RU2694699C1

RU2694699C1 - Gas-distributing station

Info

Publication number: RU2694699C1
Application number: RU2018141701A
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Алексей Сергеевич Емельянов; Владимир Николаевич Кобелев; Алина Руслановна Баздырева; Карина Владимировна Мамаева; Никита Сергеевич Перепелица; Никита Эдуардович Сельвестров; Ирина Михайловна Шевченко; Антон Олегович Хмелевской
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2019-07-16

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to gas distributing stations for reduction of gas pressure in gas pipeline. Gas distributing station comprises control unit, process unit with high and low pressure gas line, condensate collection tank connected to high pressure gas line and through shutoff element with low pressure gas line, ejector, vortex tube installed on high-pressure gas line, heat exchanger connected to outlet of hot flow of vortex tube, and outlet of its cold flow is connected to condensate trap. Control unit features ambient temperature sensor and flow rate controller for hot flow of vortex tube, positioned at ejector inlet. Plate heat exchanger is located in recirculation loop of heating system, its outlet is connected to ejector inlet. At the same time output of ejector is connected to low pressure gas line, and its mixing chamber is connected to condensate trap. Outer surface of condensate collection tank is coated with heat-insulating and heat accumulating material made in the form of bundles of elongated thin fibers from basalt arranged vertically. Inner surface of inlet branch pipe of condensate trap on side of vortex tube is covered with epoxy enamel. Condensate trap includes housing with cover and conical bottom connected to condensate collection container, and is equipped with a reflecting partition located between the inlet branch pipe and the outlet branch pipe connected to the ejector mixing chamber.

EFFECT: gas distributing station is proposed.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям для снижения давления газа в газопроводе.The invention relates to gas engineering, in particular to gas distribution stations to reduce the gas pressure in the gas pipeline.

Известна газораспределительная станция (см. патент РФ №2428621, МПК F17D1/04, опубл. 10.09.2011. бюл. №25), содержащая блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давление, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом высокого давления и через опорный орган с газопроводом низкого давления, теплообменник, соединенный с выходом горячего потока вихревой трубы, а выход ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком.Known gas distribution station (see RF patent №2428621, IPC F17D1 / 04, publ. 10.09.2011. Bul. №25), containing the control unit, the process unit with high and low pressure gas pipeline, condensate collection tank connected to the high pressure gas pipeline and through the support body with a low-pressure gas pipeline, a heat exchanger connected to the hot stream outlet of the vortex tube, and its cold stream outlet is connected to a steam trap.

Недостатком является снижение нормированных параметров процесса горения из-за неполного удаления при низких температурах наружного воздуха, присутствующего в природном газе избытка влаги, что обусловлено нарушением тепломассообмена в изменяющемся температурном режиме грунта.The disadvantage is the reduction of the normalized parameters of the combustion process due to incomplete removal at low temperatures of outdoor air, excess moisture present in natural gas, which is caused by the disturbance of heat and mass transfer in the changing temperature conditions of the soil.

Известна газораспределительная станция (см. патент РФ №2544404 МПК F17D1/04, опубл. 20.03.2015), содержащая блок управления, технологический блок с газопроводом высокого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом высокого давления и через запорный орган с газопроводом низкого давления, эжектор, вихревую трубку, установленную на газопроводе высокого давления, теплообменник, соединенный с выходом горячего потока вихревой трубы, а выход ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком, причем блок управления снабжен датчиком температуры наружного воздуха и регулятором расхода горячего потока вихревой трубы, расположенным на входе эжектора, а теплообменник выполнен пластинчатым и расположен на рециркуляционном контуре системы отопления и своим выходом соединен с входом эжектора, при этом выход эжектора соединен с газопроводом низкого давления, а его камера смешивания соединена с конденсатоотводчиком, при этом наружная поверхность емкости сбора конденсата покрыта теплоизолирующими и теплоаккумулирующим материалом, выполненным в виде пучков вытянутых тонких волокон из базальта, расположенного вертикально.Known gas distribution station (see RF patent №2544404 IPC F17D1 / 04, publ. 03/20/2015) containing a control unit, a process unit with a high pressure gas pipeline, a condensate collection tank connected to the high pressure gas pipeline and through a stop valve to a low pressure gas pipeline , an ejector, a vortex tube installed on a high-pressure gas pipeline, a heat exchanger connected to the outlet of the hot stream of the vortex tube, and its cold stream outlet is connected to a steam trap, and the control unit is equipped with a sensor t The temperature of the outside air and the flow regulator of the hot flow of the vortex tube located at the inlet of the ejector, and the heat exchanger is made plate and located on the recirculation circuit of the heating system and its output is connected to the inlet of the ejector, while the outlet of the ejector is connected to the low pressure gas pipeline and its mixing chamber is connected with the trap, while the outer surface of the condensate collection tank is covered with heat insulating and heat storage material, made in the form of bunches of elongated tone basalt fibers located vertically.

