RU2154783C1 - Установка для переконденсации выпара сжиженных газов с гелиевой холодильной машиной - Google Patents
Установка для переконденсации выпара сжиженных газов с гелиевой холодильной машиной Download PDFInfo
- Publication number
- RU2154783C1 RU2154783C1 RU99107301A RU99107301A RU2154783C1 RU 2154783 C1 RU2154783 C1 RU 2154783C1 RU 99107301 A RU99107301 A RU 99107301A RU 99107301 A RU99107301 A RU 99107301A RU 2154783 C1 RU2154783 C1 RU 2154783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquefied
- refrigerating machine
- liquefied gas
- helium
- flash vapor
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000001307 helium Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
В установке для переконденсации выпара сжиженных газов в качестве холодильной машины используется холодильная машина Стирлинга с рабочим телом - гелием. Замкнутый контур выпара сжиженного газа соединяет емкость для хранения сжиженного газа с конденсатором холодильной машины. Контур состоит из линии газообразного выпара с заборным устройством в газосодержащей части емкости, предохранительным клапаном, дроссельным клапаном и расширительной емкостью и линии сжиженного выпара с сосудом Дьюара, насосом высокого давления и обратным клапаном. Использование изобретения позволит повысить эффективность систем и снизить материальные затраты при хранении и использовании сжиженных газов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области криогенной техники, криогенных газовых холодильных машин с гелием, в качестве рабочего тела, работающих по обратному циклу Стирлинга, и конденсации паров сжиженных газов, например, природного газа.
Известно, что для сжижения газов используются различные циклы, например, с дросселированием или детандерные, однако в области криогенных температур (60 - 160 K) наиболее высокоэффективным циклом является цикл с холодильной машиной, работающей по циклу Стирлинга. Эффективность криогенных машин Стирлинга практически в 2 раза выше, по сравнению с другими установками, применяемыми для сжижения газов (Усюкин И.П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, стр. 185-186).
Известно, что ввиду внешних теплопритоков в емкостях с криогенными жидкостями образуется выпар (пары сжиженных газов), количество которого зависит от многих факторов: формы емкостей; типов теплоизоляции и т.д. (Р.Б. Скотт. Техника низких температур. Перевод под ред. проф. М.П.Малкова, М.: Изд.: иностр. литер., 1962, стр. 250). Однако, выброс пара за пределы емкости для хранения сжиженных газов приводит либо к потере ценного продукта, либо к загрязнению окружающей среды.
Известно, что сжиженный природный газ рассматривается как перспективное жидкое топливо, а температура кипения сжиженных природных газов соответствует температуре -162oC (113 K) (Нефтегазовая вертикаль. / Анал. журнал 9-10 (24-25), М., 1998, стр. 123/). Однако существует проблема высокоэффективного получения и хранения сжиженного природного газа, как криогенной жидкости.
Известны технические решения для газификации сжиженных газов перед их раздачей потребителям с применением насосов высокого давления (Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П. Малкова/. Изд.: "Иностр. литература", М., 1961, стр. 287-288).
Известно устройство сосуда Дьюара для жидкого азота с вакуумно-порошковой изоляцией (Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., - М.: Энергоиздат, 1981, стр. 202).
Известно устройство газовой холодильной машины "Филипса", работающей по обратному циклу Стирлинга, предназначенной для сжижения воздуха (Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М. П.Малкова/. Изд.: "Иностр. литература", М., 1961, стр. 35). Однако, применение жидкого воздуха требует повышенных мер взрыво- и пожаробезопасности.
Известно схемное решение транспортной установки с гелиевой холодильной машиной для хранения сжиженного газа, включающей в себя двухступенчатую детандерную холодильную машину с гелием, в качестве рабочего тела, теплоизолированную емкость для сжиженного газа с конденсирующим змеевиком в верхней части, соединенного с холодильной машиной (Р.Б. Скотт. Техника низких температур. Перевод под ред. проф. М.П. Малкова., М.: Изд. иностр. литер., 1962, стр. 260).
Недостатком данного технического решения является то, что в качестве гелиевой холодильной машины используется детандерная машина, имеющая невысокую эффективность в области криогенных температур.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности систем и снижении материальных затрат при хранении и использовании сжиженных газов, например, природного газа.
Для достижения этого технического результата, установка для переконденсации выпара сжиженных газов на основе гелиевой холодильной машины, включающая в себя гелиевую холодильную машину, теплоизолированную емкость для хранения сжиженных газов, снабжена, в качестве гелиевой холодильной машины, холодильной машиной Стирлинга, с рабочим телом - гелием, а также, замкнутым контуром выпара сжиженного газа, соединяющим емкость для хранения сжиженного газа с конденсатором холодильной машины, состоящим из линии газообразного выпара с заборным устройством в газосодержащей части емкости, предохранительным клапаном, дроссельным клапаном, расширительной емкостью, и линии сжиженного выпара с сосудом Дьюара, насосом высокого давления и обратным клапаном.
Введение в состав установки для переконденсации выпара сжиженных газов на основе гелиевой холодильной машины холодильной машины Стирлинга и замкнутого контура выпара сжиженного газа, соединяющего теплоизолированную емкость для хранения сжиженного газа с конденсатором холодильной машины и состоящего из линии газообразного выпара и сжиженного выпара, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности переконденсации выпара сжиженных газов в конденсаторе холодильной машины с последующим его сливом в емкость для хранения сжиженных газов, при теплообмене с рабочим телом холодильной машины Стирлинга - гелием, а также снижение затрат мощности холодильной машины, за счет применения более эффективного цикла и предварительного дросселирования газообразного выпара.
На чертеже изображена установка для переконденсации выпара сжиженных газов на основе гелиевой холодильной машины.
В состав установки входит холодильная машина Стирлинга 1 с рабочим телом - гелием, замкнутый контур выпара сжиженного газа, соединяющий теплоизолированную емкость для хранения сжиженного газа 2 с конденсатором (не показан) холодильной машины 1. Замкнутый контур состоит из линии сжиженного выпара 3 с сосудом Дьюара 4, насосом высокого давления 5, обратным клапаном 6 и линии газообразного выпара 6 с заборным устройством 8, предохранительным клапаном 9, дроссельным клапаном 10, расширительной емкостью 11.
Установка для переконденсации выпара сжиженных газов на основе гелиевой холодильной машины работает следующим образом.
За счет внешних теплопритоков в верхней части емкости 2 образуется выпар сжиженных газов. При достижении определенного давления срабатывает предохранительный клапан 9, что служит сигналом для включения холодильной машины 1. В результате этого по линии 7 газообразный выпар высокого давления, через заборное устройство 8, предохранительный клапан 9, поступает в дроссельный клапан 10, проходя через который в расширительную емкость 11, предварительно охлаждается, а затем, поступает в конденсатор (не показан) холодильной машины Стирлинга 1, где происходит его переконденсация. Переход выпара в жидкую фазу в конденсаторе холодильной машины 1 создает необходимый перепад давлений в линии 6. Затем, сжиженный выпар по линии 3 сливается в сосуд Дьюара 4 и насосом повышенного давления 5 через обратный клапан 6 подается в теплоизолированную емкость 2 в виде сжиженного газа.
Источники информации
1. Усюкин И. П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, стр. 185-186.
1. Усюкин И. П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, стр. 185-186.
2. Р. Б. Скотт. Техника низких температур. Перевод под ред. проф. М.П. Малкова, М.: Изд. иностр. литер., 1962, стр. 250.
3. Нефтегазовая вертикаль. /Аналитический журнал/ 9-10 (24-25), М., 1998, стр. 123.
4. Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под ред. проф. М.П. Малкова/. Изд.: "Иностр. литература". М., 1961, стр. 287-288.
5. Соколов Е. Я. , Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., - М.: Энергоиздат, 1981, стр. 202.
6. Вопросы глубокого охлаждения. /Сб. статей под. ред. проф. М.П. Малкова/. Изд.: "Иностр. литература", М., 1961, стр. 35.
7. Р. Б. Скотт. Техника низких температур. Перевод под ред. проф. М.П. Малкова, М.: Изд. иностр. литер., 1962, стр. 260 - прототип.
Claims (1)
- Установка для переконденсации выпара сжиженных газов на основе гелиевой холодильной машины, включающая в себя гелиевую холодильную машину, теплоизолированную емкость для хранения сжиженных газов, отличающаяся тем, что гелиевая холодильная машина выполнена в виде холодильной машины Стирлинга, установка снабжена замкнутым контуром выпара сжиженного газа с конденсатором холодильной машины, состоящим из линии газообразного выпара с заборным устройством в газосодержащей части емкости, предохранительным клапаном, дроссельным клапаном, расширительной емкостью и линии сжиженного выпара с сосудом Дьюара, насосом высокого давления и обратным клапаном.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99107301A RU2154783C1 (ru) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Установка для переконденсации выпара сжиженных газов с гелиевой холодильной машиной |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99107301A RU2154783C1 (ru) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Установка для переконденсации выпара сжиженных газов с гелиевой холодильной машиной |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2154783C1 true RU2154783C1 (ru) | 2000-08-20 |
Family
ID=20218301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99107301A RU2154783C1 (ru) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | Установка для переконденсации выпара сжиженных газов с гелиевой холодильной машиной |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2154783C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2253810C2 (ru) * | 2000-11-27 | 2005-06-10 | Кириллов Николай Геннадьевич | Установка по сжижению природного газа для гаражного заправочного пункта |
| CN105157345A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-12-16 | 中科力函(深圳)热声技术有限公司 | 工业气体回收设备及储存系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2745379A1 (de) * | 1976-10-09 | 1978-04-13 | Sanji Taneichi | Vorrichtung zur verfluessigung eines kuehlmittels und zur erzeugung einer niedrigen temperatur |
| FR2570478A1 (fr) * | 1984-09-19 | 1986-03-21 | Nord Mediterranee Chantiers | Procedes et dispositifs pour condenser et recycler les gaz qui s'evaporent d'une cuve de navire de transport de gaz liquefie et navires comportant ces dispositifs |
| FR2586083A1 (fr) * | 1985-08-06 | 1987-02-13 | Gaz Transport | Procede et dispositif pour ameliorer l'isolation thermique d'une cuve etanche et thermiquement isolante destinee au stockage d'un gaz liquefie |
-
1999
- 1999-04-13 RU RU99107301A patent/RU2154783C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2745379A1 (de) * | 1976-10-09 | 1978-04-13 | Sanji Taneichi | Vorrichtung zur verfluessigung eines kuehlmittels und zur erzeugung einer niedrigen temperatur |
| FR2570478A1 (fr) * | 1984-09-19 | 1986-03-21 | Nord Mediterranee Chantiers | Procedes et dispositifs pour condenser et recycler les gaz qui s'evaporent d'une cuve de navire de transport de gaz liquefie et navires comportant ces dispositifs |
| FR2586083A1 (fr) * | 1985-08-06 | 1987-02-13 | Gaz Transport | Procede et dispositif pour ameliorer l'isolation thermique d'une cuve etanche et thermiquement isolante destinee au stockage d'un gaz liquefie |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СКОТТ Р.Б. Техника низких температур. - М.: Иностранная литература, 1962, с.260. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2253810C2 (ru) * | 2000-11-27 | 2005-06-10 | Кириллов Николай Геннадьевич | Установка по сжижению природного газа для гаражного заправочного пункта |
| CN105157345A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-12-16 | 中科力函(深圳)热声技术有限公司 | 工业气体回收设备及储存系统 |
| CN105157345B (zh) * | 2015-07-13 | 2017-09-01 | 中科力函(深圳)热声技术有限公司 | 工业气体回收设备及储存系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2304746C2 (ru) | Способ и установка для сжижения природного газа | |
| GB2494400A (en) | Cryogenic energy storage system | |
| JP2001248977A (ja) | 圧縮した蒸気を再液化する装置 | |
| KR900005143A (ko) | 액체 천연가스의 기화 재액화법 | |
| EP0043212B1 (en) | Producing power from a cryogenic liquid | |
| US12135149B2 (en) | Heating and refrigeration system | |
| Sung et al. | LNG cold energy utilization technology | |
| Tan et al. | An ejector‐enhanced re‐liquefaction process (EERP) for liquid ethylene vessels | |
| RU2154783C1 (ru) | Установка для переконденсации выпара сжиженных газов с гелиевой холодильной машиной | |
| RU2159913C1 (ru) | Комбинированная система азотного охлаждения для термостатирования и хранения продуктов | |
| KR100740686B1 (ko) | Ｂｏｇ 재액화 장치 | |
| CN205593289U (zh) | 液化天然气的装置 | |
| RU2150057C1 (ru) | Установка для долговременного хранения сжиженных газов с азотным экраном | |
| RU2156931C1 (ru) | Стирлинг-система для долговременного хранения сжиженных газов | |
| RU2162580C2 (ru) | Установка для получения и долговременного хранения сжиженного природного газа | |
| RU2151978C1 (ru) | Комбинированная стирлинг-система для сжижения газов и их долговременного хранения | |
| RU2154784C1 (ru) | Установка для конденсации паров сжиженных газов на основе гелиевой холодильной машины | |
| US3408824A (en) | Gas liquefication employing thermosyphoned external liquid refrigerant | |
| RU2151976C1 (ru) | Комбинированная система для хранения сжиженных газов на основе азотного экрана | |
| RU2156415C1 (ru) | Установка для долговременного хранения сжиженных газов на основе криогенной машины, работающей по циклу стирлинга | |
| RU2159908C1 (ru) | Установка с криогенной машиной стирлинга для хранения сжиженных газов | |
| RU2151979C1 (ru) | Универсальная установка сжижения газов и их хранения на основе емкости с азотным экраном | |
| RU2150056C1 (ru) | Установка для сжижения газов с применением криогенной холодильной машины стирлинга | |
| RU2159909C1 (ru) | Технологический комплекс по сжижению газов и их хранению | |
| RU2156414C1 (ru) | Универсальная установка для сжижения газов и их хранения на основе криогенной машины стирлинга |