RU2380320C1 - Desalination installation - Google Patents
Desalination installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380320C1 RU2380320C1 RU2008145334/11A RU2008145334A RU2380320C1 RU 2380320 C1 RU2380320 C1 RU 2380320C1 RU 2008145334/11 A RU2008145334/11 A RU 2008145334/11A RU 2008145334 A RU2008145334 A RU 2008145334A RU 2380320 C1 RU2380320 C1 RU 2380320C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- water
- cavity
- gas tank
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для опреснения морской воды.The invention relates to a device for desalination of sea water.
Известен опреснитель, использующий солнечную энергию, электроэнергию для принудительной циркуляции воздуха вентилятором, а также приводы насосов форсуночного (орошающего насадку) и дистиллятного (см. SU №1578082, кл. C02F 1/14, 1990).Known desalination plant using solar energy, electricity for forced circulation of air by a fan, as well as the pumps of the nozzle (irrigating nozzle) and distillate pumps (see SU No. 1578082,
Однако эти весьма перспективные опреснители пока практического применения не нашли. Это связано с их значительной энергоемкостью. При увеличении единичной производительности опреснителя существенно возросла бы затрата традиционных источников электроэнергии на приводы вентилятора, а также форсуночного (орошения насадки) и дистиллятного насосов. Например, при площади нагрева оранжереи (камеры) около 0,4 га потребуется затратить до 500 кВт электроэнергии.However, these very promising desalination plants have not yet found practical application. This is due to their significant energy intensity. With an increase in the unit capacity of the desalination plant, the cost of traditional sources of electricity for fan drives, as well as nozzle (nozzle irrigation) and distillate pumps would increase significantly. For example, with a heating area of the greenhouse (chamber) of about 0.4 hectares, it will be necessary to spend up to 500 kW of electricity.
Известна опреснительная установка, содержащая подогреватель исходной питательной морской воды, выполненный в виде спиральных лотков, над которыми размещена прозрачная оболочка с солнцепоглощающим покрытием, конденсатор, расположенный над опреснителем, вентилятор, выполненный в виде солнечно-ветровой установки с установкой дефлектора на верхнем срезе вытяжного воздухопровода, при этом опреснитель снабжен турбокомпрессором, системой пневмофорсунок, погруженных в лотки, насадкой, выполненной в виде матово-черного кускообразного теплопроводного материала, размещенной в лотках (см. RU № 2048444, C02F 1/14, 1991). Достоинство этого решения - использование для работы возобновляемых источников энергии.Known desalination plant containing a heater of the source of nutrient sea water, made in the form of spiral trays, over which is placed a transparent shell with a sun-absorbing coating, a condenser located above the desalination plant, a fan, made in the form of a solar-wind installation with the installation of a deflector on the upper cut of the exhaust air duct, at the same time, the desalination plant is equipped with a turbocharger, a system of pneumatic nozzles immersed in trays, a nozzle made in the form of a matte black lumpy heat the conductive material placed in the trays (see RU No. 2048444, C02F 1/14, 1991). The advantage of this solution is the use of renewable energy sources for work.
Недостаток этого решения - большая громоздкость установки (большая материалоемкость) на единицу объема опресненной воды. Кроме того, для реализации процесса опреснения необходим внешний подвод энергии.The disadvantage of this solution is the large bulkiness of the installation (high material consumption) per unit volume of desalinated water. In addition, for the implementation of the desalination process requires an external supply of energy.
Известна опреснительная установка, включающая плавсредство, выполненное в виде судна, корпус которого снабжен средством приема морской воды и системой ее опреснения (см. RU 2006124355, 2004 г.).Known desalination plant, including a watercraft made in the form of a vessel, the hull of which is equipped with a means of receiving sea water and a desalination system (see RU 2006124355, 2004).
Недостаток этого решения - громоздкость системы опреснения, выполненной на мембранной основе. Кроме того, устройство характеризуется конструктивной сложностью.The disadvantage of this solution is the cumbersome desalination system, made on a membrane basis. In addition, the device is characterized by structural complexity.
Известна также опреснительная установка, содержащая плавучий корпус, снабженный средством приема воды, средством опреснения и средством хранения опресняемой воды (см. №2006112922, 2006 г.).Also known is a desalination plant comprising a floating casing equipped with water receiving means, desalination means and means for storing desalinated water (see No. 2006112922, 2006).
