CS254884B1 - Způsob snižování a zvyšovánítlaku u zásobníků kapalných plynů - Google Patents

Abstract

Způsob snižování a zvyšování tlaku je určen pro zásobníky kapalných plynů odpařovacích stanic, kde dodávka odpařeného plynu ze zásobníku do spotřební sítě je za tlaku vyššího, než je tlak, při kterém se zásobníky kapalným plynem plní. Podstatou způsobu snižování a zvyšování tlaku u zásobníků kapalných plynů, kde u jednoho zásobníku před plněním je zapotřebí tlak snížit, kdežto u druhého zásobníku se musí tlak zvýšit, je přepuštění plynné fáze, nebo i kapalné fáze ze zásobníku, u kterého chceme tlak snížit, do spodní části zásobníku naplněného kapalným plynem, načež přepuštěná plynná fáze probublává vrstvou uskladněného kapalného plynu, kondenzuje na úkor odpařené části uskladněného kapalného plynu a zvyšuje tlak v zásobníku. Přepouštění plynné fáze se přeruší před vyrovnáním tlaků v zásobnících.

Description

Vynález se týká způsobu snižování a zvyšování tlaku u zásobníků odpařovacích stetnic kapalného kyslíku, dusíku, argonu anebo jiných kapalných plynů, kde dodávka odpařeného plynu ze zásobníků do spotřební sítě je za tlaku vyššího než je tlak, při kterém se kapalným plynem plní.

U zásobníku odpařovací stanice se udržuje tlak v zásobníku při odběru kapalného ply * přes hlavní odpařovač do potrubní sítě tak, že malá část. kapalného plynu se zplyňuje v ta ; zvaném pomocném odpařovači přívodem tepla z okolí. Tento odpařený plyn se potom vede nad hladinu kapalné nádrže. Plynnou fází se doplňuje objem kapalného plynu odvedeného po odpaření v hlavním odpařovači do spotřební sítě a udržuje se tak žádaný tlak sítě. Záf nik odpařovací stanice je po určité době zaplněn převážně plynnou fází.

Když je tlak plnění zásobníku kapalným plynem nižší než tlak, při kterém je odpařován plyn dodáván do spotřební sítě, tak se musí zásobník před plněním odtlakovat. Nejčastě.i se část plynné - parní fáze vypustí ze zásobníku do atmosféry. Plyn, který nelze vypou:.-tét do atmosféry, se musí bud zpětně zkapalňovat anebo po odtlakování zpětně stlačovat na požadovaný tlak, aby se mohl opětovně využít v navazující technologii. Tam, kde se zásobn/K odtlakovávají do atmosféry, dochází ke značným ztrátám na odpařovaném plynu. Ve druhém případě zpětné stlačení plynu anebo zkapalnění je především investičně náročné.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob snižování a zvyšování tlaku u zásobníků kapalných plynu podle vynálezu, jehož podstatou je, že plynná anebo i kapalná fáze ze zásobníku, u kterého snižujeme tlak, se přepouští do spodní části zásobníku naplněného kapalným plynem, přičemž přepušténá parní fáze probublává vrstvou uskladněného kapalného plynu a kondensuje na úkor odpařené části uskladněného plynu, čímž se v zásobníku částečně zvyšuje tlak. Přepon',’ plynu do zásobníku, ve kterém se zvyšuje tlak, se ukončí před vyrovnáním tlaků v zásobnic ;»

Hlavní výhoda způsobu snižování a zvyšování tlaku dle vynálezu se projeví ve zmenšení ztrát plynu, které jsou způsobeny odtlakováním zásobníku z provozního tlaku odpařovací stanice na tlak plnicí. Příkladně při odtlakování zásobníku naplněného plynným argonem o obsahu 20 m'⁵ a tlaku 2,0 MPa na tlak 0,2 MPa,, dochází ke ztrátě 1 810 kg argonu. Jestliže se však zvolí způsob snižování a zvyšování tlaku dle vynálezu a parní fáze se přepustí do zásobníku plněného kapalným argonem při tlaku 0,2 MPa, tlaky se vyrovnají při tlaku 0,45 až 0,5 MPa. Zásobník se potom odtlakovává z tlaku 0,5 MPa a množství odtlakovaného plynu je 290 kg.

Příkladné schéma skladu a odpařovací stanice kapalného argonu je zobrazeno na připojeném výkrese. Ze schématu je zřejmý způsob snižování a zvyšování tlaku u zásobníků kapalných plynů podle vynálezu.

Sklad a odpařovací stanice kapalného argonu tvoří tři zásobníky £, 2 a £. Ze zásobníku £ za tlaku 2,0 MPa se uskladněný kapalný argon dodává přes výstupní armaturu £ a hlavní atmosférický odpařovač £ výstupním potrubím 8 do spotřební sítě. Zásobník 2 se plní kapalným argonem z vnějšího zdroje za tlaku 0,2 MPa. Zásobník £ je vyprázdněný s tlakem plynné fáze 2,0 MPa. Tlak 2,0 MPa se v zásobníku £ udržuje regulačním systémem, který sestává z pomocného odpařovače £ a přímočinných regulačních armatur 12 a 3£. U zásobníku £ regulační systém tvoří pomocný odpařovač 11 a přímočinné regulační armatury £4 a ££. Je-li odběr kapalného argonu ze zásobníku £ přes hlavní odpařovač Ί_ do sítě, dochází k poklesu tlaku v zásobníku £.