Недостатком является возрастание взрывоопасности при длительной эксплуатации газораспределительной станции из-за появления статического электричества и последующего искрообразования на внутренней поверхности патрубка ввода холодного потока природного газа из вихревой трубы в конденсатоотводчик.The disadvantage is the increased explosiveness during long-term operation of the gas distribution station due to the appearance of static electricity and the subsequent sparking on the inner surface of the branch pipe entering the cold flow of natural gas from the vortex tube into the condensate drain.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание нормированной взрывоопасной эксплуатации газораспределительной станции путём предотвращения искрообразования за счет устранения ударного воздействия твердых частиц загрязнений на внутреннюю поверхность патрубка ввода холодного потока в конденсатоотводчик за счет выполнения покрытия ее эпоксидной эмалью, являющейся диэлектриком и водоотталкивающим веществом. The technical task of the invention is to maintain the normalized explosive operation of the gas distribution station by preventing sparking by eliminating the impact of solid particles of dirt on the inner surface of the cold-stream inlet pipe into the trap by covering it with epoxy enamel, which is a dielectric and water-repellent.

Технический результат достигается тем, что газораспределительная станция содержащая блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом высокого давления и через запорный орган с газопроводом низкого давления, эжектор, вихревую трубу, установленную на газопроводе высокого давления теплообменник, соединенный с выходом горячего потока вихревой трубы, а выход ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком, причем блок управления снабжен датчиком температуры наружного воздуха и регулятором расхода горячего потока вихревой трубы, расположенным на входе эжектора, а теплообменник выполнен пластинчатым и расположен на рециркуляционном контуре системы отопления и своим выходом соединен с входом эжектора, при этом выход эжектора соединен с газопроводом низкого давления, а его камера смешивания соединена с конденсатоотводчиком, при этом наружная поверхность емкости сбора конденсата покрыта теплоизолирующим и теплоаккумулирующим материалом, выполненным в виде пучков вытянутых тонких волокон из базальта, расположенного вертикально, при этом выполнено покрытие эпоксидной эмалью внутренней поверхности входного, со стороны вихревой трубы, патрубка конденсатоотводчика, при чем конденсатоотводчик включает корпус с крышкой и коническое днище, соединенное с емкостью сбора конденсата и снабжен отражательной перегородкой, расположенной между входным патрубком и выходным патрубком, соединенным с камерой смешивания эжектора. The technical result is achieved by the fact that the gas distribution station contains a control unit, a process unit with a high and low pressure gas pipeline, a condensate collection tank connected to a high pressure gas pipeline and through a stop valve to a low pressure gas pipeline, an ejector, a vortex tube, a heat exchanger installed on the high pressure gas pipeline connected to the outlet of the hot flow of the vortex tube, and the exit of its cold flow is connected to the steam trap, and the control unit is equipped with a sensor t The temperature of the outside air and the flow regulator of the hot flow of the vortex tube located at the inlet of the ejector, and the heat exchanger is made plate and located on the recirculation circuit of the heating system and its output is connected to the inlet of the ejector, while the outlet of the ejector is connected to the low pressure gas pipeline and its mixing chamber is connected with the trap, while the outer surface of the condensate collection tank is covered with heat insulating and heat storage material, made in the form of bunches of elongated thin basalt fibers located vertically, with epoxy enamel coating the inner surface of the inlet, from the side of the vortex tube, the trap pipe, and the trap includes a housing with a lid and a conical bottom connected to the condensate collection tank and provided with a baffle located between the inlet pipe and outlet pipe connected to the mixing chamber of the ejector.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема газораспределительной станции; на фиг. 2 – внешняя поверхность емкость сбора конденсата, покрытая теплоизорующим материалом, выполненным в виде пучка вытянутых тонких волокон из базальта; на фиг. 3 - конденсатоотводчик с отражательной перегородкой; на фиг. 4 – разрез выходного патрубка, внутренняя поверхность которого покрыта эпоксидной эмалью.FIG. 1 is a schematic diagram of the gas distribution station; in fig. 2 - external surface of the condensate collection tank, covered with a heat-insulating material, made in the form of a bundle of elongated thin basalt fibers; in fig. 3 - trap with reflective partition; in fig. 4 - section of the outlet pipe, the inner surface of which is coated with epoxy enamel.

Газораспределительная станция содержит блок управления 1, технологический блок 2 с газопроводами высокого давления 3 и низкого давления 4 и емкость сбора конденсата 5, соединенную с газопроводом высокого давления 3, при этом емкость сбора конденсата 5 дополнительно соединена через запорный орган 7 с газопроводом низкого давления 4. Кроме того, газопровод высокого давления 3 связан с газовой полостью 6 емкости сбора конденсата 5 через конденсатоотводчик 8 и кран 9. В линии связи блок управления 1 емкости сбора конденсата 5 установлен датчик уровня 10, кран 11 соединяет газопроводом газовую полость 6 с атмосферой. На газопроводе высокого давления 3 установлена вихревая труба 12, выход 13 ее холодного потока соединен с конденсатоотводчиком 8, а выход 14 ее горячего потока соединен с входом 15 пластинчатого теплообменника 16, расположенного в рециркуляционном контуре 17 системы отопления 18 помещения 19 газораспределительной станции. Выход 20 теплообменника 16 соединен с входом 21 эжектора 22, при этом выход 23 эжектора 22 соединен с газопроводом низкого давления 4, а его камера смешивания 24 соединена с конденсатоотводчиком 8. Блок управления 1 снабжен датчиком температуры 25 наружного воздуха и регулятором воздуха 26 горячего потока вихревой трубы 12, расположенным в входе 21 эжектора 22, а для увеличения количества тепла, отдаваемого теплообменником 16 в систему отопления 18 помещения 19 газораспределительной станции, он выполнен пластинчатым, как «обладающий наибольшим коэффициентом теплоотдачи для теплообмена между нагревающим газовым теплоносителем (горячий поток природного газа от вихревой трубы 12) и нагреваемым жидкостным теплоносителем (вода системы отопления 18). По теплоэнергетическому коэффициенту пластичные теплообменники являются наиболее эффективными по сравнению с другими теплообменниками обычного назначения для давления до 1 МПа и температуре рабочих сред до 140-150⁰С и могут заменять все типы кожухотрубных, скоростных и пластичных конструкций системы теплоснабжения» (см., например, стр. 212 и 219 Коваленко А.Н., Глущков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. М.: Энергоатомиздат. 1986. 240 с.)The gas distribution station contains a control unit 1, a process unit 2 with high pressure gas lines 3 and low pressure 4 and a condensate collection tank 5 connected to a high pressure gas pipeline 3, while the condensate collection capacity 5 is additionally connected through a locking body 7 to a low pressure gas pipeline 4. In addition, the high-pressure gas pipeline 3 is connected to the gas cavity 6 of the condensate collection tank 5 through a steam trap 8 and a valve 9. In the communication line, the control unit 1 of the condensate collection tank 5 has a level sensor I'm 10, valve 11 connects the pipeline gas chamber 6 with the atmosphere. On the high pressure gas pipeline 3, a vortex tube 12 is installed, the outlet 13 of its cold stream is connected to a steam trap 8, and the outlet 14 of its hot stream is connected to the inlet 15 of a plate heat exchanger 16 located in the recirculation loop 17 of the heating system 18 of the gas distribution station room 19. The outlet 20 of the heat exchanger 16 is connected to the inlet 21 of the ejector 22, while the outlet 23 of the ejector 22 is connected to a low pressure gas pipeline 4, and its mixing chamber 24 is connected to a steam trap 8. The control unit 1 is equipped with an outdoor air temperature sensor 25 and a vortex hot air regulator 26 pipe 12, located in the inlet 21 of the ejector 22, and to increase the amount of heat given off by the heat exchanger 16 to the heating system 18 of the room 19 of the gas distribution station, it is made lamellar, as “having the highest coefficient ntom heat transfer for heat exchange between the heating medium heating gas (hot gas flow from the vortex tube 12) and heated liquid coolant (water heating system 18). According to the heat-and-power coefficient, plastic heat exchangers are most efficient compared to other conventional heat exchangers for pressures up to 1 MPa and media temperatures up to 140-150⁰С and can replace all types of shell-and-tube, high-speed and plastic heat supply systems ”(see, for example, p. 212 and 219 Kovalenko, AN, Glushchkov, AF, Heat Exchangers with Heat Transfer Intensity, Moscow: Energoatomizdat (1986. 240 p.)

Наружная поверхность 27 емкости сбора конденсата 5 покрыта теплоизолирующим и теплоаккумулирующим материалом в виде пучков вытянутых тонких волокон 28 из базальта. Конденсатоотводчик 8 включает корпус 29 с крышкой 30 и коническое днище 31, соединенное через кран 9 с емкостью сбора конденсата 5 и снабжен отражательной перегородкой 32, расположенной между входящим патрубком 33 и выходящим патрубком 34, соединенным с камерой смешивания 24 эжектора 22, при этом выполнено покрытие эпоксидной эмалью 35 внутренней поверхности 36 входного патрубка 33 конденсатоотводчика 8.The outer surface 27 of the condensate collection tank 5 is covered with a heat insulating and heat storage material in the form of bundles of elongated thin fibers 28 of basalt. The steam trap 8 includes a housing 29 with a lid 30 and a conical bottom 31 connected through a valve 9 to a condensate collection tank 5 and provided with a baffle 32 located between the inlet nozzle 33 and the outlet nozzle 34 connected to the mixing chamber 24 of the ejector 22, while the floor is made epoxy enamel 35 of the inner surface 36 of the inlet pipe 33 of the trap 8.

Газораспределительная станция работает следующим образом. После термодинамического расслоения в вихревой трубе 12 природного газа, его холодны поток всегда сопровождается твердым частицам, которые обладая значительной кинетической энергией (см., например, Седов Л.И. Механика сплошной среды. М: Недра 1970 – 537 с., ил.) ударяются о внутреннюю поверхность 36 входного патрубка 33 конденсатоотводчика. В результате наблюдается появление статического электричества с искрообразованием (см., например, стр. 333 А.В. Докукин Применение сжатого воздуха в горной промышленности. М.: 1962 г. – 343с., ил.)Gas distribution station operates as follows. After thermodynamic separation in the vortex tube 12 of natural gas, its cold flow is always accompanied by solid particles that possess considerable kinetic energy (see, for example, Sedov LI Continuum Mechanics. M: Nedra 1970 - 537 s., Il.) hit the inner surface 36 of the inlet 33 of the trap. As a result, the appearance of static electricity with sparking is observed (see, for example, p. 333 AV Dokukin. The use of compressed air in the mining industry. M .: 1962 - 343 p., Il.)

Это приводит к взрывоопасной эксплуатации газораспределительной станции, т.к. способствует возгоранию движущегося потока природного газа во внутреннем объеме конденсатоотводчика 8. This leads to explosive gas distribution station operation, since contributes to the ignition of a moving stream of natural gas in the internal volume of the steam trap 8.

При покрытии внутренней поверхности 36 входного патрубка 33 конденсатоотводчика 8 эпоксидной эмалью 35, являющегося диэлектриком (см., например, Алиев М.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. М.: Высшая школа – 2007 г. – 263 с. ил.), устранится появление статического электричества и, соответственно, искрообразование. Кроме того, эпоксидная эмаль является водоотталкивающим веществом, что препятствует налипанию мелкодисперсной каплеобразной и конденсирующейся влаги на внутреннюю поверхность 36 входящего патрубка 33 при перемещении холодного потока из вихревой трубы 12. When coating the inner surface 36 of the inlet port 33 of a steam trap 8 with epoxy enamel 35, which is a dielectric (see, for example, Aliyev MI Handbook of electrical engineering and electrical equipment. M .: Higher School - 2007 - 263 S. Il.), the appearance of static electricity and, accordingly, sparking will be eliminated. In addition, epoxy enamel is a water-repellent substance, which prevents sticking of fine droplet-like and condensing moisture on the inner surface 36 of the inlet nozzle 33 when the cold flow from the vortex tube 12 is moved.

Природный газ всегда насыщен конденсатом в процессе охлаждения и парообразной и мелкодисперсной влагой в процессе транспортировки, концентрация которой зависит от месторождения, что приводит не только к коррозийному разрушению газопроводов, но снижает теплоту сгорания при использовании природного газа как источника тепловой энергии (см., например, стр. 33 Казимов К.Г., Гусев В.Е. Устройство и эксплуатация газового хозяйства – М.: Издательство центр «Академии», 2004 – 384 с. ил.).Natural gas is always saturated with condensate during the cooling process and vapor and fine moisture during transportation, the concentration of which depends on the field, which leads not only to corrosive destruction of gas pipelines, but reduces the heat of combustion when using natural gas as a source of thermal energy (see, for example, p. 33 Kazimov KG, Gusev VE The device and operation of gas facilities - Moscow: Akademiya Publishing Center, 2004 - 384 p. il.).

Поэтому отделение мелкодисперсной влаги из холодного потока, поступающего из выхода 13 вихревой трубы 12 в конденсатоотводчик 8 должно способствовать устранению поступления каплеобразных частиц в камеру смешивания 24 эжектора 22 и далее в газопровод низкого давления 4.Therefore, the separation of fine moisture from the cold stream coming from the outlet 13 of the vortex tube 12 into the trap 8 should help to eliminate the flow of droplets in the mixing chamber 24 of the ejector 22 and further into the low pressure gas pipeline 4.

Холодный поток, насыщенный мелкодисперсной влагой поступает из патрубка 34, контактирует с отражающей перегородкой 32, мелкодисперсные каплеобразные частицы поступают в коническое днище 31 корпуса 29 конденсатоотводчика 8 и далее через кран 9 в емкость сбора конденсата 5. Следовательно, в газопроводе низкого давления капельки жидкости, в связи с отсутствием вязкости трения, скользят без коагуляции и укрепления и соответственно без образования конденсатной пленки под действием силы тяжести со скорейшим спуском (см. например, Литвинова В.А., Савчук Е.Н. Наноразмерные пленки оксида тантала, полученные ионно-плазменным методом // Сборник трудов региональной научно-практической конференции «современные проблемы и достижения аграрной науки и животноводстве, растеневодстве и экономике» - Томск: ТСХИ НГАУ. – Вып. 12.-.2010, с. 299-301.) и соответственно к потребителю поступает природный газ без мелкодисперсной конденсатообразной влаги, обеспечивая нормированную теплоту сгорания при получении тепловой энергии.The cold stream, saturated with fine moisture comes from the pipe 34, is in contact with the reflective wall 32, the fine droplet particles enter the conical bottom 31 of the housing 29 of the steam trap 8 and then through the valve 9 into the condensate collection tank 5. Therefore, in the low pressure gas pipeline due to the absence of friction viscosity, slip without coagulation and strengthening and, accordingly, without the formation of a condensate film under the action of gravity with a speedy descent (see, for example, Litvinova VA, C vchuk EN Nano-sized films of tantalum oxide, obtained by the ion-plasma method // Collection of works of the regional scientific-practical conference "Modern problems and achievements of agrarian science and animal husbandry, plant growing and economics" - Tomsk: TSHI NGAU. - Issue 12.- .2010, p. 299-301.) And, accordingly, natural gas is supplied to the consumer without fine condensate-like moisture, providing normalized heat of combustion when receiving thermal energy.

При возрастании отрицательных температур наружного воздуха глубина промерзания грунта также увеличивается (см., например, СНиП 2.01.01-83 Строительная климатология и геофизика. М.: Стройиздат. 1982), что приводит к изменению режима поступления в емкость сбора конденсата 5 влаги, количество которой уменьшается вплоть до полного прекращения из-за замерзания выхода трубопровода от крана 9 конденсатоотводчика 8. Кроме того в газовой полости конденсата 6 с понижением температуры наружной поверхности емкости сбора конденсата 5, контактирующий с промерзающим грунтом, нарушается тепломассообменый процесс (см., например, Осипова В.Л. Теплопередача. М.: 1980) и наблюдается кристаллизация влаги и сопутствующих природному газу компонентов, что также приводит к ухудшению условий эксплуатации газораспределительной станции.With an increase in negative outdoor temperatures, the depth of soil freezing also increases (see, for example, SNiP 2.01.01-83 Construction climatology and geophysics. M .: Stroyizdat. 1982), which leads to a change in the mode of admission to the condensate collection tank 5 moisture, which decreases to a complete cessation due to the freezing of the exit of the pipeline from the valve 9 of the steam trap 8. In addition, in the gas cavity of the condensate 6 with a decrease in the temperature of the outer surface of the condensate collection tank 5, in contact with fidgeting soil is disturbed teplomassoobmennyh process (see., e.g., Osipov Heat VL. M .: 1980) and there is moisture and associated crystallization of the natural gas components, which also leads to deterioration of operating conditions of the gas distribution station.

При покрытии наружной поверхности 27 емкости сбора конденсата 5 теплоизолирующим и теплоаккумулирующим материалам, выполненным в виде пучков вытянутых тонких волокон 28 из базальта, расположенных вертикально, осуществляется теплоизоляция корпуса емкости сбора конденсата 5 от промерзающего грунта , что устраняет потери теплоты с поддержанием заданного температурного режима поступление влаги по трубопроводу из конденсатоотводчика 8 через кран 9. Расположение на наружной поверхности 27 вытянутых тонких волокон 28 из базальта , расположенных вертикально, обеспечивает при поступлении в газовую полость 6 влаги с теплотой процесса конденсации аккумуляцию теплоты , начиная с нижнего уровня корпуса емкости сбора конденсата 5 и до его верхнего уровня, т.е. к местам соединения трубопровода с кранами 7, 9 и 11, а также датчикам уровня 10. В результате в газовой полости 6 наблюдаются оптимальные условия теплообмена конденсирующей массы сопутствующих компонентов природного газа при изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации газораспределительной станции.When covering the outer surface 27 of the condensate collection tank 5 with heat insulating and heat accumulating materials made in the form of bundles of elongated thin fibers 28 from basalt arranged vertically, the housing of the condensate collection tank 5 from the freezing soil is insulated, which eliminates heat loss while maintaining a predetermined temperature regime through the pipeline from the steam trap 8 through the valve 9. Location on the outer surface 27 of the elongated thin fibers 28 of basalt, located x vertically, when moisture enters the gas cavity 6 with the heat of the condensation process, heat accumulates from the lower level of the body of the condensate collection tank 5 to its upper level, i.e. to the points of connection of the pipeline with cranes 7, 9 and 11, as well as level sensors 10. As a result, optimal conditions for heat exchange of the condensing mass of associated components of natural gas are observed under gas and climate conditions of the gas distribution station.

Природный газ по газопроводу высокого давления 3 поступает в помещение 9 газораспределительной станции к технологическому блоку 2 для осуществления регулирования давления газа, причем регуляторы давления работают на достаточно высоком (от 3,5 и более кратном) перепаде давления между газопроводами высокого давления 3 и низкого давления 4 с невостребованным погашением избытка энергии (см. Промышленное газовое оборудование. Справочник. Саратов: Газовик, 2002. 624 с.).Natural gas through the high pressure pipeline 3 enters the room 9 of the gas distribution station to the process unit 2 to control the gas pressure, and the pressure regulators operate at a fairly high (3.5 times or more) pressure differential between the high pressure gas lines 3 and low pressure 4 with unclaimed redemption of excess energy (see Industrial gas equipment. Reference. Saratov: Gazovik, 2002. 624 p.).

Для использования энергии движущегося в газопроводах 3 и 4 газов в качестве частичного погасителя избыточного давления применяется вихревая труба, а ее горячий поток – как источник тепла в системе отопления в помещении 19. В технологическом блоке 2 природный газ из газопровода высокого давления 13 направляется в вихревую трубу 12, где в результате термодинамического расслоения разделяется на периферийный с высоким давлением горячий поток с температурой около 100 °C (cм., например, Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применения в промышленности. Куйбышев, 1969. 369с.) и холодный поток с низким давлением с температурой ниже температуры газа, поступающего в вихревую трубу 12.To use the energy of gases moving in gas pipelines 3 and 4, a vortex tube is used as a partial extinguisher of overpressure, and its hot stream is used as a heat source in the heating system in room 19. In process unit 2, natural gas is directed from the high pressure gas pipeline 13 to the vortex tube 12, where, as a result of thermodynamic delamination, a hot stream with a temperature of about 100 ° C is divided into a high-pressure peripheral with a high pressure (see, for example, Merkulov AP Vortex effect and its application in industry. Kuibyshev, 1969. 369c.) And a low-pressure cold stream with a temperature below the temperature of the gas entering the vortex tube 12.

Горячий поток из выхода 14 вихревой трубы 12, являющийся источником тепла, направляется на вход регулятора расхода 26, расположенного на входе 21 эжектора 22 и соединенного с входом 15 пластичного теплообменника 16. В зависимости от температуры окружающей среды при отрицательных температурах наружного воздуха, регистрируемых датчиком температуры 25 наружного воздуха в блок управления 1 подает команду на полное или частичное поступление через регулятор расхода 26 горячего потока из вихревой трубы 12 на вход 15 пластинчатого теплообменника 16, расположенного на рециркуляционном контуре 17 системы отопления 18 помещения 19 газораспределительной станции. После нагрева воды системы отопления 18 частично остывшие до 40-50 °С поток из выхода 20 пластинчатого теплообменника 16 поступает на вход 21 эжектора 22. При частичной подачи горячего потока из вихревой трубы 12 на вход 15 пластинчатого теплообменника 16, когда отрицательная температура наружного воздуха не требует полной отдачи тепловой энергии на систему отопления 18 помещения 19 от вихревой трубы 12 на вход 21 эжектора поступает горячий поток как от выхода 14, так и от выхода 20 пластинчатого теплообменника 16.Hot flow from the outlet 14 of the vortex tube 12, which is a heat source, is directed to the inlet of the flow regulator 26 located at the inlet 21 of the ejector 22 and connected to the inlet 15 of the plastic heat exchanger 16. Depending on the ambient temperature at negative outdoor temperatures detected by the temperature sensor 25 external air to the control unit 1 commands the full or partial flow through the flow controller 26 of the hot flow from the vortex tube 12 to the inlet 15 of the plate heat exchanger 16, located On the recirculation circuit 17 of the heating system 18 of the room 19 of the gas distribution station. After heating the heating system 18 water, the flow from the outlet 20 of the plate heat exchanger 16 partially cooled to 40-50 ° C enters the inlet 21 of the ejector 22. When the hot stream is partially supplied from the vortex tube 12 to the entrance 15 of the plate heat exchanger 16, the negative outside temperature requires full return of thermal energy to the heating system 18 of the room 19 from the vortex tube 12 to the inlet 21 of the ejector receives a hot stream from both outlet 14 and outlet 20 of the plate heat exchanger 16.

Холодный поток газа с конденсатом, полученным как в процессе охлаждения парообразной влаги при термодинамическом расслоении газа, так и сопутствующим движущемуся газу по газопроводу высокого давления 3, проходит через конденсатоотводчик 8, где происходит отбор конденсата с последующим его самотеком через кран 9 по трубопроводу в емкость сбора конденсата 5. При заполнении емкости сбора конденсата 5 до определенного уровня (например, 0,75 объема) от датчика уровня 10 поступает сигнал в блок управления 1 о необходимости опорожнить емкость сбора конденсата 5. Для опорожнения емкости сбора конденсата 5 закрывается кран 9 и открывается запорный кран 7. Газ, находящийся в емкости сбора конденсата 5, поступает в газопровод низкого давления 4, и тем самым в емкости сбора конденсата 5 давление снижается. Это позволяет перекачивать находящийся в емкости сбора конденсата 5 конденсат в забирающее устройство, например, автоцистерну, перекрывая запорный кран 7 и открывая кран 11.A cold gas stream with condensate, obtained as in the process of cooling vaporous moisture during thermodynamic gas separation, and the accompanying moving gas through the high-pressure gas pipeline 3, passes through the steam trap 8, where the condensate is taken and followed by gravity through the valve 9 through the pipeline to the collection tank condensate 5. When filling the condensate collection tank 5 to a certain level (for example, 0.75 volume) from the level sensor 10, a signal is sent to the control unit 1 about the need to empty the collection tank condensate 5. To empty the condensate collection tank 5, the valve 9 is closed and the stop valve 7 is opened. The gas in the condensate collection tank 5 enters the low pressure gas pipeline 4, and thus the pressure in the condensate collection tank 5 decreases. This allows you to pump in the condensate collection tank 5 condensate in the pick-up device, for example, a tank truck, shutting off the stop valve 7 and opening the valve 11.

Очищенный от конденсата в конденсатоотводчике 8 холодный поток газа с давлением более низким, чем давление газа на входе в вихревую трубку 12, поступает в камеру смешивания 24 эжектора 22, где смешивается с горячим и/или частично охлажденным в пластинчатом теплообменнике 16 потоком, имеющим более высокое давление, чем холодный поток. Смешивание с горячим и/или частично охлажденным горячего и холодного потоков перед поступлением из выхода 23 эжектора 22 в газопровод низкого давления 4 обеспечивает получение потока газа с температурой, устраняющей появление инея и тем более возможность обмерзания конденсирующей влаги. Использование эжектора 22 не только позволяет предотвратить потери газа, используемого в качестве источника тепла, но и предотвращает обмерзание при дросселировании.The cold gas stream with a pressure lower than the gas pressure at the inlet to the vortex tube 12, cleaned of condensate in the condensate separator 8, enters the mixing chamber 24 of the ejector 22, where it is mixed with a stream that is hot and / or partially cooled in the plate heat exchanger 16 pressure than cold flow. Mixing hot and cold streams with hot and / or partially cooled before entering from outlet 23 of ejector 22 into low pressure pipeline 4 provides a gas stream with a temperature that eliminates the appearance of frost and, all the more, the possibility of freezing condensing moisture. The use of the ejector 22 not only prevents the loss of gas used as a heat source, but also prevents frosting during throttling.

Оригинальность предлагаемого изобретения по обеспечению взрывобезопасной длительной эксплуатации газораспределительной станции достигается путем устранения появления статического электричества и соответственно, искрообразования во входном патрубке конденсатоотводчика, за счет покрытия эпоксидной эмалью внутренней поверхности входного патрубка конденсатоотводчика.The originality of the invention to ensure the explosion-proof long-term operation of the gas distribution station is achieved by eliminating the appearance of static electricity and, accordingly, sparking in the inlet of the trap, by coating with epoxy enamel on the inner surface of the inlet of the trap.

Claims

Gas distribution station containing a control unit, a process unit with a high and low pressure gas pipeline, a condensate collection tank connected to a high pressure gas pipeline and through a stop valve to a low pressure gas pipeline, an ejector, a vortex tube installed on a high pressure gas pipeline, a heat exchanger connected to the outlet the hot flow of the vortex tube, and the exit of its cold flow is connected to a trap, and the control unit is equipped with an outdoor temperature sensor and a regulator the flow rate of the hot flow of the vortex tube located at the inlet of the ejector, and the heat exchanger is made of plate and is located on the recirculation circuit of the heating system and its output is connected to the inlet of the ejector, while the outlet of the ejector is connected to the low pressure gas pipeline, and its mixing chamber is connected to the steam trap, the outer surface of the condensate collection tank is covered with heat-insulating and heat-accumulating material made in the form of bundles of elongated thin fibers of basalt, located vert Scalding, characterized in that the epoxy enamel is coated with the inner surface of the inlet pipe from the side of the vortex tube of the condensate drain pipe, while the steam trap includes a housing with a lid and a conical bottom connected to the condensate collection tank, and provided with a baffle located between the inlet nozzle and the outlet pipe, connected to the mixing chamber of the ejector.