25.08.2017
217.015.b2f6

Устройство косвенно-испарительного охлаждения сжатого газа компрессорной станции магистрального газопровода

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области компрессорных станций магистральных газопроводов и, в частности, к аппаратам воздушного охлаждения газа с выработкой электроэнергии для электроснабжения собственных нужд. Устройство воздушного косвенно-испарительного охлаждения сжатого газа содержит внешний сухой канал и внутренний вертикальный цилиндр - влажный канал. Внутренняя сторона влажного канала покрыта гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью. Над верхней частью внутреннего цилиндра установлена подвижная труба Вентури, снабженная ветряным флюгером. По оси трубы Вентури установлена ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором. Корпус трубы Вентури окружен неподвижным кольцевым воздушным соплом, прикрепленным к внутреннему цилиндру установки, внутри которого размещен змеевик верхней части теплообменной поверхности газоохладителя. Змеевик нижней части теплообменной поверхности размещен между выходом из внутреннего цилиндра и входом в наружный вертикальный цилиндр. Трубопровод нагретого газа, нагретого в нагнетателе, подключен к верхней части змеевика теплообменной поверхности газоохладителя, а трубопровод охлажденного газа подключен к змеевику теплообменной поверхности нижней части газоохладителя. Использование изобретения позволяет производить выработку электроэнергии в устройстве косвенно-испарительного охлаждения. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области компрессорных станций магистральных газопроводов и, в частности, к аппаратам воздушного охлаждения газа с выработкой электроэнергии для электроснабжения собственных нужд.

На компрессорных станциях магистральных газопроводов для охлаждения газа, сжатого в нагнетателях, используются аппараты воздушного охлаждения (АВО). Известны АВО, состоящие из теплообменного блока, вентилятора с электроприводом и системы водяного орошения с водометными стволами, металлической сеткой и фильтром. Эти АВО за счет увлажнения фильтрационного покрытия и испарительного охлаждения воздуха обеспечивают интенсификацию охлаждения природного газа (Патент РФ №2200907, МПК F24F 3/14, опубл. 20.03.2003).

Недостатками этих АВО является большой расход электроэнергии на электродвигатели вентиляторов.

Известна градирня с косвенно-испарительным охлаждением воздуха и подогретой воды, работающая по циклу Майсоценко. Она состоит из двух вертикальных концентрических цилиндров, причем внешняя часть внутреннего цилиндра покрыта тонким слоем гидрофобной капиллярно-пористой поверхности и орошается водой. Атмосферный воздух поступает в центральный канал градирни (сухой канал) и, охлаждаясь от холодной стенки канала, движется сверху вниз. Температура стенки снижается за счет испарения воды из капиллярно-пористой поверхности на наружной стороне внутреннего цилиндра. Холодный воздух, вышедший из внутреннего цилиндра, движется вверх по кольцевому (влажному каналу) с увеличением влажности. За счет испарения воды во влажном канале температура воздуха на его выходе близка к температуре мокрого термометра. Наименьшая температура воздуха, близкая к точке росы, достигается в нижней части градирни на выходе из сухого канала. За счет увлажнения воздуха возникает подъемная сила, обеспечивающая движение воздуха через сухой и влажный каналы с увеличением его скорости. Установленная в нижней части градирни ветроустановка вырабатывает электроэнергию (А. Халатов, И. Карп, Б. Исаков Цикл Майсоценко и перспективы его использования в Украине, http://sssrregion.ru/pics/Khalatov_Ukraina.pdf).

Недостатками описанной установки - градирни, принятой в качестве прототипа изобретения, являются ее применение только для охлаждения подогретой воды и недостаточная электрическая мощность ее ветроэнергетической установки.

Целью изобретения является получение возможности для охлаждения природного газа, сжатого в нагнетателе компрессорной станции магистрального газопровода, и одновременной выработки электроэнергии для электроснабжения ее собственных нужд.

Поставленная цель достигается тем, что устройство косвенно-испарительного охлаждения сжатого газа компрессорной станции магистрального газопровода, содержащее два вертикальных концентрических цилиндра, один из которых влажный, а другой сухой, и гидрофобную капиллярно-пористую поверхность, смачиваемую водой, согласно изобретению верхняя часть концентрического канала между внешним и внутренним концентрическими цилиндрами связана с атмосферой, на верхней части внутреннего цилиндра укреплено неподвижное кольцевое воздушное сопло, связанное с атмосферой, и подвижный корпус трубы Вентури, снабженный ветряным флюгером и связанный через подшипник с внутренним цилиндром, внутри трубы Вентури размещена ветроэнергетическая установка, снабженная ветроколесом и электрогенератором, гидрофобная капиллярно-пористая поверхность покрывает внутреннюю часть внутреннего цилиндра - влажного канала, внутри его верхней части размещен змеевик верхней части теплообменной поверхности газоохладителя, змеевик ее нижней части размещен в воздушном канале между нижними частями внутреннего и внешнего цилиндров установки, сухим является концентрический канал между внешним и внутренним цилиндрами установки, трубопровод подвода нагретого газа подключен к верхней части змеевика теплообменной поверхности газоохладителя, а трубопровод отвода охлажденного газа подключен к нижней части змеевика теплообменной поверхности газоохладителя.

