комплекс хранения сжиженного природного газа

Формула изобретения

Комплекс хранения сжиженного природного газа, содержащий криогенные емкости с СПГ и атмосферный испаритель, блок запорно-предохранительной и контрольно-измерительной аппаратуры, а также криогенный насос высокого давления, обеспечивающий подачу СПГ из емкостей в испаритель, отличающийся тем, что размещен внутри сооружения котлованного типа из железобетона, имеющего сверху песчаную обсыпку и разделенного на два помещения теплоизолированной стенкой, в одном из которых, оборудованном линией сброса избыточного давления с обратным клапаном, расположены емкости СПГ и криогенный насос высокого давления, а в другом расположен атмосферный испаритель, при этом через испаритель проходит линия подачи атмосферного воздуха с компрессором, которая после испарителя направлена в помещение, где расположены емкости СПГ и криогенный насос, а линия природного газа с запорно-регулирующей арматурой проходит от емкостей СПГ через испаритель и направлена к потребителям.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве стационарных хранилищ для сжиженного природного газа (СПГ).

Известно о перспективности применения криогенного топлива (жидкости) - сжиженного природного газа на различных видах автотранспорта и в энергоснабжении удаленных населенных пунктов (Мельников А.А., Пронин Е.П. Сжиженный природный газ - перспективы российского рынка. // Журнал «Полимергаз», № 2, 2000. - стр.14).

Известно устройство криогенных насосов и схема подключения данных насосов к хранилищам криогенных жидкостей для транспортировки их к потребителям. Однако данная схема не предусматривает газификацию криогенной жидкости (Новотельнов В.Н. и др. Криогенные машины: Учебник для вузов. - СПб.: Политехника, 1991. - стр.304).

Известно устройство комплекса приема, хранения и газификации сжиженного природного газа, содержащего криогенные емкости со сжиженным природным газом, испаритель-теплообменник, блок запорно-предохранительной и контрольно-измерительной аппаратуры. Однако данный комплекс не использует холодильный потенциал, образующийся при газификации СПГ, а также имеет дополнительный испаритель высокого давления для подачи СПГ из емкостей в испаритель-теплообменник, что приводит к увеличению объема комплекса (О.Черемных. Особенности транспортировки на экспорт СПГ в контейнерах-цистернах и технологии его слива в хранилища. // Журнал «АвтоГазоЗаправочный Комплекс+Альтернативное топливо», № 3, 2007. - стр.62-63).

Известно устройство комплекса хранения сжиженного природного газа, входящего в состав автозаправочной станции АЗС-КПГ (СПГ), содержащего криогенные емкости с СПГ и атмосферный испаритель, блок запорно-предохранительной и контрольно-измерительной аппаратуры, а также криогенный насос высокого давления, обеспечивающий подачу СПГ из емкостей в испаритель. Однако данный комплекс не использует холодильный потенциал, образующийся при газификации СПГ, а также имеет низкую защищенность от воздействия внешних факторов, поскольку находится на поверхности земли (Р.Дарбинян и др. Перевод карьерных самосвалов на газодизельный и газовый режим работы с использованием бортовых топливных систем сжиженного природного газа. // Журнал «АвтоГазоЗаправочный Комплекс», № 2, 2002. - стр.42-43).

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в использовании холодильного потенциала, образующегося при газификации СПГ для увеличения срока бездренажного хранения сжиженного природного газа, а также повышении безопасности и надежности эксплуатации хранилищ с криогенным топливом.

Для достижения данного технического результата комплекс хранения сжиженного природного газа, содержащий криогенные емкости с СПГ и атмосферный испаритель, блок запорно-предохранительной и контрольно-измерительной аппаратуры, а также криогенный насос высокого давления, обеспечивающий подачу СПГ из емкостей в испаритель, размещен внутри сооружения котлованного типа из железобетона, имеющего сверху песчаную обсыпку и разделенного на два помещения теплоизолированной стенкой, в одном из которых, оборудованном линией сброса избыточного давления с обратным клапаном, расположены емкости СПГ и криогенный насос высокого давления, а в другом - атмосферный испаритель, при этом через испаритель проходит линия подачи атмосферного воздуха с компрессором, которая после испарителя направлена в помещение, где расположены емкости СПГ и криогенный насос, а линия природного газа с запорно-регулирующей арматурой проходит от емкостей СПГ через испаритель и направлена к потребителям.

Введение в состав комплекса хранения сжиженного природного газа линии подачи атмосферного воздуха с компрессором, проходящей через испаритель, расположенный в одном помещении, и направленной в другое помещение, где расположены емкости СПГ и криогенный насос, а также размещение всего комплекса внутри сооружения котлованного типа из железобетона, имеющего сверху песчаную обсыпку, позволяет получить новое свойство, заключающееся в увеличении срока бездренажного хранения сжиженного природного газа за счет заполнения помещения, где расположены емкости СПГ, холодным воздухом, образовавшимся при теплообмене со сжиженным природным газом в испарителе и отсутствия теплопритоков из окружающей среды, а также повышении надежности эксплуатации хранилищ с криогенным топливом за счет расположения комплекса в сооружении котлованного типа.

На чертеже изображен комплекс хранения сжиженного природного газа.

Комплекс хранения СПГ состоит из емкостей СПГ 1, криогенного насоса высокого давления 2 и атмосферного испарителя 3, соединенных между собой линией подачи природного газа потребителям 4 с запорно-регулирующей арматурой 5. Емкости СПГ 1 и криогенный насос 2 расположены в помещении 6 сооружения 7, изготовленного из железобетона и имеющего сверху песчаную обсыпку 8. Испаритель 3 расположен в помещении 9 сооружения 7, отделенного от помещения 6 теплоизолированной перегородкой 10. Через испаритель 3 по линии подачи атмосферного воздуха 11 с помощью компрессора 12 охлажденный атмосферный воздух подается в помещение 6. Для удаления избыточного воздуха помещение 6 снабжено линией сброса избыточного давления 13 с обратным клапаном 14.

Комплекс хранения сжиженного природного газа работает следующим образом.

Сжиженный природный газ из емкостей 1, расположенных в помещении 6 сооружения 7, через запорно-регулирующую арматуру 5 криогенным насосом 2 подается по линии 4 в испаритель 3, где сжиженный природный газ нагревается, испаряется и в газообразном состоянии поступает потребителям. Одновременно в испаритель 3, расположенный в помещении 9 сооружения 7, по линии 11 с помощью компрессора 12 подается атмосферный воздух, который отдает свою теплоту (через теплообменную поверхность испарителя 3) сжиженному природному газу, сам при этом охлаждается и поступает в помещение 6. Тем самым в помещении 6 поддерживается низкая температура, что обеспечивает снижение теплопритоков к емкостям 1 и увеличение времени бездренажного (без потерь) хранения СПГ. Этим обеспечивается использование холодильного потенциала газификации СПГ для охлаждения помещения 6. Также для уменьшения теплопритоков к емкостям СПГ 1 помещение 6 отделено от помещения 9 теплоизолированной стенкой 10, а сооружение 7 котлованного типа сверху закрыто слоем песчаной обсыпки 8. Сооружение 7, выполненное из железобетона, и песчаная обсыпка 8 создают дополнительную теплоизоляцию и предохраняют комплекс хранения СПГ от различного рода повреждений (молния, террористический акт и т.д.), тем самым повышают надежность и безопасность эксплуатации хранилища СПГ. Для удаления избыточного воздуха из помещения 6 в его верхней части установлена линия сброса избыточного давления 13 с обратным клапаном 14, что обеспечивает движение воздуха только изнутри наружу.

Источники информации

1. Мельников А.А., Пронин Е.П. Сжиженный природный газ - перспективы российского рынка. // Журнал «Полимергаз», № 2, 2000. - стр.14.).

2. Новотельнов В.Н. и др. Криогенные машины: Учебник для вузов. - СПб.: Политехника, 1991. - стр.304

3. О.Черемных. Особенности транспортировки на экспорт СПГ в контейнерах-цистернах и технологии его слива в хранилища. // Журнал «АвтоГазоЗаправочный Комплекс+Альтернативное топливо», № 3, 2007. - стр.62-63.

4. Р.Дарбинян и др. Перевод карьерных самосвалов на газодизельный и газовый режим работы с использованием бортовых топливных систем сжиженного природного газа. // Журнал «АвтоГазоЗаправочный Комплекс», № 2, 2002. - стр.42-43 - прототип.