Недостаток этого решения - высокое энергопотребление установки из-за энергоемкости процесса опреснения, базирующегося на испарении воды и сборе конденсата.The disadvantage of this solution is the high energy consumption of the installation due to the energy intensity of the desalination process, based on the evaporation of water and the collection of condensate.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в обеспечении возможности снижения энергоемкости процесса опреснения за счет использования потенциальной энергии окружающей среды.The problem to which the claimed invention is directed, is expressed in providing the possibility of reducing the energy intensity of the desalination process through the use of potential environmental energy.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в упрощении конструкции оборудования, обеспечивающего опреснение воды. Кроме того, обеспечивается возможность получения одновременно с пресной водой природного горючего газа.The technical result obtained by solving the problem is expressed in simplifying the design of equipment that provides desalination of water. In addition, it is possible to produce simultaneously with fresh water natural combustible gas.
Для решения поставленной задачи опреснительная установка, содержащая плавучий корпус, снабженный средством приема воды, средством опреснения и средством хранения опресняемой воды, отличается тем, что плавучий корпус выполнен в виде газгольдера с плавучестью, близкой к нулевой, снабжен средствами его позиционирования на глубинах, где термобарические условия соответствуют условиям гидратообразования природного газа, при этом корпус выполнен с возможностью поддержания в его полости термобарических условий на уровне, исключающем диссоциацию гидрата природного газа, для чего снабжен средствами теплоизолирования и/или охлаждения полости и выполнен с расчетом на внутреннее давление не меньшее давления, соответствующего давлению диссоциации гидрата природного газа при температурном режиме, поддерживаемом в полости газгольдера, кроме того, средство для приема воды содержит герметизируемый люк, выполненный с возможностью подводного приема природного газа и с возможностью сообщения полости газгольдера с акваторией, кроме того, верхняя часть полости газгольдера снабжена газоотводящим патрубком, а его донная часть снабжена приемным отверстием водоотводящего трубопровода, при этом газгольдер выполнен с возможностью его буксировки судном-буксировщиком.To solve the problem, a desalination plant comprising a floating casing equipped with water receiving means, desalination means and desalinated water storage means is characterized in that the floating casing is made in the form of a gas tank with buoyancy close to zero, equipped with its positioning devices at depths where thermobaric the conditions correspond to the hydrate formation conditions of natural gas, while the housing is configured to maintain thermobaric conditions in its cavity at a level that excludes disso the hydration of natural gas, for which it is equipped with means for insulating and / or cooling the cavity and is designed with an internal pressure not less than the pressure corresponding to the dissociation pressure of natural gas hydrate at a temperature regime maintained in the cavity of the gas holder, in addition, the means for receiving water contains a sealable a hatch made with the possibility of underwater reception of natural gas and with the possibility of communicating the cavity of the gas holder with the water area, in addition, the upper part of the cavity of the gas holder is provided gas exhaust pipe, while its bottom part is provided with a receiving opening of a water pipe, wherein the gas tank is adapted to be towed by a vessel towing.
Кроме того, средство теплоизолирования выполнено в виде теплоизолирующего покрытия корпуса, предпочтительно съемного.In addition, the heat insulation means is made in the form of a heat insulating coating of the housing, preferably removable.
Кроме того, средство охлаждения полости корпуса содержит термоэлектрические охлаждающие элементы, линии питания которых выведены за пределы корпуса и снабжены герметичными разъемами, выполненными с возможностью подключения к внешним источникам электропитания.In addition, the means for cooling the cavity of the housing contains thermoelectric cooling elements whose power lines are outside the housing and are equipped with sealed connectors configured to connect to external power sources.
Кроме того, средство охлаждения полости корпуса содержит каналы для прокачки хладагента, выполненные с возможностью подключения к внешнему источнику хладагента, снабженному средством его прокачки. Кроме того, внешний источник хладагента, снабженный средством его прокачки, и внешний источник электропитания размещены на судне-буксировщике.In addition, the means for cooling the cavity of the housing contains channels for pumping refrigerant, configured to connect to an external source of refrigerant equipped with means for pumping it. In addition, an external source of refrigerant, equipped with a means of pumping it, and an external power source are located on the towing vessel.
Кроме того, объем полости корпуса газгольдера не менее 500 м.In addition, the volume of the cavity of the body of the gas tank is at least 500 m.
