ГАЗИФИКАЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к криогенной технике, а именно, к области транспортировки, хранения, и газификации сжиженных газов и может использоваться в промышленности для получения газообразного продукта под постоянным давлением.
Известно устройство для газификации сжиженных газов, содержащее теплоизолированную емкость-хранилище с линией отбора сжиженного газа, клапан-отсекатель, установленный на линии отбора сжиженного газа, газовую линию и испарительную систему (см. авт. свид. СССР №655875, кл. F17C 9/02, 1979 г.). Испарительная система устройства объединяет в одном корпусе два испарителя и нагреватель. Оба испарителя системы - трубчатые, причем один испаритель системы выполнен в виде змеевика, а другой размещен концентрично первому. Оба испарителя сообщаются в нижней части через две кольцевые цилиндрические камеры нагревателя. Кроме того, испарительная система снабжена герметичным кожухом с ребрами, установленными между стенками полости. Ребра выполнены со щелями, расположенными в чередующемся порядке вверху и внизу. Давление в испарительной системе и в сети контролируется двумя манометрами. Параметры давления регулируются соответствующим клапаном. Теплоносителем в нагревателе является пар или горячая вода.
Испарительная система помимо трубчатых испарителей включает еще и кольцевые камеры, куда из емкости-хранилища поступает сжиженный газ. Из кольцевых камер сжиженный газ поступает в испарители, а затем в межстенную полость кожуха, в который заключены кольцевые камеры.
Недостатками известного устройства являются высокие энергетические затраты при эксплуатации, сложность конструкции и ее недостаточная надежность.
Известна газификационная установка, содержащая емкость-хранилище, которая трубопроводом жидкой фазы через клапан-отсекатель подсоединена к испарительной системе, оснащенной трубчатыми испарителями и нагревателем. Испарители на выходе из испарительной системы соединены между собой через другой клапан-отсекатель, установленный на трубопроводе, один конец которого соединен с трубопроводом газовой фазы емкости-хранилища, а другой - с сетью потребления (патент RU №2289752, МПК F17C 9/02).
2
Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность использования криопродукта, сложность испарительной системы, высокая стоимость газификации и необходимость наполнения газифицированного криопродукта в баллоны до 15 МПа (150 кгс/см).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению являются газификационные установки, содержащие криогенную цистерну типа ЦТК, ТРЖК (Техническое описание и инструкция по эксплуатации КО 610906000 ТО - Приложение 1). Криогенная цистерна в составе газификационных установок может применяться совместно с газификатором типа ГХК, который предназначен для газификации жидких кислорода, азота, аргона и выдачи в сеть потребителю в газообразном состоянии, с автоматическим поддержанием заданного давления. Газификаторы типа ГХК представляет собой сложный автономный комплекс, состоящий из криогенного резервуара, атмосферных испарителей, контрольно-измерительных приборов, запорно-регулирующей арматуры и предохранительных клапанов. (http://www.techgazy.ru/market/kriogennoe_oborudovanie_dlya_hraneniya_transportirovki_i_gazafikacii_szhizhenyh_gazov/gazifikatory_holodnye_kriogennye_ghk_bolshogo_obma_podlezhawie_registracii_v_rostehnadzore/stacionarnye_gazifikatory_bolshogo_obema_ghk/)
Недостатком таких газификационных установок является высокая стоимость, сложность конструкции и большие финансовые затраты при использовании кислорода, азота и аргона на производстве, отсутствие газификаторов типа ГХК до 2,5 кгс/см2.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой полезной модели - использования цистерн типа ЦТК и ТРЖК в качестве газификационных установок для подачи газа потребитель с постоянным давлением до 2,5 кгс/см2 удешевление и упрощение подачи газа, находящегося в сжиженном состоянии в криогенной цистерне, непосредственно потребителю.
Поставленная задача решена за счет того, что в газификационной установке, включающей криогенную цистерну под сжиженные газы, содержащую внутренний сосуд, испаритель подъема давления жидкой фазы, снабженный вентилем подъема давления, согласно заявляемому техническому решению, криогенная цистерна снабжена газификационным узлом, содержащим испаритель парожидкостной смеси, и соединена с газификационным узлом двумя гибкими шлангами (металлорукавами), один из которых соединяет выход испарителя подъема давления жидкой фазы криогенной цистерны и вход испарителя парожидкостной смеси газификационного узла, выход которого соединен через предохранительный клапан, регулятор давления и обратный клапан с сетевыми редукторами для подачи газа потребителю, а второй металлорукав подключен одним концом параллельно к выходу испарителя парожидкостной смеси газификационного узла между регулятором давления и обратным клапаном, а другим концом - к газовой (верхней) полости внутреннего сосуда криогенной цистерны.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема газификационной установки.
Газификационная установка включает криогенную цистерну 1, и газификационный узел 2, соединенные между собой двумя гибкими шлангами (металлорукавами) 3 и 4.
Криогенная цистерна 1 содержит внутренний сосуд 5, испаритель подъема давления жидкой фазы 6, снабженный вентилем подъема давления 7.
Газификационный узел 2 содержит испаритель парожидкостной смеси 8, последовательно соединенный через предохранительный клапан 9 с регулятором давления 10, который связан через обратный клапан 11 с сетевыми редукторами 12 для подачи газа потребителю.
Газификационная установка работает следующим образом.
Жидкая фаза из внутреннего сосуда 5 криогенной цистерны 1 через вентиль 7 поступает в испаритель подъема давления жидкой фазы 6 криогенной цистерны 1, в результате чего образуется парожидкостная смесь, которая далее по гибкому шлангу 3 поступает в испаритель парожидкостной смеси 8 газификационного узла 2, где окончательно превращается в газ. Газовая фаза после испарителя парожидкостной смеси 8 разделяется на два потока.
2
1) Первый, меньший поток, проходя через регулятор давления 10, поддерживает (регулирует) в криогенной цистерне 1 заданное регулятором давления 10 давление (0-2,5 кгс/см). Регулятор давления 10 необходим для постоянного подпора жидкой фазы в криогенной цистерне 1. После регулятора давления 10 газ поступает по второму гибкому шлангу 4 в газовую полость криогенной цистерны 1.
2) Второй, больший поток, поступает, после испарителя парожидкостной смеси 8 и регулятор давления 10, на сетевой редуктора 12 через обратный клапан 11 для подачи газа потребителю с заданным сетевым редуктором 12 постоянным давлением, ниже чем в криогенной цистерне 1.
Контроль давления осуществляется при помощи манометра 13, установленного на криогенной цистерне 1 и манометров на сетевом редукторе 12.
Контроль уровня в криогенной цистерне 1 осуществляется при помощи уровнемера 14.
Гибкие шланги 3 и 4 необходимы для быстрой оперативной замены пустой криогенной цистерны на заправленную, а кран 15 - для предотвращения потерь при подсоединении заполненной криогенной цистерны 1 к газификационному узлу 2.
2
Полезная модель позволяет упростить и удешевить подачу газа, находящегося в сжиженном состоянии в криогенной цистерне, непосредственно потребителю и повысить эффективность использования сжиженного газа без дополнительной газификации и наполнения в баллоны до 15 МПа (150 кг/см).