RU2748407C2

RU2748407C2 - Stand-alone unit for cryoproduct regasification

Info

Publication number: RU2748407C2
Application number: RU2018139402A
Authority: RU
Inventors: Андрей Владиславович Курочкин
Original assignee: Андрей Владиславович Курочкин
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2021-05-25
Also published as: RU2018139402A3; RU2018139402A

Abstract

FIELD: cryogenic technology.SUBSTANCE: invention relates to cryogenic technology and can be used in power engineering and other industries for regasification of liquid cryoproducts. The proposed installation includes a storage tank, a pump, the first and second evaporators and an expander-compressor unit. When the installation is operating, the cryoproduct supplied by the pump from the storage tank is heated in the first evaporator, and the resulting gas is reduced in the expander of the expander-compressor unit, heated in the second evaporator and compressed by the compressor of the expander-compressor unit to the supply pressure to the consumer..EFFECT: elimination of electricity consumption from third parties.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в энергетике и других отраслях промышленности при регазификации жидких криопродуктов.The invention relates to cryogenic technology and can be used in power engineering and other industries for regasification of liquid cryogenic products.

Известна система хранения и подачи топлива в виде сжиженного природного газа (СПГ-топлива) для транспортных средств, работающих на природном газе [RU 2208747, опубл. 20.07.2003 г., МПК F25B 19/00, F25J 1/00, F17C 9/02, F17C 11/00, B65D 90/22, С22С 38/08], включающая резервуар для хранения топлива, испаритель (теплообменник), топливный баллон с адсорбентом с системой регенерации.A known system for storing and supplying fuel in the form of liquefied natural gas (LNG fuel) for vehicles powered by natural gas [RU 2208747, publ. July 20, 2003, IPC F25B 19/00, F25J 1/00, F17C 9/02, F17C 11/00, B65D 90/22, C22C 38/08], including a fuel storage tank, evaporator (heat exchanger), fuel a cylinder with an adsorbent with a regeneration system.

Недостатком известной системы является ограниченный срок хранения СПГ при неработающем двигателе транспортного средства из-за невысокой емкости по газу топливного баллона с адсорбентом, а также необходимость подачи тепла от работающего двигателя транспортного средства.The disadvantage of the known system is the limited shelf life of LNG when the vehicle engine is not running due to the low gas capacity of the fuel cylinder with the adsorbent, as well as the need to supply heat from the running vehicle engine.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка регазификации жидкого криопродукта с генерацией электроэнергии [RU 151882, опубл. 20.04.2015 г., МПК F17C 7/04], включающая детандер с насосом и электрогенератором, первый и второй атмосферные испарители (испарители), электронагреватель (нагреватель), запитанный от электрогенератора и установленный после второго атмосферного испарителя.Closest to the proposed invention is the unit for regasification of liquid cryoproduct with the generation of electricity [RU 151882, publ. 04/20/2015, IPC F17C 7/04], including an expander with a pump and an electric generator, the first and second atmospheric evaporators (evaporators), an electric heater (heater) powered by an electric generator and installed after the second atmospheric evaporator.

Недостатком данной установки является потребление электроэнергии со стороны в зимний период работы из-за нехватки электроэнергии, вырабатываемой электрогенератором, для нагрева газа до плюсовой температуры.The disadvantage of this installation is the consumption of electricity from the outside during the winter period of operation due to the lack of electricity generated by the electric generator to heat the gas to a positive temperature.

Задачей предлагаемого изобретения является исключение потребления электроэнергии со стороны.The objective of the present invention is to eliminate the consumption of electricity from the outside.

Техническим результатом является исключение потребления электроэнергии со стороны путем установки в качестве нагревателя детандер-компрессорного агрегата. Нагрев газа при этом происходит за счет выделения тепла при его сжатии компрессором.The technical result is the elimination of electricity consumption from the outside by installing an expander-compressor unit as a heater. In this case, the gas is heated due to the release of heat when it is compressed by the compressor.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей насос, первый и второй испарители и нагреватель газа, особенность заключается в том, что в качестве нагревателя установлен детандер-компрессорный агрегат.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed installation, which includes a pump, first and second evaporators and a gas heater, the feature is that an expander-compressor unit is installed as a heater.

После детандера детандер-компрессорного агрегата может быть установлен сепаратор, оснащенный линией для подачи насосом жидкого криопродукта в емкость хранения, что позволяет охлаждать последнюю при работе установки. Емкость хранения может быть также оснащена адсорбционным блоком, что обеспечивает снижение потерь газа при неработающей установке.After the expander of the expander-compressor unit, a separator can be installed, equipped with a line for pumping liquid cryoproduct into the storage tank, which makes it possible to cool the latter during the operation of the unit. The storage tank can also be equipped with an adsorption unit, which ensures the reduction of gas losses when the plant is not in operation.

Детандер-компрессорный агрегат может быть выполнен на базе гидравлических машин объемного типа, а испаритель - в виде атмосферного испарителя. Детандер может быть связан с насосом(ами) или кинематически, или может быть оснащен электрогенератором, питающим электроэнергией приводы насоса(ов). В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.The expander-compressor unit can be made on the basis of volumetric hydraulic machines, and the evaporator - in the form of an atmospheric evaporator. The expander can be connected to the pump (s) or kinematically, or it can be equipped with an electric generator supplying electricity to the drives of the pump (s). As the rest of the installation elements, any devices of the corresponding purpose known from the prior art can be placed.

Размещение в качестве нагревателя детандер-компрессорного агрегата позволяет нагреть газ до плюсовой температуры за счет теплоты, выделяющейся при сжатии газа до давления подачи потребителю, что исключает потребление электроэнергии со стороны даже в зимний период.Placing an expander-compressor unit as a heater allows the gas to be heated to a positive temperature due to the heat released during gas compression to the supply pressure to the consumer, which excludes electricity consumption from the outside even in winter.

Установка включает емкость хранения 1, насос 2, первый 3 и второй 4 испарители и детандер-компрессорный агрегат 5, детандер которого соединен с насосом 2. Пунктиром показаны устройства, дополнительно используемые для снижения потерь газа: сепаратор 6, насос 7, также соединенный с детандером, и адсорбционный блок 8 (см. чертеж).The installation includes a storage tank 1, pump 2, first 3 and second 4 evaporators and an expander-compressor unit 5, the expander of which is connected to pump 2. The dotted line shows devices additionally used to reduce gas losses: separator 6, pump 7, also connected to the expander , and an adsorption unit 8 (see drawing).

При работе установки криопродукт, подаваемый насосом 2 из емкости 1 по линии 9, нагревают в испарителе 3, полученный газ редуцируют в детандере детандер-компрессорного агрегата 5, нагревают в испарителе 4 и сжимают в компрессоре детандер-компрессорного агрегата 5 до давления подачи потребителю. При установке сепаратора 6 редуцированный криопродукт разделяют, отделенный жидкий криопродукт насосом 7 по линии 10 подают в емкость 1 для ее охлаждения, а при размещении блока 8 газ, выделяющийся из емкости 1 при неработающей установке, по линии 11 подают для поглощения адсорбентом. При запуске установки в работу десорбированный газ по линии 12 возвращают в линию 9. Штрих-пунктиром показана связь детандера с насосами и компрессором.During the operation of the installation, the cryoproduct supplied by the pump 2 from the tank 1 through line 9 is heated in the evaporator 3, the resulting gas is reduced in the expander of the expander-compressor unit 5, heated in the evaporator 4 and compressed in the compressor of the expander-compressor unit 5 to the supply pressure to the consumer. When installing the separator 6, the reduced cryoproduct is separated, the separated liquid cryoproduct is fed by the pump 7 through the line 10 into the tank 1 for its cooling, and when the block 8 is placed, the gas released from the tank 1 when the unit is not working is fed through the line 11 for absorption by the adsorbent. When the unit is put into operation, the desorbed gas is returned through line 12 to line 9. The dash-dotted line shows the connection of the expander with the pumps and the compressor.

Таким образом, предлагаемая установка исключает потребление электроэнергии со стороны даже в зимнее время года и может найти применение в промышленности.Thus, the proposed installation excludes external power consumption even in the winter season and can be used in industry.

Claims

An autonomous unit for regasification of cryoproduct, including a pump, first and second evaporators and a heater, characterized in that an expander-compressor unit is installed as a heater.