- •1. Введение
- •1.1. Состав воздуха, продукты его разделения, их характеристики и использование
- •1.2. Классификация криогенных установок
- •1.3. Структурная схема газожидкостного трансформатора теплоты
- •2. Термодинамические основы сжижения газов
- •2.1. Основные процессы для получения низких температур в воздухосжижительных установках
- •2.1.1. Дросселирование
- •2.1.2. Расширение газа в детандере
- •Лекция 16
- •2.2. Теоретические процессы сжижения газов (воздуха)
- •3. Технические процессы сжижения газов
- •3.1. Цикл высокого давления с однократным дросселированием
- •3.2. Цикл высокого давления с однократным дросселированием и дополнительным охлаждением
- •3.3. Квазицикл высокого давления с расширением газа в детандере (процесс ж. Клода)
- •3.4. Схема и квазицикл установки высокого давления (процесс п. Гейландта)
- •3.5. Схема и квазицикл установки низкого давления с расширением в турбодетандере (процесс п.Л. Капицы)
- •4.2. Ректификация жидкого воздуха
- •4.2.1. Общие сведения
- •4.2.2. Колонна однократной ректификации (для получения кислорода)
- •4.2.3. Колонна однократной ректификации для получения азота
- •4.2.4. Колонна двукратной ректификации
- •4.3. Получение аргона и других инертных газов
- •4.4. Хранение и транспортирование криогенных веществ
- •4.4.1. Тепловая изоляция криогенных систем
- •4.4.2. Криогенные емкости
- •Часть 5
- •5. Общие сведения о газовом топливе
- •5.1. Свойства газового топлива
- •5.2. Структура газопотребления
- •5.3. Основные пути экономии газа по отраслям
- •6. Назначение, состав и схемы систем газоснабжения
- •6.1. Схема сбора и транспорта газа
- •6.2. Прием и распределение газового топлива
- •6.2.1. Неравномерность потребления и методы ее выравнивания
- •6.2.2. Система газоснабжения промышленного предприятия
- •6.2.3. Прием и распределение природного газа
- •6.2.4. Прием и распределение искусственного газообразного топлива
- •6.2.5. Схемы внутрицеховых газопроводов
- •6.2.6. Схемы газорегуляторных пунктов и установок (грп и гру)
- •7. Основы проектирования систем газоснабжения
- •7. 1. Расчет газовых сетей
- •7.2. Устройство наружных газопроводов
- •Литература
4.4.2. Криогенные емкости
Емкости-хранилища стационарного и транспортного типа очень разнообразны по вместимости (от нескольких литров до сотен и тысяч метров кубических) и по назначению. При всем разнообразии конструкций криогенные емкости имеют много общего.
Емкости обычно имеют цилиндрическую форму, причем в стационарных емкостях (до 60 м3) ось цилиндра располагают вертикально для уменьшения занимаемой площади, а в транспортных – горизонтально (для увеличения устойчивости и уменьшения высоты).
Внутренний сосуд изготавливают из металлов, сохраняющих достаточную ударную вязкость при низких температурах: аустенитных сталей (в основном 12Х18Н10Т) или алюминиевых сплавов АМц и АМг-5В. Наружный корпус может быть выполнен из перечисленных металлов, а также из обычной углеродистой стали. Между внутренним сосудом для криогенной жидкости и кожухом помещена порошковая или многослойная теплоизоляция. Требуемый вакуум в теплоизоляционной полости поддерживается в период эксплуатации физическими (адсорбентами) и химическими поглотителями газа. Внутренний сосуд закрепляют в кожухе с помощью системы опор и подвесок.
В небольших емкостях внутренний сосуд крепят к горловине, служащей одновременно подвеской и трубой, позволяющей выполнять все технологические операции при эксплуатации сосуда. Сосуды этой простой конструкции называют сосудами Дьюара.
Существует два основных способа хранения криогенных жидкостей в емкостях: а) с открытым сбросом испарившегося газа в окружающую среду; б) бездренажное хранение – в закрытых емкостях.
При втором способе, казалось бы, потери газа исключаются, но по мере поступления теплоты из окружающей среды давление в емкости увеличивается. Давление возрастает по определенному закону, достигая предельного значения, определяемого прочностью сосуда, после чего давление необходимо сбрасывать.
Методики расчетов потерь криопродуктов с испарением при их хранении достаточно сложны [2, 3].
Часть 5
Газоснабжение промышленных предприятий
5. Общие сведения о газовом топливе
В настоящее время доля газа в топливно-энергетическом балансе нашей страны составляет более 30 %. По добыче природного газа (примерно 600 млрд. м3 в год) Россия занимает ведущее место в мире. Всего в мире добывается более двух триллионов м3 газа в год, и рост потребления продолжает расти (примерно на 7 % в год).
По самым пессимистическим прогнозам при таких темпах добычи разведанных запасов хватит на 20-30 лет, хотя полагают, что действительных запасов раз в 10 больше известных.
Важно отметить, что в любом случае запасы топлива, в том числе и газа, ограничены и невосполнимы.
Именно поэтому текущей задачей экономики всех стран является покрытие дополнительных потребностей в топливе и сырье за счет экономии и ресурсосбережения. Это достигается путем снижения энергоемкости и металлоемкости национального продукта.
Использование газа в качестве топлива дает значительный экономический эффект по сравнению с другими видами энергоносителей. Он заключается:
- в более низком уровне единовременных и текущих затрат;
- в более низких затратах на переработку и решении экологических проблем, благодаря лучшим физико-техническим характеристикам газа.