МУЛЬТИМОДАЛЬНЫЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ СЖИЖЕННЫХ КРИОГЕННЫХ ГАЗОВ С АВТОНОМНОЙ СИСТЕМОЙ РЕКОНДЕНСАЦИИ ПАРОВ

Полезная модель относится к техническим средствам для хранения и транспортировки сжиженных криогенных газов (природного газа или, опционально, этилена).
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является контейнер-цистерна (патент на изобретение RU №2259312) для сжиженных криогенных газов, содержащий оболочку и сосуд в ней, опертый на теплоизолирующие опоры. Достоинством этого типа контейнеров является возможность их транспортировки различными видами транспорта: автомобильным, морским, железнодорожным. Недостатком этого технического решения является отсутствие холодильной машины и соответствующих источников автономного электропитания, что накладывает ограничения на время хранения криогенной жидкости и не позволяет обеспечить транспортировку сжиженного природного газа в некоторые отдаленные районы и длительное хранение продукта на месте потребления без потерь.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности транспортировки сжиженного природного газа в отдаленные районы различными видами транспорта без промежуточных перезаправок и обеспечение длительного хранения жидкого продукта на месте потребления без потерь в атмосферу.
Решение технической задачи обеспечивается за счет того, что мультимодальный контейнер для хранения и транспортировки сжиженных криогенных газов с автономной системой реконденсации паров состоит из криогенного резервуара с экранно-вакуумной изоляцией, к которому подсоединена газовая холодильная машина, соединенная с электродвигателем, к которому подключены система автоматизированного управления и гибридный инвертор, соединенный с основной и резервной аккумуляторной батареей, причем к системе автоматического управления подключен блок солнечных панелей.
Технический результат, достигаемый совокупностью признаков, заключается в полном отсутствии потерь продукта в течение всего срока транспортировки и хранения одной партии заправленного сжиженного газа с момента отпуска производственной базой до окончания процесса потребления заказчиком. Полное отсутствие сбросов газа в атмосферу в процессе нормальной работы также гарантирует отсутствие образования взрывоопасных смесей природного газа с воздухом, что обеспечивает повышенную безопасность при перевозке и хранении.
Работа устройства иллюстрируется фигурой, на которой обозначены:
1 - криогенная цистерна с экранно-вакуумной теплоизоляцией;
2 - газовая холодильная машина;
3 - электродвигатель;
4 - система автоматического управления;
5 - инвертор;
6 - аккумуляторная батарея основная;
7 - аккумуляторная батарея резервная;
8 - блок солнечных панелей.
Функционирование устройства состоит в следующем.
3
-4
-3
Мультимодальный контейнер для хранения и транспортировки сжиженных криогенных газов оснащается газовой холодильной машиной, двигатель которой запитан от аккумуляторных батарей. При работе холодильной машины осуществляется конденсация части испарившегося природного газа, за счет чего осуществляется снижение давления в криогенной цистерне. Минимальные удельные затраты электроэнергии на реконденсацию паров природного газа с учетом потерь во всех узлах холодильной установки составляют 5…10 кВт⋅ч на 1 м газового пространства резервуара. При условии соблюдения правил эксплуатации контейнера и при исправности экранно-вакуумной теплоизоляции (глубина вакуума 10…10 мм рт. ст.) полностью исключается сброс паров природного газа в атмосферу в течение всего срока эксплуатации, что обеспечивает повышенную безопасность и исключает потери дорогостоящего продукта при транспортировке и хранении.
2
Отличительной особенностью рассматриваемого контейнера является наличие закрепленных в верхней части корпуса поликристаллических солнечных панелей, осуществляющих зарядку основной и резервной аккумуляторных батарей, и обеспечивающих, таким образом, полную автономность системы. Удельная электрическая мощность панелей составляет не менее 140 Вт на 1 м площади, также солнечные панели защищены покрытием из текстурированного ударопрочного стекла. Солнечный инвертор гибридного типа осуществляет преобразование постоянного тока 24 В в переменный ток 220 В для питания электродвигателя холодильной машины. Также через инвертор можно осуществить питание системы от внешней сети, при наличии к ней доступа в процессе транспортировки.
Включение и выключение электродвигателя газовой холодильной машины осуществляется по сигналу от контроллера системы автоматического управления. При работе системы постоянно контролируются давление и уровень жидкости в резервуаре. При достижении верхней заданной уставки по давлению осуществляется пуск холодильной машины. Давление плавно снижается до значения рабочего давления, после чего газовая холодильная машина отключается. Помимо этого, система управления также содержит контроллер солнечного заряда.
Обеспечение возможности транспортировки сжиженного природного газа в отдаленные районы различными видами транспорта без промежуточных перезаправок и обеспечение длительного хранения жидкого продукта на месте потребления без потерь в атмосферу обеспечивается за счет оснащения контейнера-цистерны автономной системой реконденсации паров, включающей в себя газовую холодильную машину с электродвигателем, к которому подключены система автоматического управления и гибридный инвертор, соединенный с основной и резервной аккумуляторной батареей, к системе автоматического управления подключен блок солнечных панелей.
Таким образом, за счет наличия холодильной машины и системы автономного электропитания, отсутствуют ограничения по времени хранения сжиженного природного газа в рассматриваемой криогенной цистерне.