Кроме того, средство позиционирования газгольдера содержит средства его вертикального и горизонтального перемещения в толще воды, например, выполненные в виде подруливающих устройств, предпочтительно съемных, предпочтительно электроприводных.In addition, the positioning device of the gas holder contains means for its vertical and horizontal movement in the water column, for example, made in the form of thrusters, preferably removable, preferably electric.
В основе заявленного технического решения лежат свойства смесей воды и газа образовывать специфические соединения без формирования химической связи (газовые гидраты) посредством включения молекул газов (молекулы-гости, или гостевая подсистема) в полиэдрические пустоты льдоподобного каркаса, построенного водородно-связанными молекулами воды (каркас хозяина, или подсистема хозяина), без формирования химической связи между молекулами гостей и хозяина. В случаях, если молекула гостя химически не связана с хозяином, т.е. не участвует в построении водного каркаса (взаимодействия гость-хозяин только ван-дер-ваальсовы), гидратные соединения включения относят к клатратным гидратам, причем если в качестве гостя выступает газообразное при нормальных условиях вещество либо легкокипящая жидкость, то для их обозначения часто используют термин «газовые гидраты». В газовых гидратах молекулы воды, объединенные водородными связями, образуют трехмерную структуру из полостей-клеток, в которые захватываются молекулы газов, таких как метан, аргон, оксиды углерода. Способность воды образовывать гидраты объясняется наличием в ней водородных связей, под действием которой молекулы воды выстраиваются в геометрически правильные структуры. В присутствии молекул некоторых веществ эта упорядоченная структура стабилизируется и образуется смесь, выделяемая в виде твердого осадка. Кристаллические решетки гидратов имеют сложное трехмерное строение, где молекулы воды образуют каркас, в полостях которого находятся заключенные молекулы-гости. Стабилизация кристаллической решетки в присутствии молекул-гостей обусловлена ван-дер-ваальсовыми силами, которые возникают из-за межмолекулярного притяжения, не связанного с электростатическим притяжением. Большинство природных газов (СН4, С2Н6, С3Н8, СО2, N2, H2S, изобутан, и т.п.) образуют гидраты, которые существуют при определенных термобарических условиях. Они стабильны или при очень низких температурах в условиях вечномерзлых пород на суше, или в режиме сочетания низкой температуры и высокого давления в придонной части осадочной толщи глубоководных районов Мирового океана. При этом молекулы газов преобразуются в твердое кристаллическое вещество консистенции рыхлого льда или мокрого спрессованного снега. В общем виде состав газовых гидратов описывается формулой М·nH2O, где М- молекула газа-гидратообразователя, n - число молекул воды, приходящихся на одну включенную молекулу газа, причем n - переменное число, зависящее от типа гидратообразователя, давления и температуры.The claimed technical solution is based on the properties of mixtures of water and gas to form specific compounds without the formation of a chemical bond (gas hydrates) by incorporating gas molecules (guest molecules, or guest subsystem) into the polyhedral voids of an ice-like framework constructed by hydrogen-bonded water molecules (host framework , or the subsystem of the host), without the formation of a chemical bond between the molecules of the guests and the host. In cases where the guest molecule is not chemically bound to the host, i.e. does not participate in the construction of a water framework (guest-host interactions are only van der Waals interactions), hydrated inclusion compounds are classified as clathrate hydrates, and if a guest is a gaseous substance under normal conditions or a boiling liquid, then the term " gas hydrates. " In gas hydrates, water molecules, combined by hydrogen bonds, form a three-dimensional structure of cell cavities into which gas molecules, such as methane, argon, carbon oxides, are captured. The ability of water to form hydrates is explained by the presence of hydrogen bonds in it, under the influence of which water molecules line up in geometrically regular structures. In the presence of molecules of some substances, this ordered structure stabilizes and a mixture forms, which is released as a solid precipitate. The crystal lattices of hydrates have a complex three-dimensional structure, where water molecules form a framework, in the cavities of which there are enclosed guest molecules. The stabilization of the crystal lattice in the presence of guest molecules is due to the van der Waals forces, which arise due to intermolecular attraction, not associated with electrostatic attraction. Most natural gases (CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , CO 2 , N 2 , H 2 S, isobutane, etc.) form hydrates that exist under certain thermobaric conditions. They are stable either at very low temperatures in the conditions of permafrost on land, or in the mode of combining low temperature and high pressure in the bottom part of the sedimentary strata of deep-sea regions of the World Ocean. In this case, gas molecules are transformed into a solid crystalline substance of the consistency of loose ice or wet compressed snow. In general, the composition of gas hydrates is described by the formula М · nH 2 O, where М is the hydrate forming gas molecule, n is the number of water molecules per one included gas molecule, and n is a variable number depending on the type of hydrating agent, pressure and temperature.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи:The features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks:
Признак «…плавучий корпус выполнен в виде газгольдера» обеспечивает возможность сбора природного газа, выделяющегося со дна моря.The sign "... the floating hull is made in the form of a gas tank" provides the ability to collect natural gas released from the bottom of the sea.
