КОМПЛЕКС ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ГАЗОСНАБЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) И ГАЗОВАЯ БАЛЛОННАЯ УСТАНОВКА

Комплекс децентрализованного газоснабжения (варианты) и газовая баллонная установка
Полезная модель относится к газовой промышленности в частности к области газоснабжения и преимущественно предназначена для использования в децентрализованных системах газоснабжения потребителей (населенных пунктов, газозаправочных автомобильных станций), удаленных от магистральных газопроводов.
Традиционно в децентрализованной системе газоснабжения используется сжиженный нефтяной газ (СНГ), хранение, перевозка и доведения до потребителя которого осуществляется в специальных емкостях (цистернах, баллонах).
Схема газоснабжения сжиженным газом включает в себя этапы: производство сжиженного газа, транспортировка от производителя, хранение сжиженного газа, доставка потребителю (БСЭ, 1971г., стр. 27 -28)..
Транспортировка сжиженного газа от производителя в основном осуществляется железнодорожным и автомобильным транспортом, специально оборудованным цистернами, а также в баллонах. Хранение сжиженного газа и доведение его до потребителя - в стационарных резервуарных установках станций и газонаполнительных пунктов, автомобильных газозаправочных станций. Кроме того, доставка сжиженного газа потребителю и его эксплуатация потребителем осуществляется в металлических баллонных установках небольшого объема, которые заправляются на газонаполнительных станциях.
Для газоснабжения малоэтажных жилых зданий и небольших коммунальных предприятии обычно применяются газобаллонные установки, состоящие из одного или двух баллонов со сжиженным газом и регулятором давления. Установка с одним баллоном размещается в том же помещении, где и газовый прибор; с двумя баллонами - в металлическом шкафу, устанавливаемом снаружи у стен зданий. В отдельных случаях сжиженный газ доводится до потребителя непосредственно с автомобильных цистерн, например, при использовании в качестве автогазозаправочных станций
Мкл 6 F 17С 1/06
Описанная схема газоснабжения имеет ряд недостатков, во многом обусловленных использованием сжиженного нефтяного газа.
Производство нефтяного сжиженного газа является сопутствующим с нефтеперерабатывающим производством и, поэтому, его ресурсы ограничены производительностью нефтеперерабатывающих производств.
Нефтяной сжиженный газ опасен при эксплуатации в помещении, так как он тяжелее воздуха и в случае утечки скапливается в помещении. Затруднено использование сжиженного газа при минусовых температурах.
Газоснабжение коллективных пользователей требует либо оборудования стационарного хранилища сжиженного газа, либо использование автомобильной цистерны (которые эксплуатируются вместе с транспортным средством) на весь период расходования сжиженного газа из данной цистерны, что увеличивает стоимость газификации.
Кроме того описанная система газоснабжения не позволяет осуществить автономную газификацию коллективных пользователей (коммунальнобытовых хозяйств, котельных, населенных пунктов), труднодоступных для автомобильного транспорта. В данном случае возможна газификация индивидуальных пользователей небольшими баллонами. Однако, удаленность газонаполнительных пунктов затрудняет использование и небольших баллонов.
Известна децентрализованная система газоснабжения на основе сжиженного природного газа (рекламный проспект ПО ЛЕНТРАНСГАЗ , копия прилагается), производимого на установках, подведенных к газоредуцирующей станции магистрального трубопровода. Сама система газоснабжения принципиально не отличается от ранее описанной, кроме использования другого горючего газа, поэтому все недостатки, описанные выше, практически полностью относятся и к данной системе, кроме тех, которые непосредственно обусловлены сжиженным нефтяным газом
Кроме того сжижение природного газа и его хранение относится к дорогостоящему криогенному производству, что ограничивает возможности его использования.
безопасную систему децентрализованного газоснабжения коллективных пользователей и обеспечивающие возможность газификации труднодоступных районов.
Поставленная задача решается тем, что в комплексе децентрализованного газоснабжения, включающем газоредуцирующую станцию магистрального трубопровода, газовые баллонные установки с баллонами для газа и транспортное средство для транспортирования баллонных установок, согласно предлагаемой полезной модели, в по меньшей мере одной газовой баллонной установке баллон представляет собой металлопластиковый баллон высокого давления, выполненный с возможностью заправки сжатым природным газом под высоким давлением и выдачи потребителю природного газа под низким давлением.
Использование в децентрализованной системе газификации баллонных установок со сжатым природным газом упрощает и удешевляет систему газификации, так как исключаются дорогостоящие звенья системы сжижение природного газа и его хранение. Зарядка баллонов производится непосредственно на газоредуцирующей станции магистрального трубопровода.
Для обеспечения безопасной перевозки и эксплуатации у потребителей газобаллонной установки металлопластиковый баллон имеет защитный футляр, снабженный приспособлением для его захвата при погрузке/разгрузке баллонной установки.
Для перевозки баллонных установок может быть использовано автотранспортное средство, содержащее платформу или прицеп и оборудованное грузоподъемной стрелой.
Наличие защитного футляра, обеспечивающего возможность погрузки/разгрузки баллонной установки и ее стационарную установку у пользователя, особенно существенно для металлопластиковых баллонов большого объема, предназначенных для автономной газификации коллективных пользователей.
сжатым природным газом в защитных футлярах могут быть доставлены потребителю любым видом транспорта, вплоть до вертолетов, что позволяет осуществить газификацию населенных пунктов, труднодоступных для автомобильного транспорта.
При этом не требуется создание стационарных хранилищ для горючего газа у потребителей или длительная эксплуатация специального транспортного средства с цистерной.
Поставленная задача рещается также тем, что в газовой баллонной установке, согласно предлагаемой полезной модели, используют металлопластиковый баллон высокого давления. При этом баллонная установка содержит защитный для баллона футляр, выполненный с возможностью фиксации в нем баллона и снабженный приспособлением для его захвата при погрузке/разгрузке баллонной установки, например, в виде грузовых крюков.
Фиксация баллона в футляре может быть обеспечена, например, установленными по периметру футляра прижимными приспособлениями, выполненными подвижными в радиальном и осевом направлениях .
Футляр выполнен в виде корпуса с крыщкой, фиксируемой на корпусе замком, предотвращающим несанкционированный доступ к баллону.
Для обеспечения заправки металлопластикового баллона сжатым природным газом под высоким давлением и выдачи потребителю природного газа под низким давлением, баллонная установка снабжена блоком автоматики, содержащим соединенные с входным заправочным щтуцером вентиль, предохранительный клапан и контрольный манометр высокого давления и соединенные с выходным штуцером редуктор, вентиль, предохранительный клапан и контрольный манометр низкого давления.
Целесообразно, чтобы баллонная установка включала узел диагностики состояния металлопластикового баллона, содержащий соединенный с заправочным щтуцером блок регистрации изменения внутреннего давления в баллоне и взаимодействующий с узлами фиксации баллона блок регистрации изменения габаритных размеров металлопластикового баллона. .
входного заправочного и выходного штуцеров баллона и манометров высокого и низкого давления, а выход для входного заправочного штуцера был выполнен с возможностью его закрытия от несанкционированного доступа.
В том случае, когда баллонная установка предназначена для коллективного пользователя выходной штуцер снабжен переходниками со счетчиками расхода газа на нескольких потребителей.
В дальнейшем предлагаемое техническое решение будет более подробно раскрыто на конкретных примерах его выполнения со ссылками на чертежи, на которых :
Фиг.1 схематично изображает комплекс децентрализованного газоснабжения;
Фиг. 2 - баллонную установку, общий вид;
Фиг. 3 - вид на баллонную установку с торца без торцевой стенки;
Фиг. 4 - металлопластиковый баллон, вид сбоку;
Фиг. 5 - сечение вдоль линии 4-4 на фиг. 4 в увеличенном масштабе.
На фиг. 1 схематично изображен комплекс децентрализованного газоснабжения, включающий в себя газо-редуцирующую станцию 1 магистрального трубопровода (ГРС), газовые баллонные установки 2 (ГБУ), заполняемые сжатыми природным газом и транспортное средство 3 (ТС), предназначенное для транспортирования баллонных установок от ГРС до потребителей. В зависимости от доступности потребителей могут быть использованы различные виды транспортных средств: автомобильный, воздушный, водный транспорт. При этом не требуется специального сложного переоборудования транспортного средства. Например, при перевозке баллонных установок автотранспортным средством, последнее должно содержать платформу или прицеп, оборудованные грузоподъемной стрелой
Газовая баллонная установка, показанная на фиг. 2, содержит защитный сборный футляр 4 в виде жесткой конструкции из прочного листового материала, и металлопластиковый баллон 5 высокого давления с входным заправочным штуцером 6 (Фиг. 4) и выходным штуцером 7. В настоящее время известны металлопластиковые баллоны высокого давления, обладающие невысокой материалоемкостью, обеспечивающие хранение разного объема сжатого газа под высоким давлением, в том числе объема, достаточного для газификации коллективного пользователя (котельной, небольшого населенного пункта)
Газовая баллонная установка снабжена блоком автоматики, обеспечивающим возможность заправки металлопластикового баллона сжатым природным газом под высоким давлением и выдачу потребителю природного газа под низким давлением.
Блок автоматики (на Фиг. 4 показан условно) содержит соединенные с входным заправочным штуцером 6 вентиль 8, предохранительный клапан 9 и контрольный манометр 10 высокого давления и соединенные с выходным штуцером 7 редуктор 11, вентиль 12, предохранительный клапан 13 и контрольный манометр 14 низкого давления. Блок автоматики ( вентиль, редуктор, предохранительный клапан, манометр) выполнен на базе известных элементов, широко применяемых в газовой технике.
