Патент на изобретение №2301939

(54) АВТОНОМНЫЙ РЕГАЗИФИКАТОР

(57) Реферат:

Изобретение относится к теплотехнике, предназначено для преобразования жидкой фазы сжиженного углеводородного газа (СУГ) в паровую и может быть использовано, например, в качестве элемента блока топливоподающего транспортного, при аварийном обеспечении резервным топливом газотурбинных теплоэлектроцентралей. Автономный регазификатор содержит нагреватель, состоящий из жаровой трубы и горелки, и испаритель, имеющий подвод жидкой фазы СУГ и отвод паровой фазы. Испаритель выполнен в виде герметичного блока, в котором установлены греющие трубы, а нагреватель снабжен водяным объемом. Греющие трубы испарителя соединены подводящими и отводящими трубами циркуляционного насоса с водяным объемом нагревателя. В водяном объеме нагревателя установлены дымогарные трубы, соединенные с жаровой трубой по тракту дымовых газов. Техническое решение обеспечивает высокую надежность и удельную производительность регазификатора при условии его независимости от внешних источников энергии: горячей воды или электроэнергии. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к теплотехнике, предназначено для преобразования жидкой фазы сжиженного углеводородного газа (СУГ) в паровую и может быть использовано, например, в качестве элемента блока топливоподающего транспортного, при аварийном обеспечении резервным топливом газотурбинных теплоэлектроцентралей

Известна мобильная заправочная станция по патенту РФ №2065547, содержащая сосуд, разделенный герметичной перегородкой на неравные по объему части, соединенные между собой, а также испаритель, который представляет собой два соосно расположенных цилиндра с винтообразной перегородкой в зазоре между ними. Внутри меньшего цилиндра по его окружности расположены нагреватели. Меньшая по объему часть сосуда соединена в нижней и верхней части соответственно с нижней и верхней частью испарителя.

Указанная конструкция не обеспечивает автономности станции, так как для работы испарителя требуется подключение к сети электроэнергии.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является автономный регазификатор (Справочник по газоснабжению и использованию газа. Л., «Недра», 1990, с.475-477), основными преимуществами которого являются полная независимость от внешних источников энергии и сравнительно небольшая металлоемкость. Устройство содержит нагреватель, состоящий из жаровой трубы и горелки, и испаритель, выполненный в виде змеевика, расположенного на внешней поверхности жаровой трубы и имеющего подвод жидкой фазы СУГ и отвод паровой фазы.

К недостаткам этого устройства следует отнести низкую эксплуатационную надежность устройства из-за прямого огневого обогрева испарителя и низкую удельную производительность по паровой фазе, так как теплопередача осуществляется контактным способом.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности и увеличение удельной производительности регазификатора по паровой фазе.

Это достигается тем, что в автономном регазификаторе, содержащем нагреватель, состоящий из жаровой трубы и горелки, и испаритель, имеющий подвод жидкой фазы СУГ и отвод паровой фазы, в соответствии с изобретением испаритель выполнен в виде герметичного блока, в котором установлены греющие трубы, а нагреватель снабжен водяным объемом, причем греющие трубы испарителя соединены подводящими и отводящими трубами циркуляционного насоса с водяным объемом нагревателя.

Дополнительно, для увеличения удельной производительности регазификатора по паровой фазе, в водяном объеме нагревателя могут быть установлены дымогарные трубы, соединенные с жаровой трубой по тракту дымовых газов.

При этом нагреватель и испаритель могут иметь цилиндрическую форму и располагаться концентрично относительно друг друга.

Для увеличения поверхности теплообмена испаритель и нагреватель могут быть установлены друг относительно друга с зазором, который по тракту дымовых газов сообщается с жаровой трубой.

Дополнение конструкции нагревателя водяным объемом и организация циркуляции теплоносителя через греющие трубы испарителя, передающие свое тепло омывающему их СУГ, обеспечивают повышение надежности работы регазификатора, так как исключается прямой обогрев труб испарителя, а следовательно, – возможность их пережога. При этом, поскольку происходит смывание СУГ всей поверхности греющих труб, увеличивается поверхность теплообмена, а следовательно, повышается удельная производительность регазификатора по паровой фазе.

