ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы перемещения сжиженных газов. . — Основные технологические схемы газораздаточных станций из "Газораздаточные станции сжиженных газов" Существует ряд методов перемещения сжиженных газов из железнодорожных или автомобильных цистерн в стационарные емкости и, наоборот, наполнения транспортных емкостей и баллонов из стационарных Хранилищ. Свойства сжиженных газов, являющихся кипящими жидкостями с малыми значениями удельного веса и теплоты парообразования, обусловливают специфичность используемых для перемещения методов, схем и оборудования. [c.33] Жидкая фаза при давлениях выше давления насыщения перемещается по трубопроводу полным сечением. Если же давление в трубе станет ниже давления насыщения, то жидкая фаза начнет интенсивно испаряться (вскипит). Как следует из диаграммы состояния пропана (см. рис. 3), при +30° С давление насыщения будет составлять 10,8 кПсм , понижение же давления в трубе до 10 кПсм приведет к переходу примерно 5% (х = = 0,05 по диаграмме состояния) жидкой фазы пропана в пар. Удельный объем жидкой фазы при давлении насыщения равен 0,00203 м /кг, удельный объем паровой фазы — 0,043 м /кг (см. рис. 3). Если произошло испарение 5% жидкой фазы, то пар займет объем 0,05 X 0,043 = = 0,00215 м . Следовательно, в результате такого небольшого понижения давления объем парожидкостной смеси будет превышать объем исходной жидкости более чем вдвое. Это свойство кипящих жидкостей не позволяет пользоваться для перекачивания сжиженных газов обычными методами и аппаратурой, в частности центробежными насосами обычных конструкций, особенно при подземном расположении емкостей. [c.33] Перемещение сжиженных газов за тет разности уровней (использование гидростатического напора) применяется обычно при заполнении подземных резервуаров из железнодорожных и автоцистерн, а также при розливе газа в баллоны, если позволяет рельеф местности (рис. 9). [c.34] Для того, чтобы слить цистерну в резервуар, необходимо соединить их паровые и жидкостные фазы. В сообщающихся сосудах жидкость устанавливается на одном уровне, поэтому жидкая фаза перетечет в нижестоящий резервуар. Для создания достаточной скорости слива при одинаковых температурах и давлениях в цистерне и емкости необходимо, чтобы за счет гидростатического напора создавалась разность давлений не менее 0,7—1,0 к/ /сле. Минимально необходимая величина гидростатического напора при этих условиях будет составлять 13— 20 м столба жидкости (удельный вес сжиженного газа — 0,5 кг/л). В зимнее время цистерна охлаждена значительно больше, чем стационарный резервуар (для подземного резервуара разность температур может достигать 10—15° С и более). В этом случае давление газа в цистерне будет значительно ниже, чем в резервуаре. [c.34] Уж — средний удельный вес жидкой фазы, кГ/л. [c.35] Пример 9. В зимних условиях при —25° С необходимо слпть сжиженный газ (пронан) со средним удельным весом 0,52 кГ/л в подземную емкость с температурой грунта —5 С. Определить необходимую разность уровней. [c.35] Для бесперебойного слива жидкой фазы действительная разность уровней должна быть увеличена на 20 м (см. выше), т. е. равна 58,5 л. [c.35] Перепад в 58,5 л (см. пример 9) необходим для начала слива. В дальнейшем температура внутри резервуара начнет понижаться из-за поступления охлажденной жидкости из цистерны, давление в подземной емкости станет меньше и разность уровней потребуется уже меньшая. [c.35] В начальный период создание такой разности, как правило, невозможно, поэтому необходимо соединить паровые пространства резервуара и цистерны. В этом случае давления выравниваются и слив происходит с использованием полного гидростатического напора. [c.35] Пример 10. В летних условиях при +25° С необходимо слить сжиженный газ (пропан) со средним удельным весом 0,51 в подземную емкость с температурой 4-10 С. Определить необходимую разность уровней. [c.35] В летних условиях в начальный момент слива возможно расположение цистерны ниже резервуара (см. [c.35] В летнее время при сливе, особенно автоцистерн, паровые фазы резервуаров и цистерн соединять не нужно. [c.36] Слив сжиженных газов из цистерн в стационарные хранилища можно осуществить созданием избыточного давления (по отношению к давлению в хранилище) в цистерне не растворяющимся в жидкой фазе сжатым газом. Для осуществления передавливания цистерну соединяют с хранилищем (баллоном) только жидкостным трубопроводом, а в паровое пространство сливаемой цистерны подают газ под давлением, превышающим упругость насыщения паров на 1 -г- 1,5 кПсм . Для этого используются метан, азот, углекислый или какой-либо инертный газ. [c.36] Если для передавливания используется природный газ и в нем содержится этан, то часть этана может перейти в сжиженный газ и раствориться в нем. И хотя полное насыщение этаном всего объема жидкости за время передавливания маловероятно, тем не менее необходимо учитывать возможность увеличения давления насыщения сжиженного газа выше допустимых норм для резервуаров. [c.37] Переливание с помощью подогрева возможно нри создании разности температур в опорожняемом и наполняемом сосудах за счет возникающей в них разности давлений. Практического применения этот способ не получил из-за трудности его осуществления (необходимо прогреть всю массу жидкости). Этот способ можно несколько видоизменить отдельный сосуд, наполненный сжиженным газом, разогревают и направляют пары, имеющие повышенное давление, в опоражниваемый резервуар. [c.37] Следует отметить, что эффект охлаждения верхнего слоя жидкости в результате испарения значительно меньше, чем эффект нагрева при конденсации. Объясняется это тем, что верхние охлажденные тяжелые слои жидкости опускаются вниз, а при нагреве конденсацией более легкие нагретые слои остаются на поверхности. Эффект охлаждения в 2—4 раза меньше, чем эффект нагрева. [c.39] Принципиально отличается от рассмотренных выше методов перемещение сжиженного газа при помощи компрессора-. в схеме появляется механический двигатель. [c.39] Компрессор отсасывает паровую (газовую) фазу из заполняемого резервуара и нагнетает ее в паровое пространство цистерны или расходного резервуара (рис. 10,5). [c.39] Создаваемая разность давлений способствует переливу жидкости в требуемом направлении (как при методе выдавливания сжатыми газами). Нагнетаемые компрессором пары сжиженного газа с повышенной температурой, соприкасаясь с холодной поверхностью, подогревают верхний слой жидкости и способствуют испарению и дополнительному повышению давления в опорожняемом сосуде (как при методе переливания с помощью подогрева). Отсасывание паров из заполняемого резервуара не только снижает давление, но и усиливает испарение и охлаждение жидкости (как при способе перемещения газа охлаждением), что также ускоряет процесс слива. Компрессором после слива железнодорожных цистерн производится отсос паров и направление их в резервуары хранилища. Оставшаяся на дне цистерны жидкость при этом полностью испаряется (иногда за исключением неиспаряющихся остатков и воды), а давление паров снижается до 0,5 кПсм . [c.40] Вернуться к основной статье