RU1809910C - Подземный резервуар дл хранени и газификации сжиженного углеводородного газа - Google Patents

Abstract

Область применени : в газоснабжении, в частности в хранении и газификации сжиженного углеводородного газа,  вл ющегос  смесью пропана и бутана с преимущественным содержанием бутана в подземных резервуарах , и может быть использовано при снабжении сжиженным газом сельскохоз йственных и жилищно-коммунальных потребителей дл  повышени  удельной паропроизводитель- ности подземного резервуара сжиженного газа , представл ющего смесь пропан-бутана с преимущественным содержанием бутана. Сущность изобретени : устройство содержит подземный вертикальный цилиндрический сосуд , заглубленный на расчетное рассто ние, крышку, герметично соединенную с сосудом, опорное кольцо, герметично соединенное с крышкой, герметичный теплоизолированный кожух, шарнирно соединенный с опорным кольцом, уплотнительное кольцо кожуха, обратный клапан, наход щийс  в верхней части кожуха. 1 ил.

Description

ел

G

Изобретение относитс  к газоснабжению , в частности к хранению и газификации сжиженного углеводородного газа,  вл ющегос  смесью пропана и бутана с преимущественным содержанием бутана, в подземных резервуарах, и может быть использовано при снабжении сжиженным газом сельскохоз йственных и жилищно-коммунальных потребителей .

Цель изобретени  - повышение удельной перепроизводитс ьности подземного резервуара сжиженного газа, представл ю- щёго смесь пропан-бутана с преимущественным содержанием бутана.

На чертеже дано изображение подземного вертикального резервуара дл  хранени  и газификации сжиженного газа с преимущественным содержанием бутана (где штрихпунктирной линией показана отметка грунта с температурой ттр, равной температуре сжиженного газа tr, при соот ветствующем давлении насыщени , минимально-достаточным дл  обеспечени  подачи газа потребителю).

Подземный резервуар содержит вертикальный цилиндрический сосуд 1 с элепти- ческим днищем 2 заполненный жидкой 3 и паровой 4 фазой сжиженного газа, нижн   часть которого расположена между отметками грунта удаленными от его поверхности на рассто ни  hp и htrp tr соответственно, причем средн   температура грунта между этими отметками tr.p.M 4 выше температуры сжиженного газа tr в сосуде 1, что обуславливает теплоприток к этой его части. Верхн   часть цилиндрического сосуда покрыта тепловой изол цией 5 и расположена между опорным кольцом 6 и отметкой грунта с тем00

о ю ю

Сл

пературой trp tr, причем средн   температура грунта между этими отметками trp. ниже температуры сжиженного газа tr в резервуаре , что обуславливает теплопотери в размере Ов.ч.. Опорное кольцо 6 герметично соединено с элептической крышкой 7 сосуда 1, котора  снабжена запорно-регулирующими вентил ми 8 и автоматикой безопасности и регулировани  9, открывающимс  герметичным кожухом 10, покрытым с внутренней стороны тепловой изол цией 11 и шарнирно, с помощью петли 12, соединенного с опорным кольцом 6, уплотнительной эластичной прокладкой 13 герметизирующей зазор между кожухом 10 и опорным кольцом 6 и предотвращающей инфильтрацию наружного воздуха во внутрь кожуха 10. Кожух 10 в верхней своей части имеет обратный клапан 14, пропускающий аварийные утечки от запорно-ре- гулирующих вентилей 8, автоматики безопасности и регулировани  9, но предотвращающий инфильтрацию холодного наружного воздуха во внутрь кожуха 10. При этом температура наружного воздуха te ниже температуры паровой фазы сжиженного газа .соприкасающейс  с внутренней поверхностью крышки 7 и проход щей через . вентили 8 и автоматику 9, что обуславливает теплопотери в размере Ок от элементов 7, 8 и 9 через стенки кожуха 10.

При заглублении h вертикального цилиндрического сосуда в грунт на рассто ни  меньше расчетного hp (h hp) теплоприток к нижней части сосуда, равный knd(trpH4 - -trXh htrp tr) полностью не компенсирует потребности тепловой энергии на газификацию Огаз заданного потребителем расхода газа, т.е. заданную паропроизводитель- ность-, а компенсирует лишь тепловые потери от верхней части сосуда Овч и защитного кожуха QK. Это приводит к снижению удельной паропроизводительности цилиндрического сосуда.. - :

Может случитьс , что при заглублении h вертикального сосуда в грунт на рассто ние значительно меньше расчетного hp теплоприток к нижней части сосуда будет компенсировать лишь величины Овч и Ок. т.е. knd(trpHM - tr)(h - ) О Вч + Ок , а величина Огаз уменьшитс  до нул  , т.е. Огаз G гг 0 расход газа (паропроизводи- тельность) также станет равным 0; прекратитс  поступление газа потребителю. В этом случае величина удельной паропроизводительности также снизитс  до 0, т.е.

