RU2150056C1 - Установка для сжижения газов с применением криогенной холодильной машины стирлинга - Google Patents
Установка для сжижения газов с применением криогенной холодильной машины стирлинга Download PDFInfo
- Publication number
- RU2150056C1 RU2150056C1 RU99107204A RU99107204A RU2150056C1 RU 2150056 C1 RU2150056 C1 RU 2150056C1 RU 99107204 A RU99107204 A RU 99107204A RU 99107204 A RU99107204 A RU 99107204A RU 2150056 C1 RU2150056 C1 RU 2150056C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- refrigeration machine
- refrigerating machine
- liquefaction
- liquefied gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
В установке для сжижения газа линия подачи газообразного природного газа из магистрального трубопровода включает регулирующий клапан, расширительную газовую турбину на одном валу с электрогенератором и расширительную емкость и соединяет магистральный трубопровод с холодильной машиной Стирлинга. Линия слива сжиженного газа включает сосуд Дьюара, насос высокого давления и обратный клапан и соединяет конденсатор холодильной машины с теплоизолированной емкостью для хранения сжиженного газа. Использование изобретения позволяет повысить эффективность системы и снизить материальные затраты при получении сжиженного природного газа. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области криогенной техники, криогенных газовых холодильных машин, работающих по обратному циклу Стирлинга, а также сжижения газов, в основном природного газа.
Известно, что сжиженный природный газ рассматривается как перспективное жидкое топливо, а температура кипения сжиженных природных газов соответствует температуре -162oC (113K) (Нефтегазовая вертикаль. / Анал. журнал N 9-10 (24-25), М., 1998, стр. 123). Однако существует проблема высокоэффективного получения и хранения сжиженного природного газа, как криогенной жидкости.
Известны технические решения газовых турбин, в которых энергия сжатого газа при расширении преобразуется в работу одновременно с понижением температуры газа (Чечеткин А.В., Занемонец Н.А. Теплотехника: Учеб. для хим.-технол. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1986, стр. 307).
Известны технические решения для газификации сжиженных газов перед их раздачей потребителям с применением насосов высокого давления (Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П. Малкова/. Изд.: "Иностр. литература", М., 1961, стр. 287-288).
Известно устройство сосуда Дьюара для жидкого азота с вакуумно-порошковой изоляцией (Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., - М.: Энергоиздат, 1981, стр. 202).
Известно конструктивное решение стационарного резервуара (теплоизолированной емкости) для хранения сжиженного газа (кислорода) с вакуумно-перлитовой изоляцией и устройством для сброса выпара сжиженного газа (Р. Б. Скотт. Техника низких температур. Перевод под ред. проф. М.П. Малкова, М.: Изд. иностр. литер., 1962, стр. 254).
Известно, что причиной низкого КПД реальных сжижителей газов является несовершенство применяемых холодильных циклов и способов сохранения холода (Р.Б. Скотт. Техника низких температур. Перевод под ред. проф. М.П. Малкова, М.: Изд. иностр. литер., 1962, стр. 15).
Известно, что для сжижения газов используются различные циклы, например с дросселированием или детандерные, однако в области криогенных температур (60-160K) наиболее высокоэффективным циклом является цикл с холодильной машиной, работающей по циклу Стирлинга. Эффективность криогенных машин Стирлинга практически в 2 раза выше по сравнению с другими установками, применяемыми для сжижения газов (Усюкин И.П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, стр. 185-186).
Известно устройство газовой холодильной машины "Филипса", работающей по обратному циклу Стирлинга, предназначенной для сжижения воздуха (Вопросы глубокого охлаждения /Сб. статей под ред. проф. М. П. Малкова/. Изд.: "Иностр. литература", М., 1961, стр. 35). Однако данная холодильная машина для сжижения природного газа ранее не применялась.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности систем и снижении материальных затрат при получении сжиженного природного газа.
Для достижения этого технического результата установка для сжижения газов с применением криогенной холодильной машины Стирлинга, состоящая из криогенной холодильной машины Стирлинга, снабжена линией подачи газообразного природного газа из магистрального трубопровода, включающей в себя регулирующий клапан, расширительную газовую турбину на одном валу с электрогенератором, расширительную емкость и соединяющей магистральный трубопровод с холодильной машиной, а также линией слива сжиженного газа с сосудом Дьюара, насосом высокого давления и обратным клапаном, соединяющей конденсатор холодильной машины с теплоизолированной емкостью для хранения сжиженного газа.
Введение в состав установки для сжижения газов с применением криогенной холодильной машины Стирлинга линии подачи газообразного природного газа из магистрального трубопровода с расширительной газовой турбиной на одном валу с электрогенератором и расширительной емкостью, а также линии слива сжиженного газа с сосудом Дьюара, насосом высокого давления и обратным клапаном, позволяет получить новое свойство, заключающееся в высокоэффективном сжижении природного газа в конденсаторе холодильной машины с последующим сливом в емкость для хранения сжиженных газов за счет теплообмена с рабочим телом криогенной холодильной машины Стирлинга, а также снижение затрат мощности холодильной машины за счет предварительного охлаждения газа при расширении в газовой турбине с одновременным получением дополнительной электрической энергии.
На чертеже изображена установка сжижения газов с применением криогенной холодильной машины Стирлинга.
В состав установки входит холодильная машина Стирлинга 1, линия подачи газообразного природного газа 2 из магистрального трубопровода 3, линия слива сжиженного газа 4 и теплоизолированная емкость 5. Линия подачи природного газа 2 включает в себя регулирующий клапан 6, расширительную газовую турбину 7 с электрогенератором 8, расположенным на одном валу с турбиной 7, расширительную емкость 9 и соединяет магистральный трубопровод 3 с конденсатором ( не показан) холодильной машины 1. Линия слива сжиженного газа 4 состоит из сосуда Дьюара 10, насоса высокого давления 11, обратного клапана 12 и соединяет конденсатор холодильной машины 1 с теплоизолированной емкостью 5 для хранения сжиженного газа.
Установка для сжижения газов с применением криогенной холодильной машиной Стирлинга работает следующим образом.
Природный газ повышенного давления из магистрального трубопровода 3 по линии подачи 2 поступает в холодильную машину Стирлинга 1 для сжижения. Сжижение газа обуславливает постоянный перепад давления между трубопроводом 3 и холодильной машиной 1. Для регулирования подачи природного газа предусмотрен регулирующий клапан 6. Проходя через газовую турбину 7, газ расширяется, охлаждается и приводит во вращение вал турбины 7, на котором расположен электрогенератор 8, обеспечивающий получение электроэнергии. Газ, предварительно охлаждаемый при прохождении через турбину 7, поступает в расширительную емкость 9, а затем в конденсатор (не показан) холодильной машины 1 для сжижения. Сжиженный газ по линии слива 4 самотеком сливается в сосуд Дьюара 10, а затем насосом высокого давления 11 через обратный клапан 12 подается в теплоизолированную емкость 5. Обратный клапан 12 предотвращают движение рабочей среды в линии 4 в обратном направлении при отключении насоса 11.
Источники информации:
1. Нефтегазовая вертикаль. / Аналитический журнал/ N 9-10 (24-25), М., 1998, стр. 123.
1. Нефтегазовая вертикаль. / Аналитический журнал/ N 9-10 (24-25), М., 1998, стр. 123.
2. Чечеткин А.В., Занемонец Н.А. Теплотехника: Учеб. для хим. - технол. - спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1986, стр. 307.
3. Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П. Малкова/. Изд.: "Иностр. литература", М., 1961, стр. 287-288.
3. Соколов Е. Я. , Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., - М.: Энергоиздат, 1981, стр. 202.
4. Р. Б. Скотт. Техника низких температур. Перевод под ред. проф. М.П. Малкова, М.: Изд. иностр. литер., 1962, стр. 254.
5. Р. Б. Скотт. Техника низких температур. Перевод под ред. проф. М.П. Малкова, М.: Изд. иностр. литер., 1962, стр. 15.
6. Усюкин И. П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, стр. 185-186.
7. Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П. Малкова/. Изд.: "Иностр. литература", М., 1961, стр. 35 - прототип.
Claims (1)
- Установка для сжижения газа с применением криогенной холодильной машины Стирлинга, состоящая из криогенной холодильной машины Стирлинга, отличающаяся тем, что снабжена линией подачи газообразного природного газа из магистрального трубопровода, включающей в себя регулирующий клапан, расширительную газовую турбину на одном валу с электрогенератором, расширительную емкость и соединяющей магистральный трубопровод с холодильной машиной, а также линией слива сжиженного газа с сосудом Дьюара, насосом высокого давления и обратным клапаном, соединяющей конденсатор холодильной машины с теплоизолированной емкостью для хранения сжиженного газа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99107204A RU2150056C1 (ru) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Установка для сжижения газов с применением криогенной холодильной машины стирлинга |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99107204A RU2150056C1 (ru) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Установка для сжижения газов с применением криогенной холодильной машины стирлинга |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2150056C1 true RU2150056C1 (ru) | 2000-05-27 |
Family
ID=20218242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99107204A RU2150056C1 (ru) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Установка для сжижения газов с применением криогенной холодильной машины стирлинга |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2150056C1 (ru) |
-
1999
- 1999-04-13 RU RU99107204A patent/RU2150056C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Вопросы глубокого охлаждения: Сборник статей. /Под ред. М.П.Малкова. - М.: Иностранная литература, 1961, с. 35. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3640449B1 (en) | Staged cold energy storage type supercritical compressed air energy storage system and method | |
| GB2494400A (en) | Cryogenic energy storage system | |
| Wojcieszak et al. | Investigation of a working fluid for cryogenic energy storage systems | |
| Li et al. | Thermodynamic Analysis‐Based Improvement for the Boil‐off Gas Reliquefaction Process of Liquefied Ethylene Vessels | |
| RU2150056C1 (ru) | Установка для сжижения газов с применением криогенной холодильной машины стирлинга | |
| Monneret et al. | ITER cryoplant status and economics of the LHe plants | |
| RU2151348C1 (ru) | Комбинированная установка для сжижения газов и их хранения на основе криогенной холодильной машины стирлинга | |
| RU2162579C2 (ru) | Комбинированная система сжижения природного газа на основе установки для получения жидкого азота с криогенной машиной стирлинга | |
| Arkharov et al. | An Entropy-Statistical Analysis of a Natural Gas Liquefaction Plant with External Nitrogen Cooling Cycle | |
| RU2154784C1 (ru) | Установка для конденсации паров сжиженных газов на основе гелиевой холодильной машины | |
| AR000100A1 (es) | Procedmiento para licuar una fracción rica en hidrocarburos que se encuentra bajo presión. | |
| RU2168682C1 (ru) | Установка для ожижения технических газов по схеме кириллова | |
| RU2159908C1 (ru) | Установка с криогенной машиной стирлинга для хранения сжиженных газов | |
| RU2151982C1 (ru) | Комбинированная криогенная система кириллова для ожижения природного газа большой производительности | |
| Chen et al. | Evaluation and analysis on the coupling performance of a high-speed turboexpander compressor | |
| RU2159909C1 (ru) | Технологический комплекс по сжижению газов и их хранению | |
| RU2151977C1 (ru) | Комбинированная система для получения азота и сжижения природного газа на основе установки с криогенной машиной стирлинга | |
| RU2151978C1 (ru) | Комбинированная стирлинг-система для сжижения газов и их долговременного хранения | |
| RU2166709C1 (ru) | Высокоэффективная комбинированная система по схеме кириллова для ожижения магистрального природного газа | |
| RU2162580C2 (ru) | Установка для получения и долговременного хранения сжиженного природного газа | |
| RU2154783C1 (ru) | Установка для переконденсации выпара сжиженных газов с гелиевой холодильной машиной | |
| RU2166708C1 (ru) | Высокоэффективная система длительного хранения сжиженных газов по схеме кириллова | |
| RU2156414C1 (ru) | Универсальная установка для сжижения газов и их хранения на основе криогенной машины стирлинга | |
| RU2151979C1 (ru) | Универсальная установка сжижения газов и их хранения на основе емкости с азотным экраном | |
| RU2150057C1 (ru) | Установка для долговременного хранения сжиженных газов с азотным экраном |