Признак «…газгольдер выполнен с плавучестью, близкой к нулевой» обеспечивает минимизацию затрат энергии на погружение газгольдера на заданную глубину (на глубину, где термобарические условия обеспечивают превращение газа в газогидрат, т.е. соединение, включающее в себя и газ и пресную воду). Соответственно минимизируются массогабаритные параметры средств вертикального перемещения газгольдера.The sign "... the gas tank is made with buoyancy close to zero" minimizes the energy consumption for dipping the gas tank to a given depth (to a depth where the thermobaric conditions ensure the conversion of gas into gas hydrate, i.e. a compound that includes both gas and fresh water) . Accordingly, the overall dimensions of the means of vertical movement of the gas tank are minimized.
Признаки, указывающие, что газгольдер «снабжен средствами его позиционирования на глубинах на глубинах где термобарические условия соответствуют условиям гидратообразования природного газа», обеспечивают возможность позиционирования газгольдера на любой глубине (и тем самым обеспечивают возможность размещения газгольдера на глубине где природные термобарические условия обеспечивают превращение газа в газогидрат без приложения к газу специальных искусственных воздействий, требующих расходования энергии).Signs indicating that the gas tank "is equipped with means for positioning it at depths at depths where the thermobaric conditions correspond to the hydrate formation conditions of natural gas" provide the possibility of positioning the gas tank at any depth (and thereby provide the possibility of placing the gas tank at a depth where natural thermobaric conditions enable the gas to turn into gas hydrate without application of special artificial influences to the gas requiring energy consumption).
Признаки «…корпус выполнен с возможностью поддержания в его полости термобарических условий на уровне, исключающем диссоциацию гидрата природного газа, для чего снабжен средствами теплоизолирования и/или охлаждения полости и выполнен с расчетом на внутреннее давление не меньшее давления, соответствующего давлению диссоциации гидрата природного газа при температурном режиме, поддерживаемом в полости газгольдера…» обеспечивает «автоматический» перевод в гидратную форму газа, попавшего в полость газгольдера, и его накопление в компактной форме.Signs "... the housing is made with the possibility of maintaining in its cavity thermobaric conditions at a level that excludes the dissociation of natural gas hydrate, for which it is equipped with means for insulating and / or cooling the cavity and is designed with an internal pressure not less than the pressure corresponding to the pressure of dissociation of natural gas hydrate at the temperature regime maintained in the cavity of the gas holder ... "provides for the" automatic "conversion into the hydrated form of the gas trapped in the cavity of the gas holder, and its accumulation in the computer ktnoy form.
Признаки «…средство для приема воды содержит герметизируемый люк, выполненный с возможностью подводного приема природного газа» обеспечивают прием газа в полость газгольдера.The signs "... the means for receiving water contains a pressurized hatch made with the possibility of underwater reception of natural gas" provide the reception of gas into the cavity of the gas holder.
Признак, указывающий, что герметизируемый люк газгольдера выполнен «с возможностью сообщения полости газгольдера с акваторией», позволяет поддерживать внутреннее давление в полости газгольдера на уровне соответствующем давлению окружающей воды, что позволяет обеспечить возможность погружения газгольдера на любую глубину без риска разрушения корпуса, кроме того, обеспечивается возможность поддержания давления в полости газгольдера на уровне, обеспечивающем превращение природного газа в его газогидрат в процессе приема газа в полость газгольдера.A sign indicating that the sealed hatch of the gas tank is made "with the possibility of communicating the cavity of the gas tank with the water", allows you to maintain the internal pressure in the cavity of the gas tank at a level corresponding to the pressure of the surrounding water, which makes it possible to immerse the gas tank at any depth without risk of destruction of the body, in addition, it is possible to maintain pressure in the cavity of the gas holder at a level that ensures the conversion of natural gas into its gas hydrate in the process of receiving gas into strips gas tank.