д

Or

Q

rTjrd(h ЪР -п) ryrdfTi -htrp tr)

При заглублении h вертикального цилиндрического сосуда в грунт на рассто ние больше расчетного hp, (h hp) теплоприток к нижней части сосуда превышает потребности в тепловой энергии на газификацию Огаз, заданного потребителем расхода сжиженного газа, т.е. заданную паропроизво- дительность, а также теплопотери от верхней части сосуда Овч и защитного кожуха Ок. Это приводит к перерасходу поверхности сосуда FH4 jrd(h - htrp tr) на заданное количество испаренного газа и как следствие к снижению его удельной паро; производительности

д

о

газ

rTjrd(h-htrp :tr)

2Q Подземный резервуар дл  хранени  и газификации сжиженного газа с преимущественным содержанием бутана работает следующим образом. Жидка  фаза 3 газифицируетс  за счет теплопритока к нижней,

ос части цилиндрического сосуда 1, обусловленного разностью температур и tr. Образовавша с  парова  фаза 4 пополн ет паровое пространство цилиндрического сосуда 1, сжимаетс  и повышает давление в

OQ резервуаре. Часть паровой фазы, равна  расчетному часовому расходу, под действием создавшегос  давлени , через открытые вентили 8 и автоматику безопасности и регулировани  9 поступает к потребителю.

35 . Теплова  изол ци  5 верхней части вертикального цилиндрического сосуда, теплова  изол ци  11 кожуха, герметизирующа  прокладка 13 и обратный клапан 14 служат дл  уменьшени  теплопотерь Ов.ч. и Ок, уведп личива  тем самым долю тепловой энергии Огаз, необходимой дл  газификации жидкой фазы в сосуде 1 и как следствие повыша  удельную паропроизводительность подземного резервуара.

дс - Преимуществом предлагаемого изобретени   вл етс  значительное повышение (на 70-80%) удельной паропроизводительности подземного резервуара при работе на сжиженном газе, представл ющем смесь

eg пропан-бутана с преимущественным содержанием бутана.

Формуламзобретени  Подземный резервуар дл  хранени  и 55 газификации сжиженного углеводородного газа, содержащий подземный цилиндриче- ркий сосуд, крышку, расположенную над поверхностью грунта и герметично соединенную с верхней частью цилиндрического сосуда, за- порно-регулирующие вентили и средства автематики безопасности и регулировани , расположенные на крышке, и защитный кожух , отличающийс  тем, что, с целью повышени  удельной паропроизводитель- ности при хранении смеси пропан-бутана с преимущественным содержанием бутана, сосуд выполнен вертикальным и заглублен в грунт на рассто ние, определ емое из выражени 

htrp tr +

Огаэ + Ов.ч. + QK

K7rd(trHp4tr )

где htrp - tr - рассто ние от поверхности до отметки грунта с температурой trp, равной температуре насыщенной смеси пропан- бутана tr при соответствующем ей давлении насыщени , минимально достаточно дл  обеспечени  подачи газа потребителю , м;

Огаз - теплова  энерги , необходима  дл  газификации в подземном резервуаре жидкой фазы пропан-бутановой смеси с преимущественным содержанием бутана, Вт;

Ов.ч. - теплопотёри в грунт от верхней части вертикального цилиндрического сосуда , расположенной между опорным

«

10

15

20

25

кольцом и отметкой грунта с температурой trp tr, Вт;

QK - теплопотёри в окружающий воздух от защитного кожуха в закрытом состо нии, Вт;

К- коэффициент теплопередачи от грунта к сжиженному газу, наход щемус  в цилиндрическом вертикальном сосуде, Вт/м К;

d - диаметр вертикального цилиндрического сосуда, м;

. trpH 4 - средн   температура грунта между отметками, удаленными от его поверхности на рассто нии hp и htrp - tr соответственно , °С;

tr.- температура насыщенной смеси пропан-бутана при соответствующем ей давлении насыщени , минимально достаточном дл  обеспечени  подачи газа потребителю, °С, а крышка цилиндрического сосуда снабжена опорным кольцом, герметично с ней соединенным , герметичным теплоизолированным кожухом, шарнирно соединенным с опорным кольцом, уплотнительной эластичной прокладкой герметизирующей зазор между опорным кольцом и защитным кожухом в закрытом состо нии, и обратным клапаном, расположенным в верхней части герметичного теплоизолированного кожуха.