Прилагаемые иллюстрации поясняют суть предлагаемого изобретения. На фиг.1 представлена общая функциональная схема регазификатора. На фиг.2 показан вариант выполнения функциональной схемы, а на фиг.3 – вариант конструктивного выполнения устройства (поперечный разрез).

Автономный регазификатор (фиг.1) содержит нагреватель 1 и испаритель 2.

Нагреватель 1 состоит из жаровой трубы 4, в которой установлена горелка 3, и водяного объема 6. Жаровая труба 4 соединена с дымовой трубой 5.

Испаритель 2, в котором установлены греющие трубы 7, выполнен в виде герметичного блока, имеющего штуцера для подвода жидкой фазы СУГ и отвода паровой фазы. Греющие трубы 7 испарителя 2 соединены подводящими и отводящими трубами циркуляционного насоса 8 с водяным объемом 6 нагревателя 1.

Автономный регазификатор оснащается необходимой запорно-регулирующей, предохранительной арматурой и КИП, размещается в контейнере и может быть установлен на автомобильном прицепе топливозаправщика СУГ. При этом привод циркуляционного насоса 8 осуществляется от электрической сети топливозаправщика СУГ. Топливом для блочной горелки является паровая фаза СУГ содержащаяся в емкости заправленного СУГ топливозаправщика.

Работает устройство при включенной газовой горелке 3. Продукты сгорания нагревают стенки жаровой трубы 4 и отводятся через дымовую трубу 5, тепло от жаровой трубы 4 передается на стенки водяного объема 6, в результате чего происходит разогрев находящейся в нем жидкости – теплоносителя. В качестве теплоносителя может быть использована смесь этиленгликоля и воды (антифриз) с температурой замерзания -40°С.

Разогретый теплоноситель по отводящим трубам циркуляционным насосом 8 подается в греющие трубы 7, омываемые поступающим в испаритель 2 СУГ, нагревает и испаряет его, переводя из жидкой фазы в газообразную.

Для повышения удельной производительности устройства в водяном объеме 6 нагревателя 2 (фиг.2) могут быть установлены дымогарные трубы 9, соединенные с жаровой трубой 4 по тракту дымовых газов, что увеличивает поверхность контакта продуктов сгорания жаровой трубы 4 с теплоносителем.

Такой же эффект достигается, если испаритель 1 и нагреватель 2 (фиг.1) установить друг относительно друга с зазором 10, который по тракту дымовых газов сообщается с жаровой трубой 4. В этом случае дымовые газы отдают тепло одновременно и теплоносителю, и испаряемому газу через стенку блока испарителя 1.

Конструктивно регазификатор получается наиболее компактным и имеет при этом максимальную удельную производительность за счет увеличения поверхности теплообмена, если нагреватель 1 и испаритель 2 имеют цилиндрическую форму и концентрично расположены друг относительно друга (фиг.3). При горизонтальной установке регазификатора сжиженный газ подается снизу и отводится сверху испарителя 2, двигаясь вверх противотоком относительно движения теплоносителя.

Таким образом, техническое решение обеспечивает высокую надежность и удельную производительность регазификатора при условии его независимости от внешних источников энергии: горячей воды или электроэнергии.

Формула изобретения

1. Автономный регазификатор, содержащий нагреватель, состоящий из жаровой трубы и горелки, и испаритель, имеющий подвод жидкой фазы СУГ и отвод паровой фазы, отличающийся тем, что испаритель выполнен в виде герметичного блока, в котором установлены греющие трубы, а нагреватель снабжен водяным объемом, причем греющие трубы испарителя соединены подводящими и отводящими трубами циркуляционного насоса с водяным объемом нагревателя, а в водяном объеме нагревателя установлены дымогарные трубы, соединенные с жаровой трубой по тракту дымовых газов.

2. Регазификатор по п.1, отличающийся тем, что нагреватель и испаритель имеют цилиндрическую форму и концентрично расположены друг относительно друга.

3. Регазификатор по п.1, отличающийся тем, что испаритель и нагреватель установлены друг относительно друга с зазором, который сообщается с жаровой трубой по тракту дымовых газов.

РИСУНКИ