Баллон для сжиженных углеводород-ных газов

Баллон для сжиженных углеводород-ных газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Донецкое науЧно-производственное объединение по разработке и выпуску газовой аппаратуры

"Газоаппарат" (71) Заявитель (54) БАЛЛОН ДЛЯ СРХИЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ

ГАЗОВ

Изобретение относится к сосудам для сжиженных газов, а конкретно к баллонам для сжиженных углеводородных газов, применяемым преимущественно в индивидуальных и групповых газобаллонных установках.

Известны баллоны для сжиженных углеводородных газов, представляющие собой закрытую емкость, образованную из сваренных между собой деталей и имеющую в верхней части горловину (1).

Наиболее близким к изобретению является баллон для сжиженных углеводородных газов, состоящий из корпуса с двумя днищами, обечайки (или без нее), горловины и опорного элемента. При отборе rasa баллон устанавливается вертикально горловиной вверх (2) .

Недостаток баллона заключается в том, что из него не обеспечивается полный отбор газа, часть его остается в баллоне и возвращается на газонаполнительную станцию. Кроме того, снижается эффективность сжигания газа, поступаающего из баллона на горелки нагревательного аппарата.

Объясняется это теМ, что сжиженный газ, применяемый для коммунально-бытовых целей, состоит иэ пропана (легкая фракция) и бутана (тяжелая фракция в небольших количествах имеются примеси более легких и тяжелых газов. В верхней части баллона пропан и бутан находятся в газообразном состоянии, остальной объем наполнен жидкой фазой. Пропан по сравнению с бутаном имеет меньшую плотность, легче испаряется, имеет Меньшую теплоту сгорания и большее давление насыщенных паров. Несмотря на неограниченную растворимость углеводородных газов друг в друге, 35 иэ- за меньшей плотности пропан сосредоточен в верхней части жидкой фазы, а бутан опускается вниз и вначале не имеет испарительной поверхности. Таким образом,пропан

20 легче испаряется и располагается над бутаном. Поэтому иэ баллона в первую очередь расходуется пропан и только по мере уменьшения количества жидкой фазы начинает испаряться и расходоваться бутан. Когда пропан полностью расходуется и остается только бутан, давление уменьшается (так как бутан имеет меньшее давление насыщенных паров) и не обеспе30 чивается поступление необходимого

830074 количества газа для работы нагревательного аппарата. Баллон с остатками газа (бутана с примесями других тяжелых газов) направляется на перезаправку. Неполный отбор газа из баллона создает неудобства потребиелю, требует излишних расходов на ранспортировку, слив остатков, перезаправку и т.д. Кроме того, по мере отбора газа из баллона меняется тепловая нагрузка на горелках нагревательного аппарата, так как испаряющийся вначале пропан имеет меньшую теплоту сгорания, чем бутан. В результате снижается эффектив-. ность сжигания газа.

Цель изобретения — повышение эффективности за счет обеспечения более полного отбора газа из баллона.

Для достижения цели баллон снабжен расположенными одна над другой поперечными перегородками с патрубка- Щ ми, направленными вверх.

Перегородка может иметь чашеобразную форму, т.е. по периметру цилиндрическую часть, обращенную вверх, торец которой расположен примерно э5 на одном уровне с торцом патрубка.

Перегородки могут быть изготовлены из полиэтилена.

На фиг.1 показан баллон, разрез; на фиг. 2 — то же, с чашеобразными перегородками; на фиг. 3 — то же, перегородками из полиэтилена.

Баллон состоит из верхнего 1 и нижнего 2 днищ, обечайки 3 (в зависимости от емкости баллона и технологии изготовления обечайки может отсутствовать), горловины 4 и опорного элемента 5. Горловина 4 имеет резьбу, в которую устанавливается за*орное устройство (не показано).

Детали соединены между собой свар- 40 кой. Внутри баллона установлены перегородки 6 с патрубами 7. Перегородки по периметру приварены к баллону герметичным швом. Каждая перегородка с патрубком и стенкой баллона 4 образует отстойник для жндкой фазы.

