ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПОТЕНЦИАЛА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА В ПРОМЫШЛЕННЫХ ГАЗИФИКАТОРАХ

Полезная модель относится к технике хранения и распределения газов и жидкостей.
Известна схема анаэробной энергетической установки на основе двигателя Стерлинга, использующая в качестве горючего сжиженный природный газ (СПГ), для неатомной подводной лодки, включающая в себя емкость с жидким кислородом, емкость с СПГ, двигатель Стирлинга с генератором, аккумуляторная батарея, маршевый двигатель (Кириллов Н.Г. Энергетические установки на основе двигателей Стирлинга - новые технологии в использовании альтернативных видов топлива // Международный научно-технический журнал «АвтоГазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топливо». - 2006 г. - №3(27). - с. 60-61).
Недостатком прототипа является отсутствие компенсации потерь при испарении СПГ из емкости.
Задачей полезной модели является компенсирование потерь при испарении СПГ из емкости за счет установки контура компенсации потерь.
Задача достигается за счет того, что в энергетической установке для утилизации низкотемпературного потенциала сжиженного природного газа в промышленных газификаторах, содержащей емкость со сжиженным природным газом, соединенной с двигателем Стирлинга, согласно полезной модели, установлены дополнительно контур компенсации потерь и контур теплоотрицательной установки, контур компенсации потерь включает в себя магистраль, подключенную к емкости со сжиженным природным газом и соединенную с газовым ресивером, за которым последовательно установлены центробежный компрессор, теплообменник-испаритель, дроссельный вентиль, подсоединенный к емкости, контур теплоотрицательной установки включается в себя магистраль, подключенную к емкости со сжиженным природным газом и соединенную с двигателем Стирлинга, подключенным к электрогенератору, являющимся приводом центробежного компрессора, и последовательно установленными теплообменником-утилизатором, редуктором, газопоршневой установкой, соединенной с электрогенератором.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
Емкость с СПГ 1 соединена через магистрали с контуром компенсации потерь и контуром теплоотрицательной установки. Контур компенсации потерь включает в себя магистраль, подключенную к емкости с СПГ 1 и соединенную с газовым ресивером 2, за которым последовательно установлены центробежный компрессор 3, теплообменник-испаритель 4, дроссельный вентиль 5, подсоединенный к емкости с СПГ 1. Контур теплоотрицательной установки включает в себя двигатель Стирлинга 6, соединенный с электрогенератором 7, являющимся приводом центробежного компрессора 3. Двигатель Стирлинга 6 соединен с последовательно установленными теплообменником-утилизатором 8, редуктором 9, газопоршневой установкой 10, соединенной с электрогенератором 11.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
1
2
3
Емкость с СПГ 1 заправляется под давлением p. Испарившийся природный газ через дренажный клапан емкости попадает в контур компенсации потерь. Накопившиеся за сутки в газовом ресивере 2 потери сжимаются центробежный компрессором 3 до давления p. После компрессора нагретый газ охлаждается сжиженным природным газом в теплообменнике-испарителе 4 и далее дросселируется до давления p проходя через дроссельный вентиль 5. Сжиженный газ возвращается обратно в емкость с СПГ 1.
4
Работа контура теплоотрицательной установки заключается в следующем. Компрессорная полость двигателя Стирлинга 6 охлаждается сжиженным природным газом из емкости 1, а детандериая полость нагревается от отработанных газов газопоршневой установки 10. Таким образом, двигатель Стирлинга 6 вырабатывает энергию, которую преобразовывает в электрическую энергию с помощью электрогенератора 7, являющийся приводом центробежного компрессора 3. СПГ, пройдя через компрессорную полость двигателя Стирлинга 6, попадает в теплообменник-утилизатор 8, где подогревается выхлопными газами от газопоршневой установки 10, затем поступает в редуктор 9, который поддерживает давление на входе в газопоршневую установку 10 постоянным и равным p. После полной газификации газа он подается в газопоршневую установку 10, которая вырабатывает электрическую энергию с помощью электрогенератора 11.
Таким образом, использование такой установки позволяет компенсировать потери при испарении СПГ из емкости, а также получить дополнительную электрическую энергию, которую можно использовать для различных целей, в том числе для решения задач, возникающих при эксплуатации газопоршневой установки.