Признаки «…верхняя часть полости газгольдера снабжена газоотводящим патрубком, а его донная часть снабжена приемным отверстием водоотводящего трубопровода…» обеспечивают выгрузку содержимого из газгольдера (вначале выгрузку газа, а потом воды).The signs "... the upper part of the cavity of the gas holder is equipped with a gas outlet pipe, and its bottom part is equipped with a receiving opening of the water outlet pipe ..." provide for the unloading of contents from the gas tank (first discharge of gas, and then water).
Признак, указывающий на то, что «газгольдер выполнен с возможностью его буксировки судном-буксировщиком…» обеспечивает транспортирование газгольдера к месту переработки его содержимого.A sign indicating that "the gas tank is configured to be towed by a towing vessel ..." provides transportation of the gas tank to the place of processing of its contents.
Признаки второго пункта формулы изобретения направлены на поддержание термобарических условий в полости газгольдера на уровне, исключающем диссоциацию гидрата природного газа и минимизацию потребления энергии средствами охлаждения, при этом «съемность» теплоизоляции способствует ее сохранению при погружениях газгольдера (особенно при выполнении теплоизоляции из вспененных материалов).The features of the second claim are aimed at maintaining the thermobaric conditions in the cavity of the gas holder at a level that excludes the dissociation of natural gas hydrate and minimizing energy consumption by cooling means, while the “removability” of the thermal insulation contributes to its conservation during immersion of the gas holder (especially when performing thermal insulation from foam materials).
Признаки третьего - четвертого пунктов формулы изобретения обеспечивают поддержание термобарических условий в полости газгольдера на уровне, исключающем диссоциацию гидрата природного газа за счет минимизации температурного уровня в полости газгольдера и тем самым минимизации требований по прочностным параметрам корпуса, при этом герметизация разъемов повышает сохранность средств охлаждения и исключает утечки тока в процессе их активирования. Кроме того, обеспечивается возможность «включения - выключения» процесса подачи свободного газа из полости газгольдера при переключении режима работы с охлаждения на нагрев (при выгрузке газа).The signs of the third to fourth claims ensure that the pressure conditions in the cavity of the gas holder are maintained at a level that excludes the dissociation of natural gas hydrate by minimizing the temperature level in the cavity of the gas holder and thereby minimizing the requirements for the strength parameters of the housing, while sealing the connectors increases the safety of cooling means and eliminates current leakage during their activation. In addition, it is possible to "turn on / off" the process of supplying free gas from the cavity of the gas tank when switching the operating mode from cooling to heating (when unloading gas).
Признаки пятого пункта формулы изобретения позволяют упростить конструкцию устройства за счет «выноса с газгольдера» названных узлов.The features of the fifth claim allow to simplify the design of the device due to the "removal from the gas holder" of the above nodes.
Признак шестого пункта формулы изобретения обеспечивает возможность использования газгольдера не только в качестве промежуточного средства, обеспечивающего прием пресной воды (в виде компонента газогидрата) под водой, но и использование в качестве транспортного средства - для доставки пресной воды к потребителю.The feature of the sixth claim makes it possible to use the gas holder not only as an intermediate means for receiving fresh water (as a gas hydrate component) under water, but also as a vehicle for delivering fresh water to the consumer.
Признаки седьмого пункта формулы изобретения обеспечивают возможность погружения газгольдера на заданную глубину и управляемую с поверхности процедуру стыковки газгольдера с установкой для сбора природного газа.The features of the seventh claim provide the possibility of immersion of the gas tank to a predetermined depth and surface-controlled procedure for docking the gas tank with a natural gas collection unit.
На чертеже схематически показан разрез корпуса опреснительного устройства (газгольдера).The drawing schematically shows a section of the casing of a desalination device (gas tank).
