Patent RU-39656-U1 (RU)
Title: Газонаполнительная станция
IPC: F17C5/06
Filed: 2004-03-26
Granted: 2004-08-10
Abstract: Газонаполнительная станция Наумейко предназначена для заправки грузовых, легковых газобаллонных автомобилей, а также другой автотракторной техники сжатым природным газом (метаном) от магистральных газопроводов, сетей городского газоснабжения, скважин малых газовых месторождений, источников шахтного газа. Газонаполнительная станция производительностью от 40 до 1200 заправок в сутки состоит из блок-бокс оператора и от одного до тридцати технологических модулей, каждый технологический модуль состоит из трех отдельных блоков, имеющих свечи сбросные, дыхательные и продувочные, наружный контур заземления: блок-бокса технологического, аккумулятора газа и колонки газовой заправочной; каждый блок-бокс технологический состоит из двух отсеков-отсек двигателя и отсек компрессора; в отсеке двигателя размещены: электродвигатель или пневмодвигатель или газовый двигатель с аккумулятором, пультом управления и системой охлаждения двигателя; аккумуляторы аварийного питания, системы управления газонаполнительной станции, котел системы отопления или отопительный электроприбор; система охлаждения компрессора с вентилятором, система аварийно-вытяжной вентиляции отсека двигателя; в отсеке компрессора размещены: мембранный компрессор или многоступенчатый поршневой компрессор или W-образный шестирядный шестицилиндровый пятиступенчатый поршневой компрессор, с системой водяного или этиленгликолиевого охлаждения компрессора, состоящую из межступенчатых холодильников змеевикового типа с водяным охлаждением, размещенных в блоках холодильников, так что блоки холодильников I-II ступени и III-IV ступени имеют по два гладкотрубных жидкостных холодильника в каждом и один холодильник V ступени кожухо-трубчатого типа, водяные полости блока холодильников I-V ступени соединены между собой через водяные полости компрессора и параллельно через трубопроводы с устройством смесительным с  
     теплообменником; блок датчиков компрессора, вихревая труба или пневмодетандер лопастной или поршневой с приводом от двигателя или электролизный абсорбер, технологическая часть, система аварийно-вытяжной вентиляции отсека компрессора; в блок-боксе оператора размещены: пульт оператора, анализатор газа, шкаф распределительный, щит релейно-диспетчерский компрессора, блок реле компрессора с искробезопасным входом, котел или конвектор отопительный газовый или электрокалорифер, рабочее место оператора; технологическая часть газонаполнительной станции состоит из технологической линии газа, включающей в себя блок осушки газа и линию заправки, системы охлаждения двигателя и компрессора, системы отопления, системы автоматики компрессора, системы автоматики двигателя, общестанционной автоматики и электрооборудования. Вариант предусматривает технологическую часть газонаполнительной станции дополнительно содержащую блок дополнительной осушки газа и блок осушки газа содержит два поочередно работающие кислотных электролизных абсорбера. Блок осушки газа имеет входной и от пяти до шести выходных трубопроводов, от одной до двух вихревых труб, от одного до двух дросселей, от одного до пятнадцати датчиков давления, от двух до четырех клапанов предохранительных, от одного до восьми клапанов обратных, от шести до двенадцати кранов цилиндрических, от пяти до десяти кранов сферических, от четырех до восьми манометров, от трех до шести отделителей влаги, от одного до двух отделителей снега, от пяти до десяти распределителей клапанных, емкость конденсата, от одного до шести термопреобразователей, свечу, до восьмидесяти штуцеров, до двух расширителей, переходник, до восьмидесяти колец резиновых, кольцо металлическое, до десяти шайб фторпластовых, от трех до шести крестовин, до двадцати тройников, до десяти угольников, размещенных на общей раме.  
     Блок дополнительной осушки газа содержит от восьми до шестнадцати осушителей газа циолитовых или селикагелиевых, до пятнадцати кранов сферических до четырех манометров. Вариант предусматривает газонаполнительную станцию производительностью 40 заправок в сутки, состоящую из четырех отдельных блоков: блок-бокса технологического, блок-бокса оператора, аккумулятора газа и колонки заправочной; в блок-боксе технологическом размещены: электродвигатель, система аварийно-вытяжной вентиляции блок-бокса, компрессор, блок датчиков компрессора, технологическая часть; в блок-боксе оператора размещены: пульт оператора, шкаф распределительный, силовой щит электропривода, щит сигнализации, щит релейно-диспетчерский компрессора, блок реле компрессора с искробезопасным входом, аккумуляторы аварийного питания системы управления газонаполнительной станции, котел системы отопления, рабочее место оператора; технологическая часть газонаполнительной станции состоит из технологической линии газа, включающей в себя блок осушки газа с вихревой трубой и линию заправки, систему отопления, системы автоматики компрессора, общестанционной автоматики и электрооборудования. Вихревая труба имеет рабочее сопло, диффузор, корпус, трубку, две крышки, наладочное сопло, четыре штуцера, два гнезда манометрических, гайку трубную, прокладку поронитовую, четыре кольца резиновых, два винта, шестнадцать гаек, восемь шпилек, длина вихревой трубы L1 относится к габаритной ширине L2 и расстоянию между осями входного отверстия входа основного потока и выхода горячего потока L3, как 1:(1,8-2,1) и 1:(2,0-2,4); наружный диаметр крышек D1 относится к наружным диаметрам штуцера выхода холодного потока D2, наружным диаметрам штуцеров D3 и внутреннему диаметру гнезд манометрических D4, как 1:(1,8-2,2), 1:(3,3-3,6) и 1:(8,5-9,0). Выходной участок диффузора выполнен расширяющимся по ходу холодного потока газа, при этом  
     3D5≤L4≤8D6, D5≤2,7D6,0°≤γ≤45° где L4 расстояние от входного сечения диффузора до его выходного сечения, D5,D6 - диаметры выходного и входного сечения диффузора, γ - угол наклона образующей расширяющегося участка диффузора к оси диффузора. Выходной участок трубки выполнен расширяющимся по ходу горячего потока газа, при этом 
     6D8≤L5≤8,5 D7, D7≤1,4D8, 0°≤α≤15° 
     0°≤α≤γ≤45° 
     где L5 - расстояние от входного сечения трубки; D7,D8 диаметры входного и выходного сечения трубки, α - угол наклона образующей расширяющегося участка трубки к оси трубки. Варианты предусматривает вихревую трубу, имеющую развихритель, сопло, корпус с входом основного потока газа, штуцеры холодного и горячего потока газа, диффузор, трубку, прокладку поронитовую, три кольца резиновые, два винта; длина вихревой трубы L1 относится к габаритной ширине L3 и расстоянию между осью отверстия входа основного потока газа и торца штуцера выхода холодного потока L2, как 1:(3,5-4,0) и 1:(2,8-3,4); наружный диаметр выхода холодного потока D1 относится к наружному диаметру штуцера выхода горячего потока газа и внутреннему диаметру входа основного потока-D2, как 1:(1,5-2,0). Выходной участок диффузора выполнен расширяющимся по ходу холодного потока газа, при этом  
     2,9D3≤L5≤7,5 D4, D3≤2,4D4, 0°≤γ≤45° или 2,2 D3≤L5≤5,6 D4, D3≤2,6D4 
     где L5 расстояние от входного сечения диффузора до его выходного сечения, D3, D4 - диаметры выходного и входного сечения диффузора, γ - угол наклона образующей расширяющегося участка диффузора к оси диффузора.  
     Выходной участок трубки выполнен расширяющимся по ходу горячего потока газа, при этом 
     6,7D6≤L6≤10,6D5, D6≤1,6D5, 0≤α≤15° или 6,7D6≤L6≤11,3D5, D6≤1,7D5 
     0°≤α≤γ45° 
     где L6 - расстояние от входного сечения трубки; D5,D6 диаметры входного и выходного сечения трубки, α - угол наклона образующей расширяющегося участка трубки к оси трубки. Пневмодетандер лопастной имеет входной и выходной штуцеры, две крышки, корпус, четыре шайбы прокладочные, вал, цилиндр, ротор, двенадцать лопастей, три втулки, кольцо металлическое, буксу, четыре манжеты, четыре подшипника, наружный диаметр пневмо детандера D1 относится к его габаритной ширине L1 и наружному диаметру штуцеров D2, как 1:(1,0-1,2) и 1:(9,0-9,5), угол между осями входного и выходного штуцеров к центральной оси пневмодетандера у составляет 30-60°; центр внешних и внутренних цилиндрических поверхностей: цилиндра, втулок, кольца металлического и внутренней цилиндрической поверхности корпуса смещены вверх по вертикальной оси симметрии крышек пневмодетандера относительно центра цилиндрических внешних и внутренних поверхностей ротора и внешней цилиндрической поверхности корпуса на величину h= 1/2-1/4 диаметра центральной части вала - D3. Влагоотделитель представляет собой вертикальный сосуд, образованный гильзой, корпусом, нижней и верхней крышками, имеет U-образный трубный пучок, разделенный вертикальной перегородкой на правую и левую части и закрепленный в трубной доске, имеет кожух с двумя посадочными бобышками, шесть гаек накидных, кольцо металлическое, пять угольников, до двадцати пяти колец резиновых, прокладку резиновую, три шайбы фторопластовые, по восемь шпилек, гаек и шайб, габаритная высота влагоотделителя L1 относится к его габаритной ширине L2, к наружному диаметру  
     корпуса и нижней крышки D1, высоте трубного пучка L3, как 1:(7,5-8,5), 1:(10-13), 1:(1,0-1,5); внутренний диаметр штуцеров холодного газа D3 относятся наружному диаметру штуцеров нагретого газа и слива конденсата D2, как 1:(1,0-2,4). Отделитель снега представляет собой вертикальный сосуд, образованный корпусом и нагревателем имеет гильзу, пять штуцеров, заглушку, прокладку поронитовую, шесть колец резиновых, по двенадцать болтов и шайб; диаметр корпуса и нагревателя D1 относится к наружным диаметрам штуцеров D3,D4,D5, D6, и к расстоянию между центрами осей входного и выходного штуцера нагревателя D2, как 1:(6,0-7,2), 1:(6,0-7,2), 1:(7,2-8,6), 1:(2,5-4,0) и 1:(1,5-2,0) соответственно; угол между центрами осей штуцера входа холодного газа и штуцера слива конденсата а составляет от 15° до 60°. Абсорбер выполнен в виде заполненного серной кислотой газлифтного барботажного реактора-электролизера, имеющего корпус с фланцами для подвода и вывода природного газа и вынесенную циркуляционную трубу; циркуляционная труба снабжена расширителем с установленными в нем и соединенными с источником тока электродами, фланец для подвода природного газа связан с узлом первичной очистки, а фланец для вывода - с узлом компремирования; корпус реактора со стороны фланца для вывода природного газа снабжен расширителем с размещенными в нем брызгоуловителем - иглопробивным матом фторпластовым; абсорбер имеет три крана цилиндрических, барботер, заполненный металлической нержавеющей стружкой, отбойник, воронку, кран сферический, пять фланцев, электролизер, высота абсорбера L1 относится к его диаметру D1, как 1:(3,2-4,2). Электролизер имеет корпус, кассету из платинового электрода и рамки, четыре крышки, два стакана, до пятидесяти гаек, три прокладки, до двухсот шайб, до тридцати шпилек, до тридцати винтов; ширина электролизера L1 относится к его высоте H1 и ширине S1 и диаметру корпуса D1, как 1:(4,0-6,0), 1:(6,0-7,0), 1:(9,0-12,0) соответственно.  
     Предложенная конструкция обеспечивает компактное размещение элементов в транспортабельных блоках, обеспечивает ее производительность от 40 до 1.200 заправок в сутки. Заявленная газонаполнительная станция запланирована к производству на 000 «Уромгаз» с использованием имеющихся материалов, комплектующих изделий и технологий.