Защитный футляр 4 содержит корпус 15 и крышку 16, закрывающуюся на корпусе 15 посредством замков (не показаны). Концевые участки футляра снабжены узлами фиксации баллона, размещенными по периметру футляра 4 и выполненными в виде прижимных приспособлений 17, подвижных в радиальном и осевом направлениях, например, в виде пружинных звеньев, обладающих малой жесткостью в радиальном направлении. Прижимное приспособление 17 содержит подпружиненную пяту 18 (Фиг.З), прижимаемую к металлопластиковой оболочке баллона 5. Для обеспечения более надежной фиксации баллона 5 в футляре 4 на баллоне в местах прижатия пят 18 посредством намотанных бандажей 19 (Фиг. 5) образованы пазы 20. Прижимные приспособления 17 соединены с корпусом болтами 21 (Фиг.1), посредством которых регулируют степень прижатия пяты 18 к баллону 5. Болты 21 устанавливают и регулируют при испытаниях баллонной установки (освидетельствовании и/или переосвидетельствовании). Установленные болты 21 фиксируются и маркируются
Футляр 4 снабжен приспособлением для погрузки/разгрузки баллонной установки грузоподъемным средством в виде грузоподъемных крюков 22 (четыре крюка) и опорной рамой 23 для придания баллонной установке устойчивого положения при эксплуатации у потребителя и перевозке.
футляр 4 на торцах имеет выходы 24 для входного заправочного и выходного штуцеров 6 и 7 металлопластикового баллона 5 и манометров 10, 14 высокого и низкого давления, соответственно. При этом выход 24 для входного заправочного штуцера целесообразно выполнять с возможностью его закрытия от несанкционированного доступа, например дверцей (не показана) с замковым устройством.
Выходной штуцер 7 может быть снабжен переходниками (не показаны) со счетчиками расхода газа на нескольких потребителей, выполненными известным образом, например, как в централизованной системе газоснабжения.
Для обеспечения безопасной работы газовой баллонной установки она снабжена средством диагностики состояния металлопластикового баллона, содержащим соединенный с заправочным штуцером 6 блок 25 (на Фиг. 4 показан условно) регистрации изменения внутреннего давления в баллоне 5 и, взаимодействующий с узлами фиксации баллона блок 26 (на Фиг. 2 показан условно) регистрации изменения габаритных размеров металлопластикового баллона. Функции указанных блоков 25 и 26 могут выполнять известные измерительные датчики давления и датчики перемещения либо тензодатчики.
При этом предпочтительно чтобы сами датчики были установлены внутри футляра с возможностью вывода их индикаторов наружу, например, через специальное окно в футляре (не показано).
Газоснабжение потребителей предлагаемым комплексом осуществляется следующим образом. Поставщик газа формирует парк газовых баллонных 2 установок, представляющих собой установленные в защитные футляры металлопластиковые баллоны высокого давления. В зависимости от нужд потребителя газовая баллонная установка может содержать различный запас природного газа (метана), например:
-200м (вместимость баллона 1,0 м, рабочее давление 20 МПа)
-ЗООм (вместимость баллона 1,5 м, рабочее давление 20 МПа)
Поставщик газа заправляет металлопластиковые баллоны установок 2 до рабочего давления от газоредуцирующей станции 1 магистрального трубопровода. Заправка металлопластиковых баллонов не требует извлечения баллонов 5 (фиг.2) из футляров 4, так как входной заправочный штуцер выведен из футляра 4. Заправленные баллонные установки 2 грузят на транспортное средство 3 и развозят по потребителям.
У потребителя поставщик оставляет баллонную установку для эксплуатации до полного расходования газа. При этом потребитель имеет доступ только к выходному штуцеру и получает газ под низким давлением. Контроль за расходом газа в баллонной установке потребитель осуществляет по манометру, также для него доступному.
Восполнение запасов сжатого природного газа у потребителя осуществляется заменой баллонных установок с пустыми баллонами на заполненные сжатым газом.
Для транспортирования баллонных установок используется, если позволяют условия потребителя, автотранспортное средство с платформой или прицепом, оборудованное грузоподъемной стрелой. В труднодоступные места возможна доставка баллонных установок воздушным транспортом, например вертолетами, или водным транспортом.
На этапе заправки баллонной установки, а также в процессе ее эксплуатации поставщик и потребитель контролируют состояние металлопластикового баллона по показаниям блока диагностики, в том числе по перемещению узлов фиксации, которые не должны превышать параметры, заданные при испытаниях баллонных установок.
Раз в два, три года баллонные установки проходят переосвидетельствование.
Приведенный выше пример предпочтительного осуществления предложенного технического решения, содержащий указания на отдельные варианты выполнения, не исчерпывает возможных изменений и дополнений, очевидных специалисту в данной области техники, которые не затрагивают существа технического решения, охарактеризованного формулой полезной