет использования теплового потенциала вихревой трубы при получении электрического потенциала в термоэлектрическом генераторе.

Предлагаемое изобретение относится к газоснабжению и может быть использовано для обогрева и электроснабжения основного оборудования газораспределительных пунктов и газораспределительных станций путем трансформации энергии давления транспортируемого газа в тепловую, а тепловую в электрическую.

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

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.

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям (далее ГРС) для снижения давления газа в газопроводе. ГРС 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, вихревую трубу, установленную на газопроводе высокого давления, теплообменник, соединенный с выходом горячего потока вихревой трубы, а выход ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком.

Изобретение относится к устройству для утилизации энергии сжатого газа. Устройство содержит каскады низкого и высокого давления, блок измерения расхода газа, радиатор, средства для регулирования температуры газа, поступающего потребителю, основной теплообменник, холодильную камеру, потребитель холода, источник электроэнергии и дополнительный теплообменник.

Способ предназначен для комбинированной выработки электроэнергии, промышленного холода и конденсата. Способ заключается в следующем: природный газ забирают из магистрали высокого давления перед редуцирующим устройством и через байпасный газопровод направляют в магистраль низкого давления, при этом природный газ направляют в энергоутилизационную турбодетандерную установку для выработки электрической энергии в турбодетандере при расширении природного газа высокого давления, далее его направляют в газотурбинную установку для выработки электрической энергии с помощью газотурбинного двигателя и затем его направляют в теплоутилизационную турбодетандерную установку для выработки электрической энергии в турбодетандере при расширении природного газа высокого давления.

Регулятор (1) давления эксплуатационного газа содержит проточный канал (2) для газа; перемещаемую задвижку (3), установленную в канале (2) с образованием сужения канала (2) для создания перепада давления газа с давления подачи до давления поставки; приводную камеру (4), сообщающуюся с расположенным ниже по потоку участком (2b), ограниченную первой перемещаемой стенкой (5), которая соединена с задвижкой (3) так, чтобы повышение давления поставки вызывало соответствующее смещение задвижки (3), приводящее к уменьшению поперечного сечения сужения, и наоборот; упругий элемент (8), выполненный с возможностью противодействия силе давления газа, воздействующей на первую перемещаемую стенку (5), путем приложения к ней заданной силы, стремящейся сместить задвижку (3) так, чтобы увеличить поперечное сечение сужения и компенсационную камеру (6), заполненную компенсационным газом и ограниченную второй перемещаемой стенкой (7), соединенной с задвижкой (3) так, чтобы обеспечивать возможность передачи силы давления компенсационного газа на задвижку (3). При работе регулятора осуществляют операцию ежемоментного регулирования давления компенсационного газа в соответствии с указанным давлением поставки. Повышаются точность и быстрота регулирования газа. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к газовой промышленности. Настоящее изобретение представляет способ и установку для нагрева природного газа, причем способ включает в себя следующие стадии: a) подачу природного газа, который имеет температуру от -10°C до 50°C и находится под давлением по меньшей мере в 30 бар, из трубопровода снабжения природным газом в первую систему полостей теплообменника, b) подачу средства нагрева (теплоносителя), имеющего температуру в пределах от 30°C до 160°C, во вторую систему полостей теплообменника, причем первая и вторая система полостей герметически изолированы друг от друга и от окружающей среды, c) нагрев природного газа в первой системе полостей до температуры в пределах от 20°C до 150°C посредством теплоносителя во второй системе полостей, причем в качестве теплообменника применяют пластинчатый теплообменник, включающий в себя по меньшей мере две пары теплообменных пластин. Теплообменные пластины каждой пары теплообменных пластин полностью сварены по меньшей мере по своим наружным краям, d) отвод нагретого природного газа из первой системы полостей по меньшей мере еще на одну стадию обработки. Техническим результатом является повышение КПД и уменьшение габаритов теплообменника, благодаря чему можно добиться снижения затрат. 3 н. и 6 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к антифрикционному агенту на основе меркаптотриазола для газопроводов и способу его приготовления. Антифрикционный агент готовят с помощью следующих этапов: получение 1,3-диаминотиомочевины из гидразингидрата и сероуглерода в массовом отношении от 3:1 до 4:1 под действием катализатора I; получение дитиокарбогидразона по реакции конденсации 1,3-диаминотиомочевины и ароматического альдегида в массовом отношении от 1:1 до 1:1,5; получение меркаптотриазольного соединения из дитиокарбогидразона и ароматического сложного эфира в массовом отношении от 1:1 до 1:3 под действием катализатора II; растворение меркаптотриазольного соединения в ацетоне, добавление туда фосфорной кислоты или фосфата(ов) и тщательное перемешивание их с получением целевого продукта. Катализатор I представляет собой 2-хлорэтанол, 2-меркаптоэтанол, этиленхлоргидрин или 2-(2-хлорэтокси)этанол. Катализатор II представляет собой гидроксид калия или гидроксид натрия. Изобретение обеспечивает простые эксплутационные и мягкие реакционные условия, доступность исходных веществ и подходит для онлайновой атомизации и впрыскивания. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.