Количество отстойников зависит от емкости баллона и требуемого эффекта.

Отстойники разделяют жидкую фазу по высоте на соответствующее число отсеков 8. Баллон снабжен цилиндричес кой частью 9 и опорными стойками.10.

,Баллон работает следующим образом.

После заполнения и транспортировки баллона пропан и бутан распределены в жидкой фазе равномерно. После установки баллона на спорный элемент у потребителя в спокойном состоянии бутан, имеющий большую плотность, начинает опускаться вниз. Но благодаря отстойникам не весь бутан опус- 0 кается на дно баллона, а из каждого отсека баллона он опускается в соответствующий отстойник (за исключением столба жидкости, проходящего через патрубки 7, но в связи с малыми размерами .отверстий в патрубках по сравнению с внутренним диаметром баллона эта часть жидкого газа составляет относительно малую долю). При отборе газа из баллона начинает испаряться и расходоваться в первую очередь пропан, так как он легче испарятся и в каждом отсеке расположен верху. Но, как только весь пропан испарится из верхнего отсека, открывается поверхность бутана в первом сверху отстойнике. После этого пропан испаряется из второго отсека, уровень жидкой фазы в баллоне понижается. Но при этом происходит одновременное испарение и бутана из первого отстойника. После испарения пропана из второго отсека начинает испаряться бутан и из второго отстойника. Уровень жидкой фазы понижается, но уже в двух верхних отстойниках находится бутан, подвергающийся испарению. По мере дальнейшего испарения пропана и понижения уровня жидкой фазы в баллоне испарению начинает подвергаться бутан, оставшийся в третьем отстойнике и т.д. Дополнительно в баллоне с металлическими отстойниками улучшается испарение газов за счет некоторого повышения подвода тепла от внешней среды к жидкой фазе газа (так как перегородки 6 выполняют роль ребер для передачи тепла).

Если перегородки 6 снабжены цилиндрической частью 9, то отстойник образуется самой перегородкой 6 с помощью патрубка 7 и цилиндрической части 9. При этом не требуется сварка по всему периметру герметичным швом. Так как уровень жидкой фазы в отстойнике определяется наиболее низкой частью, торцы цилиндрической части и патрубка целесообразно располагать примерно (учитывая технологию изготовления) на одном уровне. Если перегородки изготовлены из полиэтилена, то установка их в баллоне и относительно друг друга может осуществляться, например, с помощью опорных стоек 10.

Наличие отстойников увеличивает испарение и отбор бутана, в баллоне уменьшается количество неиспарившихся остатков, потребителю потребуется несколько реже заправлять баллон.

В результате уменьшаются расходы на перезаправку баллонов, их транспортировку и т.д. Кроме того, состав газовой смеси становится более равномерным, тепловая нагрузка на горелках нагревательного аппарата по времени и величине изменяется меньше. В результате чего повышается эффективность сжигания газа. Эти преимущества баллона обеспечивают получение экономического эффекта.

Изготовление перегородок с цилиндрической частью упрощает изготов830074 ление баллона, так как не требуется герметичное соединение их с баллоном.

Изготовление отстойников из полиэтилена направлено на снижение расхода металла и снижение массы баллона.

Формула изобретения

1. Баллон для сжих<енных углеводородных газов, содержащий корпус с горловиной и опорным элементом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности устройства за счет обеспечения более полного отбора газа иэ баллона, он снабжен расположенными одна над другой поперечными перегородками с патрубками.

2. Баллон по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что перегородки имеют чашеобразную форму и выполнены . из полиэтилена..

Истачники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. И.А.Кузнецов и др. Снабжение сжиженными газами. Л., "Недра", 1977, с . 17-26.

2. Баллоны стальные сварные для сжиженных газов на давления до

16 кгс/см ГОСТ 15860-70.

830074

Составитель Г. Ольшанская

Техред С. Мигунова Корректор Г. Назарова

1й Ф (.

Редактор Т. Парфенова

Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2662/9 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4