Дипломная (вкр): Использование сжиженных газов в качестве резервного топлива на объектах газоснабжения

-   подводящий трубопровод газа;

-   отводящий трубопровод газовоздушной смеси;

-   предохранительный запорный клапан;

-   приборы контроля давления;

-   запорная арматуры.

Инжектор с клапанами-отсекателями, воздушным фильтром и воздушной заслонкой выполнен в виде единого сборно-разборного блока. Клапан-отсекатель (см. рисунок 1.16) состоит из корпуса, пневмоцилиндра, газового и воздушного клапанов, их штоков и опорных тарелок, пружины, насадка с соплом и седлом под газовый клапан, двух круглых мембран из мембранного полотна, соединительной и импульсной трубок и патрубка для подвода газа к клапану.

Рисунок 1.16 - Клапан-отсекатель.

1 - воздушный клапан; 2 - мембрана; 3 - соединительная трубка; 4 - пружина; 5 - газовый клапан; 6 - импульсная трубка; 7 - сопло инжектора;8 - смеситель инжектора; 9 - патрубок; 10 - насадок; 11 - пневмоцилиндр; 12 - корпус.

Клапан-отсекатель работает следующим образом. Командный импульс давления на открытие клапана подается от блока управления через импульсную трубку. Под мембраной газового клапана происходит повышение давления до расчетного значения, необходимого для преодоления упругости пружины. Мембрана с опорными тарелками и соединенным с ними штоком клапана поднимается вверх, сжимая пружину. Газовый клапан поднимается до упора в корпус пневмоцилиндра и открывает доступ газа к соплу инжектора. Одновременно по импульсной соединительной трубке давление газа передается на мембрану воздушного клапана. Мембрана вместе с опорными тарелками и штоком клапана опускается вниз. Воздушный клапан открывается до упора в корпус пневмоцилиндра и впускает в инжектор поток воздуха, засасываемый энергией струи газа, истекающего из сопла. Когда кулачок блока управления воздействует на кнопку пневмодатчика, последний через импульсную трубку «стравливает» управляющее давление из-под мембраны газового клапана. Клапан под действием пружины закрывает доступ газа к соплу инжектора. Одновременно через сопло «стравливается» давление из надмембранного пространства привода воздушного клапана, который закрывается за счет упругости пружины.

Для беспрепятственного перемещения мембран межмембранное пространство пневмоцилиндра через дыхательное отверстие в стенке сообщается с внутренней полостью корпуса клапана-отсекателя. Герметичность пневмоцилиндра обеспечивает сальниковое уплотнение между корпусом пневмоцилиндра и штоками клапанов.

Принцип работы УПВС-04 следующий. Паровая фаза СУГ от испарителя через подводящий трубопровод подается к регулятору давления (см. рисунок 1.10), в котором давление снижается до 0,1 МПа. Затем газ поступает в газовый коллектор, где происходит разделение общего потока на четыре отдельных потока. Газ подается к соплам инжекторов через газовый клапан совмещенного клапана-отсекателя. Воздух засасывается из атмосферы через фильтр и воздушный клапан. Газовоздушная смесь из коллектора поступает в газометрическую емкость, которая в совокупности с блоком управления автоматически регулирует включение и выключение инжекторов, в зависимости от массы отобранной газовоздушной смеси. В работу могут поочередно включаться от одного до четырех инжекторов. Давление в газометрической емкости поддерживается постоянным и равным 4 кПа.

Технические характеристики установки УПВС-04 представлены
в таблице 1.16.

Таблица 1.16 - Технические характеристики установки УПВС-04

Установку УПВС-04 можно применять для покрытия пиковых нагрузок в сетях природного газа в периоды его часового, суточного или сезонного дефицита, а также в качестве источника резервного топлива для газоснабжения предприятий, требующих бесперебойной подачи газа. Она предназначена в основном для газоснабжения жилищно-коммунальных, сельскохозяйственных и промышленных объектов от групповых резервуарных установок СУГ с повышенной концентрацией бутана. В качестве регазификаторов для газовоздушной установки могут использоваться испарители различных типов: форсуночные, кожухотрубные, огневые и электрические. Установка УПВС-04 обладала небольшой инертностью и не требовала сложной и дорогостоящей автоматики.

1.4   Анализ параметров зарубежных установок по приготовлению и использованию пропан-бутановоздушных смесей

1.4.1 Смесительные установки Компании «Algas SDI» (США)

Смесительная установка XPV (см. рисунок 1.17) представляет собой комбинацию электрического испарителя Power XP, смесителя Venturi и емкости 1 м³ для газовоздушной смеси. Имеется возможность производства «синтетического» природного газа (SNG) меньше чем за 1 минуту. Установка XPV имеет взрывобезопасное исполнение.

Рисунок 1.17 - Смесительная установка XPV Компании «Algas SDI» (США).

Технические характеристики смесительной установки XPV с электрическим испарителем Power  XP сведены в таблицу 1.17.

Таблица 1.17 - Технические характеристики смесительной установки XPV

Смесительная установка XPM (см. рисунок 1.18) представляет собой автономную систему, состоящую из электрического испарителя Power XP и смесителя Venturi. Установка XPM имеет взрывобезопасное исполнение. Имеется возможность производства «синтетического» природного газа меньше чем за 1 минуту.

Рисунок 1.18 - Смесительная установка XPM Компании «Algas SDI» (США).

Технические характеристики смесительной установки XPM с электрическим испарителем Power  XP сведены в таблицу 1.18.

Таблица 1.18 - Технические характеристики смесительной установки XPM

Производительность 30-240 м³/час при давлении на выходе 300-800 мбар для пропана и 300-500 мбар для бутана обеспечивается без использования воздушного компрессора.

Для получения давления 300 мбар необходим только подземный резервуар, а для обеспечения более высокого давления необходимо присоединить насос для подачи жидкой фазы от подземного резервуара к испарителю.

Смесительная установка DFM (см. рисунок 1.19) представляет собой автономную систему, состоящую из огневого испарителя DIRECT FIRED и смесителя Вентури (Venturi).

Рисунок 1.19 - Смесительная установка DFM Компании «Algas SDI» (США).

Технические характеристики смесительной установки DFM с огневым испарителем DIRECT FIRED сведены в таблицу 1.19.

Таблица 1.19 - Технические характеристики смесительной установки DFM

Производительность 30-240 м³/час при давлении на выходе 300-800 мбар для пропана и 300-500 мбар для бутана обеспечивается без использования воздушного компрессора.

Для получения давления 300 мбар необходим только подземный резервуар, а для обеспечения более высокого давления необходимо присоединить насос для подачи жидкой фазы от подземного резервуара к испарителю.

Смесительная установка QM (см. рисунок 1.20) представляет собой автономную систему, состоящую из жидкостного испарителя Wahterbath и смесителя Venturi.

Рисунок 1.20 - Смесительная установка QM Компании «Algas SDI» (США).

Технические характеристики смесительной установки QM с жидкостным испарителем Wahterbath сведены в таблицу 1.20.

Таблица 1.20 - Технические характеристики смесительной установки QM