Изобретение относится к газораспределительным станциям, располагаемым на ответвлениях магистральных трубопроводов, и может быть использовано в газовой промышленности. Предложено два варианта комплекса: первый состоит из модуля подготовки газа, включающего блок переключения с узлами переключения высокого давления, распределения и переключения низкого давления, узел очистки газа, нагреватель с узлами нагрева газа и генератором горячего воздуха, блок одоризации газа, блок автономного энергообеспечения, узел подготовки и учета импульсного и топливного газа, систему отопления и вентиляции, а также включает по меньшей мере один модуль с узлами редуцирования и коммерческого учета. Во втором варианте нагреватель оснащен генератором теплоносителя. При работе комплекса газ высокого давления очищают, нагревают горячим воздухом (вариант 1) или циркулирующим теплоносителем (вариант 2), небольшую часть газа подают на собственные нужды в блок автономного энергообеспечения, узел подготовки и учета импульсного и топливного газа и пневмоприводы динамического оборудования и запорно-регулирующей арматуры, а основную часть после редуцирования и коммерческого учета после одоризации направляют потребителю. В генератор горячего воздуха (вариант 1) подают топливо, воздух и конденсат, а горячий воздух после нагрева им газа направляют в систему отопления и вентиляции. В варианте 2 из генератора теплоносителя выводят отработанные газы. Технический результат - обеспечение автономности работы комплекса, возможности подачи газа нескольким потребителям, возможности изменения производительности в диапазоне, превышающем рабочие диапазоны узла редуцирования, снижение металлоемкости и уменьшение энергопотребления. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам регулирования давления в газовой магистрали с помощью турбодетандеров и может быть использовано на газораспределительных станциях для выработки электрической энергии. Устройство содержит газораспределительное устройство, контроллер, датчики давления, турбодетандер, инвертор, датчик нагрузки, нагревательные элементы, силовые ключи, масштабирующие усилители, сумматоры, расходомер, блоки сравнения, корректор и задатчик номинального режима работы турбодетандера, корректор и задатчик минимального значения нагрузки нагревательных элементов, блок вычисления разности давлений, блок вычисления запасенной энергии газа, компараторы, блоки сигнализации и отключения максимального значения внешней нагрузки. Технический результат - повышение надежности работы устройства посредством поддержания требуемой величины подогрева природного газа в зависимости от его расхода и согласования запасенной энергии сжатого газа и электроэнергии, отдаваемой в сеть. 1 ил.

Изобретение относится к газораспределительным станциям. Предложенная станция включает модуль подготовки газа, состоящий из блока переключения с узлами переключения высокого и низкого давления и узлом распределения, узла очистки газа, подогревателя с узлами нагрева газа и воздуха, блока одоризации газа с емкостью одоранта, расположенного на линии газа низкого давления, и блока автономного энергообеспечения. Кроме того, станция включает по меньшей мере один модуль редуцирования и учета газа, который состоит из по меньшей мере одного блока редуцирования с узлом коммерческого учета и резервной нитки редуцирования и коммерческого учета. При работе станции газ высокого давления, поступающий через узел переключения высокого давления, очищают, нагревают горячим теплоносителем, подаваемым из узла нагрева теплоносителя, и через узел распределения направляют потребителю после редуцирования, коммерческого учета и одорирования. Часть газ высокого давления подают на собственные нужды по байпасным линиям для питания блока автономного энергообеспечения, пневмоприводной запорно-регулирующей арматуры, узла нагрева теплоносителя. Технический результат - автономность работы станции, обеспечение газом нескольких потребителей, снижение металлоемкости станции и уменьшение энергопотребления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх