Способ испарения сжиженного углеводородного газа

Способ испарения сжиженного углеводородного газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Способ испарения сжиженного углеводородного газа, состоящего из смеси компонентов с разной температурой кипения относится к газоснабжению, может быть использовано при газоснабжении смесями сжиженных углеводородных газов сельскохозяйственных и жилищно-коммунальных потребителей и позволяет повысить удельный теплоприток и удельную паропроизводительность газификатора. Способ включает подачу жидкой фазы в нижнюю часть газификатора, полное испарение жидкой фазы за счет теплопритока при ее движении снизу вверх в газификаторе и дальнейшем движении только паровой фазы с ее отбором из верхней части газификатора. Движение паровой фазы в газификаторе после полного испарения жидкой фазы осуществляют при величине критерия Фруда от 5,9.10<SP POS="POST">-3</SP> до 5,0.10<SP POS="POST">3</SP>. 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

»Г ЯИАРИСГИЧЕСНИХ

"ЕОПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. 80,».1Бпйн А 1 (So 4 Г 17 С 7/04 (21) 4283557/31-26 (22) 02.06.87 (46) 30.09.89„ Бюл. У 36 (71) Саратовский политехнический институт (72) Б.Н.Курицын, A.П,Усачев и H.Â.Êãîðîâ (53) 621.59(088.8) (56) Стаскевич Н.А. и др. Справочник по сниженным углеводородным газам.

П.: Наука, 1986, с. 403-406. (54) СПОСОБ ИСПАРЕНИЯ СЖ1ИЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА(57) Способ испарения сжиженного углеводородного газа, состоящего из смеси, компонентов с разной температурой кипения, относится к газоснабже/

Изобретение относится к газоснабжению, в частности к испарению сжиженных углеводородных газов в проточных газификаторах, и может быть использовано при газоснабжении смесями сжиженных углеводородных газов сельскохозяйственных и жилищно-коммунальных потребителей.

Цель изобретения — повышение удельных теплопритока и паропроизводительности, На чертеже представлена -схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом.

По трубопроводу 1 производят подачу жидкой фазы в нижнюю часть подземного вертикального проточного газинию, может быть использован при газоснабже»п::; смесями сжиженных углеводородных газов сельскохозяйственных жив-шно-коммунальных потребителей и позволяет повысить удельный теплоприток и удельную паропроизводительность газификатора. Способ включает подачу жидкой фазы в нижнюю часть газификатора, полное испарение жидкой фазы за с;ет теппопритока при и; движении снизу вверх в газификат ре и дальнейшем движении только паровой фазы с ее отбором из верхней части газификатора. Движение паровой фаэ;.; в газификаторе после полного испарения лидкой фазы осуществляют при величине критерия Оруда от 5,9 10 до ,5,0 10 . 1 ил. фикатора 2 постоянного диаметра d.

В газификаторе 2 осуществляют полное испарение жидкой фазы за счет теплопритока при ее движении снизу вверх.

По трубопроводу 3 производят отбор паровой фазы из верхней части газпфикатора 2.

Пример . Из баллона в нижнюю часть вертикального проточного газификатора с абсолютным давлением

0,115 ГП1а подавалась охлажденная до начальной температуры кипения смесь, состоящая из 50 мол. Х пропана и

50 мол.Х н-бутана. Испарение смеси осуществлялось за счет теплопритока к наружной поверхности газификатора от окружающего воздуха с температурой

- C

t4,5 С. Отбор паровой фазы производился из верхней части газификатора

Q „-; 1 ,,ъта»»

Ф

Г д С „Д (ежа

Состав сжиженного газа, мол.j

Нропан 50 н-Бутан 50

Площадь проходного сечения газификатора М2

Объемный расход па- ровой фазы, м /ч

Массовый расход паровой фазы, кг/ч 0,101

Объемная скорость паровой фазы в газификаторе, м/с

Критерий Фруда для паровой фазы в газификаторе

Средняя температура кипения смеси, по высоте кипящего слоя, С 12 ь7

Температурный напор между теплоподводящей средой (возду0,00032

0,039

0,034

0,0059

50

3 151151 с последующим снижением давления до

300 Па и измерением объемного расхода с помощью счетчика ГСБ-400. Для создания интенсивности теплообмена, 5 идентичной с подземным гаэификатором, наружная поверхность стеклянной трубки была покрыта тепловой изоляцией с оставлением в ней отверстий для наблюдения за процессом кипения. Темпе- 10 ратуру начала и конца кипения измеряли с помощью ртутных термометров.

Удельную паропроизводительность гази фикатора определяли как отношение массового расхода.(кг/ч) к поверхнос- 15 ти испарения газификатора (м ). IIoверхность испарения находили по высоте испарительного участка.

Согласно предлагаемому способу испарения движение паровой фазы после полного испарения жидкой фазы осуществлялось при величине критерия Фруда

5,9. 10 . Температура начала и конца кипения смеси пропан — н-бутан соответственно -20,3 С и -5, 1 С, средняя 25

0 4 температура смеси -12,7 С.

Согласно известному способу испарения отбор паров осуществлялся при величине критерия Фруда 0,00027. Температура кипения смеси сохраняла прак-30 тически постоянное по высоте кипящего слоя значение (-5,4 С).

Ниже приведены результаты испарения смеси пропан — н-бутан в проточном газификаторе по предлагаемому способу. хом) и кипящей смесью

Поверхность испарения газификатора, м

Удельная паропроиэводительность газификатора (т.е. отношение массового р.асхода к поверхности испарения), кг/ч м2

Увеличение удельной паропроизводительности предлагаемого способа испарения по сравнению с известным, Х

23,2

0,058

1,78

Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повышение

В качестве объекта использовался вертикальный проточный гаэификатор, выполненный из стеклянной трубки внутренннм диаметром 0,004 м и наружным 0,006 м. Поверхность стеклянной трубки тепловой изоляцией не покрывалась.

Ниже приведены результаты испарения смеси прс лан - н-бутан в проточном газификаторе по предлагаемому способу при максимально возможной величине критерия Фруда (5 -10 ).

Состав сжиженного ra a, мол.Х

Пропан 50 н-Бутан 50 удельных теплопритока и паропроизводительности вертикального проточного подземного газификатора сжиженных углеводородных газов, состоящих иэ смесей компонентов с разными температурами кипения, таких как пропан и бутан, за счет движения паровой фазы при величине критерия Фруда не менее

5,9. 10

В эксплуатационной практике увели чение критерия Фруда паровой фазы в подземном вертикальном газификаторе больше 5i10 нецелесообразно потому, что потери давления на трение и подьем парожидкостной смеси в гаэификаторе становятся соизмеримыми и равными минимальному абсолютному давлению на входе в гаэификатор (0,115 NIIa) .

В этом случае способ испарения становится неосуществимым, так как жидкая фаза не будет поступать в газификатор.

1511514 ется повышение удельных теплопритока и паропроизводительности подземного вертикального проточного газификато5 ра сжиженных углеводородных газов, состоящих из смеси компонентов с раэной температурой кипения, эа счет понижения средней температуры кипения смеси и, как следствие, увеличение температурного напора между теплоподводящей средой и кипящим сжиженным газом, При этом жидкая фаза впроцессе испарения на любом участке гаэификатора движется совместно с паровой фазой снизу вверх и находится с ней в состоянии химического равновесия.

0,63

-12, 7

Площадь проходного сечения газификатора, и 0,0000126

Объемный расход паровой фазы, м /ч

Массовый расход паровой фазы, кг/ч 1,64

Объемная скорость паровой фазы в гаэификаторе, м/с

Критерий Фруда для паровой фазы в газификаторе 5 ° 10

Средняя температура кипения смеси по высоте кипящего слоя, С

Температурный напор теплопроводящей сре- 20 дой (воздухом) и кипящей смесью 23,2

Как видно из приведенных данных, при максимально возможном значении категория Фруда (5 ° 1 0 ) средняя температура ки-25 пения смеси как и при минимальном значении (5,9 10 З ) снизилась по срав- .м г

0 нению с прототипом от -5,4 до -12,7 С.

В то же время температурный напор между теплоподводящей средой и ки- 30 пящим сжиженным газом увеличился с

13,9 (прототип) до 23,2 С (предлагае-. мый способ). Это позволяет сделать .вывод, что при максимальном значении критерия Фруда (5 10 ) так же, как и при минимальном (5,9 10 ), достига-!

Формула изобретения

Способ испарения сжиженного углеводородного газа, состоящего предпочтительно из смеси пропана и бутана, включающий подачу жидкой фазы в нижнюю часть подземного вертикального проточного газификатора с постоянным по высоте диаметром, полное испарение жидкой фазы при движении ее в гаэофикаторе, отбор паровой фазы из верхней части газификатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения удельных теплопритока и паропроиэводительности, движение паровой фазы в гаэификаторе осуществляют при величине критерия Фруда 5,9

„10 ...5 .10 .

1511514

Составитель А.Никитин

Редактор Л.Веселовская Техред А,Кравчук Корректор Т.Малец

Заказ 5883/40 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, .ул. Гагарина, 101