На Фиг. 1 изображен общий вид устройства косвенно-испарительного охлаждения газа, которое содержит воздушный флюгер 1, неподвижное кольцевое воздушное сопло 2, трубу Вентури 3, ветроэнергетическую установку с ветроколесом и электрогенератором 4, подшипник 5, внутренний вертикальный цилиндр - влажный канал 6, внешний вертикальный цилиндр 7, оросительное устройство 8, гидрофобную капиллярно-пористую поверхность 9, змеевик верхней части теплообменной поверхности газоохладителя 10, трубопровод нагретого газа 11, змеевик нижней части теплообменной поверхности газоохладителя 12, трубопровод охлажденного газа 13, трубопровод отвода воды 14, насос 15.

На Фиг. 2 изображено горизонтальное сечение по оси А-А кольцевого воздушного сопла 2 и трубы Вентури 3 верхней части установки, а на Фиг. 3 показано сечение неподвижного кольцевого воздушного сопла 2.

Устройство косвенно-испарительного охлаждения газа работает следующим образом. Атмосферный воздух поступает во внешний вертикальный цилиндр 7 и движется по сухому концентрическому каналу вниз, охлаждаясь до температуры, близкой к температуре точки росы за счет контакта воздуха с холодной стенкой внутреннего вертикального цилиндра 6, температура которого снижается за счет испарения воды во влажном канале из гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 9, покрывающей внутреннюю сторону внутреннего цилиндра 6 и орошаемую водой из оросительного устройства 8. Вышедший из сухого канала охлажденный воздух с температурой, близкой к температуре точки росы, обтекает змеевики нижней части теплообменной поверхности газоохладителя 12, производя охлаждение движущегося в них газа, затем он движется вверх через внутренний вертикальный цилиндр - влажный канал 6. При этом охлажденный воздух, контактируя с нагретой поверхностью змеевика верхней части теплообменной поверхности газоохладителя 10, производит охлаждение движущегося в нем нагретого газа, подводимого в него по трубопроводу нагретого газа 11. При этом величина относительной влажности воздуха, за счет испарения воды из гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 9 приближается к 100%. За счет увлажнения повышается масса и снижается плотность воздуха, при этом уменьшение плотности воздуха зависит также от величины разрежения, создаваемого за счет повышения кинетической энергии атмосферного воздуха в узком сечении трубы Вентури 3, подводимого в нее через неподвижное кольцевое воздушное сопло 2, а также от тепла, подводимого к влажному воздуху от змеевиков нижней части 12 и верхней части 10 теплообменной поверхности газоохладителя. Поэтому давление влажного воздуха на выходе из внутреннего цилиндра 6 - влажного канала, оказывается более низким, чем давление атмосферного воздуха. Разность плотностей атмосферного воздуха, подводимого через кольцевое воздушное сопло 2, и воздуха в узком сечении трубы Вентури 3 приводит к возникновению в сухом и влажном каналах установки искусственного ветра с повышением скорости воздуха, способствующим интенсификации теплообмена и повышению эффективности охлаждения газа в теплообменных поверхностях газоохладителя 10 и 12. При изменении направления внешнего воздушного потока воздушный флюгер 1 поворачивает трубу Вентури с помощью подшипника 5 по направлению внешнего воздушного потока. Поток атмосферного воздуха, ускоренный в трубе Вентури 3, проходя через ветроколесо, производит выработку электроэнергии в электрогенераторе ветроэнергетической установки 4, используемую для энергоснабжения собственных нужд компрессорной станции. В нижнюю часть корпуса установки поступает вода, не испарившаяся в гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 9, а также вода, сконденсированная из воздуха при понижении его температуры до температуры точки росы. Большая часть воды из трубопровода 14 направляется к внешнему потребителю, а ее меньшая часть насосом 15 подается в оросительное устройство 8 для подпитки гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 9.

По сравнению с прототипом, данное устройство позволяет:

- использовать метод воздушного косвенно-испарительного охлаждения для охлаждения природного газа, сжатого в нагнетателе компрессорной станции магистрального газопровода, без применения на компрессорных станциях установки воздушного охлаждения газа и исключения затрат электроэнергии на привод его электродвигателей;

- в отличие от прототипа в качестве сухого канала в предлагаемой установке использовать концентрический канал между наружным и внутренним цилиндрами установки;

- влажный канал находится во внутреннем цилиндре, при этом гидрофобная капиллярно-пористая поверхность покрывает внутреннюю, а не внешнюю, как у прототипа, стороны внутреннего цилиндра установки;

- вырабатывать электроэнергию в ветроэнергетической установке, размещенной в корпусе трубы Вентури, устанавливаемой с помощью флюгера по направлению воздушного потока;

- увеличивать выработку электроэнергии в ветроэнергетической установке за счет использования кинетической энергии ветрового потока атмосферного воздуха с ее увеличением в трубе Вентури, а также за счет увеличения разности давлений атмосферного воздуха и влажного воздуха, поступающего из влажного канала внутреннего цилиндра;

- использовать полученный дистиллят пресной воды, полученный из воздуха как для смачивания капиллярно-пористой поверхности, так и для внешних потребителей.

Устройство косвенно-испарительного охлаждения сжатого газа компрессорной станции магистрального газопровода, содержащее два вертикальных концентрических цилиндра, один из которых влажный, а другой сухой, и гидрофобную капиллярно-пористую поверхность, смачиваемую водой, отличающееся тем, что верхняя часть концентрического канала между внешним и внутренним концентрическими цилиндрами связана с атмосферой, на верхней части внутреннего цилиндра укреплено неподвижное кольцевое воздушное сопло, связанное с атмосферой, и подвижный корпус трубы Вентури, снабженный ветряным флюгером и связанный через подшипник с внутренним цилиндром, внутри трубы Вентури размещена ветроэнергетическая установка, снабженная ветроколесом и электрогенератором, гидрофобная капиллярно-пористая поверхность покрывает внутреннюю часть внутреннего цилиндра - влажного канала, внутри его верхней части размещен змеевик верхней части теплообменной поверхности газоохладителя, змеевик ее нижней части размещен в воздушном канале между нижними частями внутреннего и внешнего цилиндров установки, сухим является концентрический канал между внешним и внутренним цилиндрами установки, трубопровод подвода нагретого газа подключен к верхней части змеевика теплообменной поверхности газоохладителя, а трубопровод отвода охлажденного газа подключен к нижней части змеевика теплообменной поверхности газоохладителя.
Устройство косвенно-испарительного охлаждения сжатого газа компрессорной станции магистрального газопровода
Устройство косвенно-испарительного охлаждения сжатого газа компрессорной станции магистрального газопровода
Устройство косвенно-испарительного охлаждения сжатого газа компрессорной станции магистрального газопровода
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 32.
20.01.2013
№216.012.1d5e

Способ сжигания природного газа и устройство для его осуществления

Изобретение относится к теплоэнергетике и может применяться в промышленности и других отраслях народного хозяйства, использующих природный газ в качестве энергоносителя. Устройство для сжигания природного газа содержит корпус с газораздающими отверстиями, перпендикулярными набегающему потоку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473012
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.07.2013
№216.012.548a

Способ работы и устройство для вентиляции автодорожных тоннелей

Способ работы и устройство для вентиляции автодорожных тоннелей относится к установкам для вентиляции автодорожных тоннелей с одновременной выработкой электрической и тепловой энергии для энергоснабжения жилых зданий, социальных и промышленных объектов городов. Улучшение экономических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487245
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.11.2013
№216.012.7ee5

Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива содержит гидродинамический кавитационный аппарат, выполненный как тангенциально-осевой вихревой эмульгатор, состоящий из трубопровода обрабатываемых жидких топлив, трубопровода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498158
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.08.2014
№216.012.e971

Парогазовая надстройка паротурбинного энергоблока с докритическими параметрами пара

Изобретение относится к энергетике. Парогазовая надстройка паротурбинного энергоблока с докритическими параметрами пара, заключающаяся в том, что паротурбинный энергоблок докритических параметров пара, работающий на газе, надстраивают парогазовой установкой с предвключенной паровой турбиной с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525569
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.10.2014
№216.013.011c

Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали

Изобретение относится к энергетике. Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали, у которой паровая турбина оснащена поверхностным конденсатором первой и второй ступеней нагрева для подогрева сырой подпиточной воды. Изобретение позволяет увеличить электрическую мощность,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531682
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.0890

Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором

Изобретение относится к энергетике. Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором, содержащая компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, котел-утилизатор, вакуумный деаэратор, конденсационную паровую турбину, противодавленческую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533593
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0898

Энергетическая установка с парогазовой установкой

Изобретение относится к энергетике. Энергетическая установка, включающая парогазовую установку, может применяться для надстройки паротурбинных энергоблоков, причем надстраивают парогазовой установкой с приводом компрессора от конденсационной паровой турбины с суперсверхкритическими начальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533601
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0db0

Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали

Изобретение относится к энергетике. Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали содержит паровую турбину с промышленным отбором пара и конденсатором со встроенным пучком, химводоочистку, вакуумный деаэратор, трубопроводы сырой, умягченной подпиточной воды, прямой и обратной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534921
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.02.2015
№216.013.259b

Энергетическая газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов

Использование: энергетические газотурбодетандерные установки с использованием избыточного давления топливного газа могут быть применены для электроснабжения компрессорных станций (КС) магистральных газопроводов. Сущность изобретения: газ высокого давления из газопровода топливного газа КС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541080
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.03.2015
№216.013.346c

Вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции

Изобретение относится к энергетическим установкам, а более конкретно к вихревым энергетическим установкам газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов. Сущность изобретения: вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата (ГПА) компрессорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544895
Дата охранного документа: 20.03.2015
Показаны записи 1-10 из 81.
27.04.2015
№216.013.46ce

Устройство обнаружения утечки воздуха из модуля космической станции

Изобретение относится к газоразрядным (плазменным) приборам для проверки изделий, в т.ч. космических аппаратов (КА), на герметичность. Устройство содержит корпус (8) с приемными камерами (9, 10, 11), герметичными заслонками (12, 13) и ионизационным датчиком (ИОД). ИОД включает в себя ионный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549630
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.11.2015
№216.013.8d83

Фотоплетизмограф с адаптивной коррекцией постоянной составляющей

Изобретение относится к медицинской технике. Фотоплетизмограф с адаптивной коррекцией постоянной составляющей содержит генератор импульсов, источник света, фотоприемник, преобразователь ток/напряжение, усилитель переменного напряжения и синхронный демодулятор. В устройство дополнительно введены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567834
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8e39

Гаситель колебаний для гидравлических систем

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения колебаний давления в трубопроводных системах в области нефтяной и газовой промышленности. Гаситель содержит корпус с входной и выходной крышками с выполненными в них каналами в форме усеченного конуса, соединенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568018
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.11.2015
№216.013.8f31

Способ электромагнитной модификации жидких энергоносителей и устройство для его реализации

Изобретение относится к способу электромагнитной модификации жидких энергоносителей на основе эффекта ядерного магнитного резонанса, заключающемуся в облучении продукта одновременно ортогональными переменным электромагнитным и постоянным магнитным полями, изменяющими структуру молекул. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568273
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.12.2015
№216.013.9675

Устройство для алмазного выглаживания отверстий

Изобретение относится к устройствам для выглаживания отверстий в деталях. Устройство содержит корпус с пазами, ножку, оправку, алмазный выглаживающий инструмент, пару центральных и две пары концевых рычагов, установленных в корпусе, стержни, расположенные в пазах корпуса, ползуны и штанги, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570137
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.989d

Керамическая композиция для изготовления кирпича

Изобретение относится к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности при сжатии керамического кирпича. Керамическая масса содержит, мас. %: межсланцевая глина 50-70; электросталеплавильный шлак 30-50....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570689
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9b92

Газовый микрохроматограф для анализа органических и неорганических веществ

Использование: для количественного анализа сложных смесей органических и неорганических веществ природного и техногенного происхождения в различных отраслях промышленности: химической, нефтяной, нефтехимической, энергетике, медицине, биологии, экологии и др. Газовый микрохроматограф для анализа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571451
Дата охранного документа: 20.12.2015
10.01.2016
№216.013.9f67

Упругодемпферная опора ротора турбомашины с демпфером с дроссельными канавками

Упругодемпферная опора ротора турбомашины с демпфером с дроссельными канавками относится к ГТД авиационного и наземного применения, а именно к конструкции упругодемпферной опоры компрессора турбомашины наземного применения или авиационного ГТД. Опора содержит корпус (1), втулку (2),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572444
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a35d

Теплопрочный электропроводный сплав на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым наноструктурным сплавам на основе алюминия, содержащим медь и марганец, и может быть использовано для получения изделий, работающих при повышенных температурах. Сплав на основе алюминия содержит, мас. %: медь 0,5-2,0;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573463
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.03.2016
№216.014.c15a

Композиция для изготовления жаростойких бетонов

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких бетонов на основе химических связующих. Техническим результатом изобретения являются повышения предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких бетонов. Композиция для изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576537
Дата охранного документа: 10.03.2016

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД