Система подачи сжатого газа в несколько питаемых газом устройств - RU2018128039A
Код документа: RU2018128039A
Формула
1. Система подачи сжатого газа в несколько питаемых газом устройств, включающая:
- впускное отверстие (10) для газа для присоединения к источнику (101) газа;
- концевое выпускное отверстие (30) для газа для присоединения к первому питаемому газом устройству (102);
- многоступенчатый газовый компрессор (100) с жидким поршнем, который имеет по меньшей мере две ступени (1-4) компрессора, соединенные последовательно в упорядоченную цепь между впускным отверстием (10) для газа и концевым выпускным отверстием (30) для газа, где каждая ступень компрессора включает по меньшей мере один цилиндр, снабженный вытеснительной жидкостью, а также включает устройство для подачи жидкости при высоком давлении, установленное для попеременного увеличения и уменьшения количества вытеснительной жидкости, содержащейся внутри цилиндра, для загрузки, сжатия и выгрузки газа на этой ступени компрессора, при этом каждая ступень компрессора, отличающаяся от первой ступени в цепи и называемая более высокой ступенью компрессора, присоединена для обработки газа, который выпускают с предыдущей ступени компрессора, расположенной в цепи непосредственно перед указанной более высокой ступенью компрессора, через промежуточный канал для газа, соединяющий указанную предыдущую ступень компрессора с указанной более высокой ступенью компрессора, так что давление газа, перетекающего из впускного отверстия для газа, возрастает каждый раз, когда его обрабатывают на одной из ступеней компрессора, а газ, выпускаемый из концевого выпускного отверстия для газа, был обработан последовательно на всех ступенях компрессора в цепи;
отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- промежуточное выпускное отверстие (20) для газа, расположенное в одном из промежуточных каналов для газа, соединяющих две ступени компрессора (2, 3), являющиеся последовательными в цепи, причем указанное промежуточное выпускное отверстие для газа предназначено для присоединения ко второму питаемому газом устройству (103) через регулируемый спускной клапан (24); и
- первый датчик (11) давления, установленный для регистрации давления газа во впускном отверстии для газа (10), второй датчик (21) давления, установленный для регистрации давления газа в промежуточном выпускном отверстии (20) для газа, расположенном выше по потоку от спускного клапана (24) относительно направления потока газа в указанном промежуточном выпускном отверстии для газа, и третий датчик (31) давления, установленный для регистрации давление газа в концевом выпускном отверстии (30) для газа;
и тем, что устройство для подачи жидкости при высоком давлении на первой ступени (1) компрессора в цепи включает первые средства (13) регулирования, установленные для изменения производительности газа на указанной первой ступени компрессора, на основании результатов первого измерения, полученных с помощью первого датчика (11) давления,
причем система дополнительно включает вторые средства регулирования, установленные для регулирования спускного клапана (24), на основании результатов второго измерения, полученных с помощью второго датчика (20) давления, и
система для подачи жидкости при высоком давлении на последней ступени (4) компрессора в цепи включает третьи средства регулирования (43), установленные для изменения производительности газа на указанной последней ступени компрессора, на основании результатов третьего измерения, полученных с помощью третьего датчика (31) давления.
2. Система по п. 1, дополнительно включающая:
- первый регулятор (12), присоединенный для приема первого заданного значения давления, а также для приема результатов первого измерения давления от первого датчика (11) давления, и присоединенный для передачи по меньшей мере значения одного первого рабочего параметра в первые средства (13) регулирования, причем указанный по меньшей мере один первый рабочий параметр регулирует производительность газа на первой ступени (1) компрессора в цепи и дает заключение с помощью первого регулятора, на основании по меньшей мере одного различия между одним из результатов первого измерения давления и первым заданным значением давления;
- второй регулятор (22), присоединенный для приема второго заданного значения давления, а также для приема результатов второго измерения давления от второго датчика (21) давления, и присоединенный для передачи значения второго рабочего параметра во вторые средства регулирования, причем указанный второй рабочий параметр регулирует поток газа через промежуточное выпускное отверстие (20) для газа с использованием спускного клапана (24) и дает заключение с помощью второго регулятора, на основании по меньшей мере одного различия между одним из результатов второго измерения давления и вторым заданным значением давления; и
- третий регулятор (32), присоединенный для приема третьего заданного значения давления, а также для приема результатов третьего измерения давления от третьего датчика (31) давления, и присоединенный для передачи по меньшей мере значения одного третьего рабочего параметра в третьи средства (43) регулирования, причем указанный по меньшей мере один третий рабочий параметр регулирует производительность газа на последней ступени (4) компрессора в цепи, и дает заключение с помощью третьего регулятора, на основании по меньшей мере одного различия между одним из результатов третьего измерения давления и третьим заданным значением давления.
3. Система по п. 2, в которой каждый из первого (12), второго (22) и третьего (32) регуляторов включает пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор.
4. Система по п. 2 или 3, которая дополнительно включает интегрированную систему (40) регулирования по обращению с газом, выполненную с возможностью получения первого, второго и третьего заданных значений давления и передачи указанных первого, второго и третьего заданных значений давления, соответственно, в первый (12), второй (22) и третий (32) регуляторы.
5. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой цепь включает от двух до шести ступеней (1-4) компрессора, включая значения два и шесть, в многоступенчатом газовом компрессоре (100) с жидким поршнем.
6. Система по п. 5, в которой по меньшей мере две ступени (1, 2) компрессора многоступенчатого газового компрессора (100) с жидким поршнем расположены в цепи между впускным отверстием (10) для газа и промежуточным выпускным отверстием (20) для газа и называются ступенями компрессора первого сегмента, и в которой устройство для подачи жидкости при высоком давлении на каждой из ступеней компрессора первого сегмента включает соответствующие средства (12, 23) регулирования, установленные для изменения соответствующей производительности газа на ступенях компрессора первого сегмента, на основании результатов первого измерения, полученных с помощью первого датчика (11) давления.
7. Система по п. 5 или 6, в которой по меньшей мере две ступени (3, 4) компрессора многоступенчатого газового компрессора (100) с жидким поршнем расположены в цепи между промежуточным выпускным отверстием (20) для газа и концевым выпускным отверстием (30) для газа и называются ступенями компрессора последнего сегмента, и в которой устройство для подачи жидкости при высоком давлении на каждой из ступеней компрессора последнего сегмента включает соответствующие средства (33, 43) регулирования, установленные для изменения соответствующей производительности газа на ступенях компрессора последнего сегмента, на основании результатов третьего измерения, полученных с помощью третьего датчика (31) давления.
8. Система по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающая устройства (62-65) промежуточного охлаждения, каждое из которых расположено в одном промежуточном канале для газа между двумя ступенями (1, 4) компрессора, являющимися последовательными в цепи, и между последней ступенью (4) компрессора в цепи и концевым выпускным отверстием (30) для газа, для охлаждения газа, протекающего в указанном промежуточном канале для газа или в указанном концевом выпускном отверстии для газа.
9. Система по любому из предшествующих пунктов, выполненная для установки на борту работающего на газу транспортного средства, в частности, работающего на газу судна, и в которой одно из промежуточного выпускного отверстия (20) для газа и концевого выпускного отверстия (30) для газа предназначено для соединения с впускным отверстием для газового топлива тягового двигателя транспортного средства.
10. Система по п. 9, в которой промежуточное выпускное отверстие (20) для газа или концевое выпускное отверстие (30) для газа, отличающееся от отверстия, предназначенного для соединения с впускным отверстием для газового топлива тягового двигателя транспортного срдества, предназначено для соединения с газовой горелкой или системой для сжижения газа.
11. Система по п. 9 или 10, в которой концевое выпускное отверстие (30) для газа предназначено для соединения с впускным отверстием для газового топлива тягового двигателя транспортного средства, причем указанный тяговый двигатель транспортного средства образует при этом по меньшей мере часть первого питаемого газом устройства (102), и давление газа в концевом выпускном отверстии для газа составляет от 10 МПа (абс.) до 45 МПа (абс.) (от 100 бар (абс.) до 450 бар (абс.)).
12. Система по п. 11, дополнительно включающая компрессор (60) предварительного сжатия, установленный на пути газа между впускным отверстием (10) для газа и соединением с источником (101) газа.
13. Система по п. 9 или 10, в которой промежуточное выпускное отверстие (20) для газа предназначено для соединения с впускным отверстием для газового топлива тягового двигателя транспортного средства, причем указанный тяговый двигатель транспортного средства образует при этом по меньшей мере часть второго питаемого газом устройства (103), и давление газа в промежуточном выпускном отверстии для газа составляет 0,6±0,15 МПа (абс.) (6±1,5 бар (абс.)) или 1,6±0,4 МПа (абс.) (16±4 бар (абс.)).
14. Система по любому из пп. 9-13, в которой впускное отверстие (10) для газа системы предназначено для соединения так, чтобы принимать испарившийся газ, источником которого служит сжиженный газ, содержащийся по меньшей мере в одной цистерне, установленной на борту транспортного средства, причем указанная цистерна образует по меньшей мере часть источника (101) газа.
15. Система по любому из пп. 9-14, предназначенная для обработки газа, более чем на 80% по массе состоящего из метана.
16. Работающее на газу транспортное средство, включающее тяговый двигатель и по меньшей мере одну систему подачи сжатого газа в несколько питаемых газом устройств, причем указанная система соответствует любой из указанных в пп. 1-15, в которой одно из промежуточного выпускного отверстия (20) для газа и концевого выпускного отверстия (30) для газа системы находится в соединении с впускным отверстием для газового топлива тягового двигателя транспортного средства.
17. Работающее на газу транспортное средство по п. 16, включающее две отдельные системы подачи сжатого газа в несколько питаемых газом устройств, где каждая система соответствует любой из указанных в пп. 1-15, в которой одно из промежуточного выпускного отверстия (20) для газа и концевого выпускного отверстия (30) для газа каждой системы находится в соединении с впускным отверстием для газового топлива тягового двигателя транспортного средства для обеспечения резерва для подачи газового топлива в тяговый двигатель.