Aby tlak neklesal, část kapalného argonu se odebírá přes pomocný odpařovač ££, odpařuje se přívodem tepla z okolí a vede se nad hladinu. Množství doplňovaného objemu se řídí otevřením regulační armatury 14 podle poklesu tlaku v zásobníku £. Naopak při vzrůstu tlaku v zásobníku £ nad nastavenou mez, regulační atmatura 14 je uzavřena a otevřena je přímočinná regulační armatura 3£, která do spotřební sítě odpouští přednostně plynnou fázi.

Aby se mohlo započít s plněním vyprázdněného zásobníku i, musí se uvnitř zásobníku 2 snížit tlak na 0,2 MPa. Naopak u zásobníku 2 se tlak musí zvýšit, aby se mohl připojit na spotřební sí£. U zásobníku 2 se uzavře výstupní armatura 4_ a armatura 19 pomocného odpařovače 9. Plnicí armatura 16 a přepouštěcí armatura 22 byly uzavřeny již v předchozí operaci před natlakováním zásobníku 2·

Do zásobníku 2 ^se P^i plnění kapalný argon přivádí práškovakuovým potrubím 15 přes plnicí armaturu 17. Když se zásobník 2 naplní na cca 70 %, tak se uzavře plnicí armatura 17 a plnění se přeruší. Dále se uzavře odtlakovací armatura 27, kterou se odváděl event. odpař kapalného argonu vznikající při plnění. Další armatury, které jsou součástí zásobníku 2, výstupní armatura 2> armatura 20 pomocného odpařovače 10 a přepouštěcí armatura 23 byly uzavřeny již v předchozí operaci.

Aby se v zásobníku 2 zvýšil tlak a v zásobníku 2 naopak tlak snížil, přepustí se ,«rni fáze a event. zbytková kapalina ze zásobníku 2 do zásobníku 2 tak, že se otevře přepouštěcí armatura 22 a 22· Perní fáze ze zásobníku 1 probublává vrstvou kapalného argonu v zásobníku 2 a kondensuje na úkor odpaření části kapalného argonu. V zásobníku 2 se postupně zvyšuje tlak. Je-li v zásobníku 2 pouze plynná fáze, tlaky se vyrovnají při tlaku cca 0,5 MPa. Před tím než dojde k úplnému vyrovnání tlaků, přepouštění se ukonči uzavřením přepouštěcí armatury 22· Další snížení tlaku v zásobníku 2 ^na hodnotu 0,2 MPa se děje otevřením odtlakování armatury 26, kterou se zbytkový obsah parní fáze vypustí do nízkotlakového potrubního rozvodu 22· ^Po odtlakování na 0,2 MPa se může zahájit plnění zásobníku 2 kapalným argonem přiváděným práškovakuovým potrubím 22» tak, že se otevře plnicí armatura 22· ^u zásobníku 2 ^se naopak otevře armatura 20 pomocného odpařovač 10 a kapalný argon, který se odpařuje v pomocném odpařovači 10 zvyšuje tlak v zásobníků 2 na tlak sítě 2,0 MPa, aby bylo možné v případě potřeby zásobník 2 připojit otevřením výstupní armatury 2 ^na sít. Tyto operace se opakují dle potřeby a charakteru odběru argonu v síti.

Způsob snižování a zvyšování tlaku u zásobníků kapalných plynů dle vynálezu, lze použít tam, kde tlak plnění kapalného plynu je nižší než tlak, při kterém se plyn ze zásobníků odpařuje a má tu výhodu, že se snižuje množství odfuku do atmosféry, ktei é vzniká při odtlakování zásobníku odpařovacích stanic. Tam, kde by se odfuk musel zpětně zkapalňovat či stlačovat na pracovní tlak, se tak snižují náklady na zkapalnění či stlačení.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob snižování a zvyšování tlaku u zásobníků kapalných plynů, kde v jednom zásobníku, naplněném kapalným plynem, se zvyšuje tlak, kdežto v druhém zásobníku se tlak snižuje, vyznačující se tím, že plynná fáze, nebo i kapalná fáze ze zásobníku, u kterého se snižuje tlak, se přepustí do spodní části zásobníku naplněného kapalným plynem, přičemž přepuštěná parní fáze probublává vrstvou uskladněného kapalného plynu, kondensuje na úkor odpařené části uskladněného kapalného plynu a zvyšuje tak tlak v zásobníku.
2. 2. Způsob snižování a zvyšování tlaku u zásobníků kapalných plynů dle bodu 2< vyznačený tím, že před vyrovnáním tlaků v zásobnících se přepouštění plynu ukončí.

   1 výkres