SU1737220A1 - Испарительна установка - Google Patents

Abstract

Испарительна  установка сжиженного газа относитс  к технике испарени  сжиженных газов в системах газоснабжени  жилищно-коммунальных и промышленных потребителей и решает проблему повышени  надежности регулировани  работы и экономичности путем сокращени  расхода электроэнергии. Испарительна  установка содержит резервуар дл  сжиженного газа, испаритель, сосуд дл  промежуточного теплоносител , электрический нагреватель, устройство контрол  работы установки, трубопроводы паровой фазы газа и узел регулировани  давлени . Устройство контрол  выполнено в виде управл ющей камеры с полост ми, образованными чувствительными элементами, при этом центральна  полость, заполненна  разделительной жидкостью , св зана импульсным трубопроводом с электроконтактным манометром, одна из боковых полостей св зана с паровым пространством резервуара, а друга  - с сосудом дл  промежуточного теплоносител  1 ил (Л С

Description

Изобретение относитс  к технике испарени  сжиженных газов в системах газоснабжени  жилищно-коммунальных и промышленных потребителей.

Цель изобретени  - повышение надежности работы испарител  путем упрощени  схемы регулировани  и сокращени  расхода электроэнергии за счет сокращени  расхода электроэнергии - использовани  внутренней энергии и теплопритока из окружающей среды.

На чертеже изображена испарительна  установка.

Установка состоит из резервуара 1 дл  сжиженных газов, электрического нагревател  2, испарител  3 и сосуда 4 дл  промежуточного теплоносител  Испаритель 3 соединен по паровой фазе с паровым пространством резервуара 1 через отверстие 5. Дл  регулировани  работы испарител  в предлагаемую конструкцию включено устройство контрол  в виде управл ющей камеры , разделенное двум  чувствительными элементами 6 и 7 на три полости центральную 8 и две боковые 9 и 10. В качестве чувствительных элементов могут использоватьс  мембраны или поршни, способные реагировать на изменение давлени  в камере и передавать это изменение на показывающий прибор.

Центральна  полость 8 управл ющей камеры между чувствительными элементами 6 и 7 заполнена разделительной жидкостью В качестве разделительной жидкости может использоватьс  люба  практически несжимаема  и незамерзающа  жидкость

VI

CJ

VI

Ю ND О

Полость 8 импульсной трубкой 11 соединена с электроконтактным манометром 12 (ЭКМ), регулирующим работу нагревател  2. Полость 9 управл ющей камеры импульсной трубкой 11 соединена с паровым пространством резервуара 1, а полость 10 - с герметично закрытым сосудом 4 дл  промежуточного теплоносител . На трубопроводе 13 паровой фазы сжиженного газа установлен узел 14 регулировани  давлени .

Установка работает следующим образом ,

Жидка  фаза сжиженного газа из резервуара 1 поступает в испаритель 3, в который помещен сосуд 4 дл  промежуточного теплоносител  с электронагревателем 2. Промежуточный теплоноситель, нагрева сь от электродвигател , передает тепло через стенку сосуда сжиженному газу, обтекающему сосуд, при этом жидка  фаза газа испар етс , Парова  фаза по трубопроводу 13 через узел 14 регулировани  давлени  поступает к потребителю и через отверстие 5 - в резервуар. Степень нагрева теплоносител  регулируетс  по давлению его паров.

Устройство контрол  работает следующим образом.

При давлении газа в резервуаре 1 меньше давлени  паров теплоносител  в сосуде 4 на электроконтактный манометр 12 будет передаватьс  величина давлени  из сосуда 4, импульсна  трубка 11 заполнена разделительной жидкостью.

При давлении газа в резервуаре 1 больше давлени  паров теплоносител  в сосуде 4 на электроконтактный манометр 12 будет передаватьс  давление из резервуара 1.

Таким образом, на электроконтактный манометр будет всегда передаватьс  большее значение давлени  независимо от того, откуда оно поступает (из резервуара или сосуда), а не суммарное значение этих давлений .

На электроконтактном манометре имеютс  две уставки: нижн  , при достижении которой включаетс  в работу электронагреватель , и верхн  , при достижении которой электронагреватель выключаетс .

Нижн   и верхн   уставки соответствуют давлени м, обеспечивающим нормальную работу запорно-регулирующей арматуры и бесперебойную подачу газа потребителю при минимальном потреблении электроэнергии. Уставки близки между собой .

Возможен вариант установки испарител  вне резервуара 1. Испарительна  установка работает по двум основным режимам.

Первый режим. Температура окружающей среды очень низка  (ниже минус 30°С),

давление паров сжиженного газа в резервуаре 1 меньше нижней уставки на электроконтактном манометре, при этом электронагреватель 2 включен и газ поступает к потребителю из испарител  3, электроэнерги  расходуетс  на испарение сжиженного газа.

Включение и выключение электронагревател  происходит по давлению паров

0 теплоносител , которое по мере нагрева теплоносител  возрастает.

Давление паров теплоносител  из сосуда 4 по импульсной трубке 11 передаетс  в полость 10, воздействует на чувствительный

5 элемент 7, который,перемеща сь влево, давит на разделительную жидкость в полости 8, при этом жидкость в импульсной трубке 11 испытывает такое же давление и передает его на манометр 12. Одновременно с чув0 ствительным элементом 7 элемент 6 также сдвигаетс  влево, поскольку давление паров сжиженного газа в резервуаре 1, импульс которого передаетс  в полость 9, меньше давлени  паров теплоносител  в

5 полости 10.

Таким образом, давление паров теплоносител  из полости 10 через чувствительный элемент 7 и жидкость в полости 8 по импульсному трубопроводу 11 передаетс 

0 на электроконтактный манометр 12, который выключает или включает электронагреватель 2. Когда давление паров теплоносител  дости нет значени  верхней усгавки на манометре 12, электронагрева5 тель 2 выключитс . В дальнейшем при остывании теплоносител  и снижении давлени  его паров до значени  нижней уставки на манометре 12 электронагреватель 2 оп ть включитс . При большом давлении паров

0 теплоносител  нагреватель выключаетс , а при давлении, равном нижней уставке на манометре, нагреватель включаетс .

Второй режим. Температура окружающей среды выше минус 30°С, давление па5 ров сжиженного газа в резервуаре 1 больше верхней уставки нз манометре.

Давление паров сжиженного газа из резервуара 1 по импульсной трубке 11 передаетс  в полость 9, воздействует на

0 чувствительный элемент 6, который,переме- ща сь вправо, давит на разделительную жидкость в полости 8, при этом жидкость в импульсной трубке 11 испытывает такое же давление, которое и передает на манометр

5 12. Одновременно с чувствительным элементом б элемент 7 также сдвигаетс  вправо , так как давление пэров теплоносител  в сосуде 4, импульс которого передаетс  в полость 10, меньше давлени  паров сжиженного газа в полости 9. Таким образом,

давление паров сжиженного газа из полости 9 через чувствительный элемент 6 и жидкость в полости 8 по импульсному трубопроводу 11 передаетс  на электроконтактный манометр 12. Под воздействием этого давлени  электроконтактный манометр достигает верхней уставки и выключает электронагреватель 2. Парова  фаза из резервуара 1 через отверстие 5 по трубопроводу 13 поступает к потребителю.

При этом электроэнерги  на регазифи- кацию не расходуетс . Испарение в резервуаре происходит за счет внутренней энергии паровой и жидкой фаз сжиженного газа. В результате температура сжиженного газа снижаетс  до температуры, близкой к минус 30°С, по вл етс  тепловой поток от окружающей среды к сжиженному газу. В летний период времени количество поступающего от окружающей среды тепла весьма значительно.

Первый и второй режимы одновременно наблюдатьс  не могут, так как давление газа в резервуаре 1 не может быть одновременно меньше нижней уставки и выше верхней уставки, т.е. режимы исключают друг друга. Кроме того, в резервуаре 1 давление паров сжиженного газа растет быстро при очередной заправке новой порцией газа, а падает медленно; в сосуде 4 давление паров теплоносител  растет при включении электронагревател  2, а при его выключении падает . При одновременной деформации чувствительных элементов 6 и 7 с двух сторон на электроконтактный манометр 12 передаетс  максимальное, а не суммарное давление. Установка при этом работает устойчиво .

Известные технические средства по контролю за работой испарительных устройств не позвол ют одновременно контролировать два параметра, т.е. степень нагрева теплоносител  (давление теплоносител  и степень нагрева сжиженного газа (давление газа)). Введение устройства в предлагаемое изобоетение дает возможность одним элементом контролировать параметры двух сред, при этом значительно упрощаетс  схема регулировани , повышаетс  надежность и безопасность работы испарител .

Таким образом, использование предложенной конструкции испарительной установки дает возможность упростить схему регулировани , повысить надежность работы испарительной установки, уменьшив при

этом капитальные вложени , а также значительно снизить затраты энергии теплоносител  на регазификацию сжиженного газа за счет максимального использовани  избыточной внутренней энергии паровой и жидкой фаз сжиженного газа, наход щегос  в резервуаре, и тепла из окружающей среды. Центральна  полость 8 залита жидкостью с целью передачи импульса максимального давлени  на манометр 12.

Дл  получени  данного экономического

эффекта не требуетс  радикальна  перестройка технологии изготовлени  испарительных установок, и использовани  более дорогих конструкционных материалов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Испарительна  установка, содержаща  соединенные между собой резервуар дл  сжиженного газа, испаритель, сосуд дл 

   промежуточного теплоносител  и электрический нагреватель, устройство контрол  работы установки, трубопроводы паровой фазы газа и узел регулировани  давлени , отличающа с  тем, что, с целью

   повышени  надежности регулировани  работы испарител  и экономичности путем со- кращени  расхода электроэнергии, устройство контрол  работы выполнено в виде управл ющей камеры стрем  полост ми , образованными чувствительными элементами , центральна  полость которой заполнена разделительной жидкостью и св зана импульсным трубопроводом с электроконтактным манометром, при этом одна

   из боковых полостей св зана с паровым пространством резервуара, а друга  - с сосудом дл  промежуточного теплоносител .

   12. 11 9 6 8 10

   fc/}Q7j eЈinЈji o