Газгольдер выполнен в виде корпуса 1, объем полости которого не менее 500 м3. Корпус должен быть рассчитан на внутреннее давление порядка 20-30 кг/см2). Корпус снабжен средствами теплоизолирования и охлаждения полости. Средство теплоизолирования выполнено в виде теплоизолирующего покрытия 2 корпуса. Если в качестве материала для такого покрытия используют материал, способный выдерживать многократное его нагружение высоким давлением (при глубинах порядка 1000 м - порядка 100 атм), то такое покрытие может быть постоянным, в противном случае предпочтительно использовать съемный вариант покрытия. Средство охлаждения полости корпуса выполнено в виде технологического комплекса, включающего термоэлектрические охлаждающие элементы 3, линия питания 4 которых выведена за пределы корпуса газгольдера 1 и снабжена герметичными разъемами 5, выполненными с возможностью подключения к внешним источникам электропитания 6, кроме того, в состав технологического комплекса входят каналы 7 для прокачки хладагента, образующие трубчатый змеевик, выполненный с возможностью подключения к внешнему источнику хладагента 8, снабженному средством его прокачки 9, например насосу известной конструкции. Внешний источник хладагента 8, средство его прокачки и внешний источник электропитания размещены на судне-буксировщике 10. Газгольдер снабжен люком 11 для приема газа из подводной установки для его сбора (на чертежах не показана). Люк 11 снабжен системой управления (на чертежах не показана), обеспечивающей возможность сообщения полости газгольдера с акваторией 12 в процессе погружения газгольдера и приема газа из подводной установки для его сбора. Кроме того, донная часть газгольдера снабжена приемным отверстием 13 водовыдачного трубопровода 14. Верхняя часть полости газгольдера снабжена газоотводящим патрубком 15. Корпус газгольдера также снабжен средством стабилизации его положения в надводном или подвсплытом состоянии, например, балластирующими емкостями известной конструкции, расположенными на донной части корпуса (на чертежах не показаны). Средства вертикального и горизонтального перемещения корпуса газгольдера выполнены в виде поворотных подруливающих устройств 16, предпочтительно съемных, предпочтительно электроприводных.The gas holder is made in the form of a
Газгольдер выполнен с плавучестью, близкой к нулевой, а его корпус снабжен средством 17 скрепления с судном-буксировщиком 10. На чертеже показаны также средства 18 отображения в реальном масштабе времени пространства на участке под газгольдером, выдачной трубопровод 19 аккумулирующей емкости газосборного узла, его запорная арматура 20.The gas tank is made with buoyancy close to zero, and its body is equipped with a
Заявленная опреснительная установка работает следующим образом.The claimed desalination plant operates as follows.
Предварительно выявляют газовые фонтаны на дне моря, которые зачастую приурочены к газогидратным полям, залегающим под покрывающей толщей дна. Донные газовые фонтаны выявляют известным образом (на основе сейсмоакустического профилирования и/или эхозондирования и/или съемки локатором бокового обзора и/или газогеохимическими исследованиями) на глубинах, где термобарические условия соответствуют условиям превращение газа в газогидрат. Газ собирают известным образом с использованием куполообразных газосборников, размещаемых на дне моря (на чертежах не показаны). При незначительных дебитах газовых фонтанов целесообразно использовать аккумулирующую емкость (на чертежах не показана), которую связывают с несколькими куполообразными газосборниками. Уловленный газ всплывает в верхнюю часть полости куполообразных газосборников и далее всплывает по трубопроводам, соединяющим их с полостью аккумулирующей емкости, собираясь в ее верхней части. Остановившись в своем движении, пузырьки газа начинают воспринимать давление воды (которое на этой глубине превышает давление, при котором происходит диссоциация гидрата природного газа, и с учетом температуры воды соответствует термобарическим условиям гидратообразования), вследствие чего газ переходит в гидратную форму. Таким образом, в полости аккумулирующей емкости начинает накапливаться газогидрат природного газа, который представляет собой твердое соединение, в котором молекулы газа заполняют ячейки кристаллической решетки, образованной молекулами воды (без формирования химической связи между молекулами газа и воды).Previously, gas fountains at the bottom of the sea are identified, which are often confined to gas hydrate fields lying under the covering thickness of the bottom. Bottom gas fountains are identified in a known manner (based on seismic-acoustic profiling and / or echo sounding and / or surveying with a side-scan locator and / or gas-geochemical studies) at depths where the thermobaric conditions correspond to the conditions for the conversion of gas to gas hydrate. Gas is collected in a known manner using domed gas collectors placed at the bottom of the sea (not shown in the drawings). With insignificant flow rates of gas fountains, it is advisable to use a storage tank (not shown in the drawings), which is associated with several domed gas collectors. The trapped gas floats into the upper part of the cavity of domed gas collectors and then floats through pipelines connecting them to the cavity of the storage tank, collecting in its upper part. Having stopped in their movement, gas bubbles begin to perceive water pressure (which at this depth exceeds the pressure at which the dissociation of natural gas hydrate occurs, and taking into account the water temperature corresponds to the thermobaric conditions of hydrate formation), as a result of which the gas becomes hydrated. Thus, natural gas gas hydrate begins to accumulate in the cavity of the storage tank, which is a solid compound in which gas molecules fill the cells of the crystal lattice formed by water molecules (without forming a chemical bond between gas and water molecules).
При заданном наполнении аккумулирующей емкости ее контрольно-измерительная аппаратура дает на обслуживающее судно-буксировщик 10 сигнал о готовности к приему газгольдера. Газгольдер буксируют к месту установки. Далее на корпусе 1 закрепляют поворотные подруливающие устройства 16, убирают заглушки с каналов 7 для прокачки хладагента и открывают люк 11, обеспечивая поступление воды в полость газгольдера. Затем, включив систему дистанционного управления, снабженную средствами 18 отображения в реальном масштабе времени пространства на участке под газгольдером и поворотные подруливающие устройства 16, погружают газгольдер на заданную глубину. Далее, используя часть подруливающих устройств 16 для горизонтального перемещения, выводят газгольдер на выдачной трубопровод 19 аккумулирующей емкости газосборного узла и опускают на него люком 11. После этого прогревают выдачной трубопровод 19 аккумулирующей емкости, открыв его запорную арматуру 20. Вследствие прогрева газогидраты, находящиеся в полости аккумулирующей емкости, превращаются в газ и уходят (всплывают) в полости корпуса газгольдера 1, накапливаясь в ее верхней части. Остановившись в своем движении, пузырьки газа начинают воспринимать давление воды (которое на этой глубине превышает давление, при котором происходит диссоциация гидрата природного газа, и с учетом температуры воды соответствует термобарическим условиям гидратообразования), вследствие чего газ переходит в гидратную форму. Таким образом, в полости газгольдера начинает накапливаться газогидрат природного газа. В процессе гидратообразования морская вода отдает в газогидрат пресную воду. Объем морской воды в процессе роста объема газогидрата вытесняется через люк 11 в пространство акватории. Процесс продолжают до полного освобождения аккумулирующей емкости от газогидрата либо до заполнения газгольдера. При наполнении газгольдера его контрольно-измерительная аппаратура (на чертежах не показана) дает команду на всплытие. При отрыве газгольдера от выданного трубопровода 19 его выпускное отверстие перекрывается запорной арматурой, кроме того, люк 11 газгольдера также герметизируется. После всплытия газгольдера его корпус изолируют размещением на его поверхности теплоизолирующего покрытия 2, продувают каналы 7 для прокачки хладагента и подключают их к внешнему источнику хладагента 8 и начинают прокачку последнего средствами его прокачки 9, например насосом. Герметичные электрические разъемы 5 средств электроохлаждения подключают к внешниму источнику электропитания 6 и включают их на охлаждение. Тем самым за счет отвода тепла из полости газгольдера обеспечивают поддержание термобарических условий в его полости на уровне, исключающем диссоциацию гидрата природного газа. Дальнейшую транспортировку газогидратной массы к потребителям осуществляют известным образом - буксируя газгольдер обслуживающим судном-буксировщиком 10.With a given filling of the storage tank, its instrumentation gives a signal to the
При выгрузке газа потребителю обеспечивают подогрев объема газогидрата, например, переключая термоэлектрические охлаждающие элементы 4 в режим нагрева и/или прокачивая по каналам подвода хладагента нагретый теплоноситель (например, забортной воды, если, это происходит летом). Вследствие прогрева газогидраты превращаются в газ, который под собственным давлением уходит из полости газгольдера через газоотводящий патрубок 15 (его принимают в береговые газгольдеры - на чертежах не показаны). Процесс продолжают до полного освобождения газгольдера от газа, при этом оставшуюся в газгольдере пресную воду сливают через отверстие 13 водовыдачного трубопровода 14 для дальнейшего использования. По завершению процесса разгрузки отключают герметичные электрические разъемы 5 средств электроподогрева от судового источника тока, перекрывают задорную арматуру газгольдера и транспортируют его к месту сбора газа. Далее все повторяется.When unloading gas, the consumer is provided with gas hydrate volume heating, for example, switching thermoelectric cooling elements 4 to the heating mode and / or pumping heated coolant through the coolant supply channels (for example, seawater, if this happens in the summer). As a result of heating, gas hydrates turn into gas, which, under its own pressure, leaves the cavity of the gas holder through the gas outlet pipe 15 (it is received in onshore gas tanks - not shown in the drawings). The process continues until the gas tank is completely released from the gas, while the fresh water remaining in the gas tank is drained through the
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008145334/11A RU2380320C1 (en) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | Desalination installation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008145334/11A RU2380320C1 (en) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | Desalination installation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2380320C1 true RU2380320C1 (en) | 2010-01-27 |
Family
ID=42122074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008145334/11A RU2380320C1 (en) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | Desalination installation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2380320C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107381693A (en) * | 2017-09-19 | 2017-11-24 | 浙江海洋大学 | A kind of marine desalination equipment |
| CN109368726A (en) * | 2018-12-05 | 2019-02-22 | 天津乐科节能科技有限公司 | A kind of floating-island type coupled mode Wind power sea water desalination system |
-
2008
- 2008-11-17 RU RU2008145334/11A patent/RU2380320C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107381693A (en) * | 2017-09-19 | 2017-11-24 | 浙江海洋大学 | A kind of marine desalination equipment |
| CN107381693B (en) * | 2017-09-19 | 2022-12-13 | 浙江海洋大学 | Marine seawater desalination device |
| CN109368726A (en) * | 2018-12-05 | 2019-02-22 | 天津乐科节能科技有限公司 | A kind of floating-island type coupled mode Wind power sea water desalination system |
| CN109368726B (en) * | 2018-12-05 | 2023-12-15 | 天津乐科节能科技有限公司 | Floating island type coupled wind power sea water desalination system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Reviews of power systems and environmental energy conversion for unmanned underwater vehicles | |
| US8623107B2 (en) | Gas hydrate conversion system for harvesting hydrocarbon hydrate deposits | |
| CN101289231B (en) | Test device for desalination of sea water by hydrate method | |
| JP2008546971A (en) | The modular storage, application and utilization process of clathrate hydrate | |
| WO2012047187A2 (en) | Gas hydrate conversion system for harvesting hydrocarbon hydrate deposits | |
| CN102099638B (en) | Superheated steam generator, power generation ship, and connecting robot | |
| CN105781497A (en) | Seabed natural gas hydrate collecting device | |
| RU2380320C1 (en) | Desalination installation | |
| CN110392783A (en) | Environment thermal energy conversion | |
| JP2010027213A (en) | Salinity difference power generation system | |
| KR20230091854A (en) | flow density fluid displacement to store or generate power | |
| RU2393338C1 (en) | Offshore natural gas extraction plant | |
| RU2381348C1 (en) | Sub-sea oil production method | |
| CN110616095A (en) | Cold spring hydrate is cultivateed and collection system | |
| CN105840148B (en) | The sea-bottom natural gas collection device and method of outer buoyancy tank ladder pipe circulating hot water heating | |
| RU82455U1 (en) | DEVICE FOR SEALING WATER | |
| CN105804704B (en) | Suspend the sea-bottom natural gas collection device and method of the heating of buoyancy tank inner wall | |
| RU2380321C1 (en) | Method of desalinating sea water | |
| CN105865851A (en) | Seabed natural gas collecting device and method using hot water in built-in buoyancy tanks for wall surface heating | |
| RU2382875C1 (en) | Natural gas off-shore development | |
| CN105822265A (en) | External buoyancy tank multilayer electric heating bracket subsea natural gas collection device and method | |
| CN105863575A (en) | Seabed natural gas collecting device and method with built-in buoyancy tanks and hot water pipelines for heating | |
| RU2383717C1 (en) | Gas holder | |
| CN101746840A (en) | System for desalination of sea water by utilizing LNG cold energy | |
| CN105840150B (en) | The sea-bottom natural gas acquisition device and method of built-in buoyancy tank multilayer bracket |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120706 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131118 |