Устройство для хранения сжиженного газа (варианты) - RU2216683C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для хранения сжиженного газа, и может быть использовано в топливно-энергетической промышленности, например, на газонаполнительных станциях.

Из уровня техники известно хранилище для сжиженного газа, содержащее подземный обсыпанный резервуар [Б.С. Рачевский, С.М. Рачевский, И.И. Радчик. Хранение сжиженных углеводородных газов. М.: Недра, 1974, стр.128-136]. Указанное хранилище состоит из наземного цилиндрического резервуара, имеющего обсыпку грунтом не менее 0,2 м выше уровня жидкости в резервуаре и не менее 6 м, считая от стены резервуара до бровки обсыпки. Резервуар состоит из цилиндрического корпуса и двух эллиптических днищ. Резервуар содержит патрубки для заполнения и слива паровой фазы и подсоединения контрольно-измерительных средств. Причем для отбора и ввода сжиженного газа предназначен один и тот же патрубок.

Получению требуемого технического результата в указанном выше решении препятствует высокая металлоемкость конструкции, обусловленная необходимостью большого количества трубопроводов, что в свою очередь, понижает промышленную безопасность оборудования. Причем размер насыпи требует достаточно большой территории.

Из уровня техники известно устройство для хранения сжиженного газа, содержащее резервуар, установленный на кольцевых опорах внутри горизонтально расположенной под землей цилиндрической оболочки с эллиптическими днищами и двумя горловинами, одна из которых снабжена герметичной крышкой, а другая - герметично закрываемым люком. Резервуар содержит горизонтально расположенный цилиндрический корпус с эллиптическими днищами, оснащенный патрубком люка, патрубком для паровой фазы сжиженного газа, патрубком для отбора сжиженного газа, а также патрубками для подсоединения на корпусе контрольно-измерительных средств (патент Германии 3836071 С2, 1990).

Получению требуемого технического результата препятствует сложность конструкции, а следовательно, высокая стоимость, а также ограниченные возможности увеличения вместимости устройства, обусловленные как техническими трудностями, так и большими капитальными затратами, связанными с формированием котлована большого объема.

Наиболее близкими к объектам изобретения по совокупности существенных признаков (прототипом) является устройство для хранения сжиженного газа [заявка Франции 2712956 А1, 1993], содержащее установленный на опорах резервуар сферической формы, снабженный патрубком для паровой фазы сжиженного газа, патрубком для жидкой фазы сжиженного газа и патрубками для подсоединения контрольно-измерительных средств, при этом патрубок для паровой фазы соединен с внутренним объемом резервуара в его верхней части, патрубок для жидкостной фазы соединен с донной частью резервуара, при этом резервуар размещен в насыпи из мелко гранулированного материала с нитями и волокнами, а вывод патрубков наружу осуществлен через горизонтальную полость, выполненную в насыпи.

Для объектов изобретения выявлены следующие совпадающие существенные признаки: наличие установленного на опорах резервуара с горизонтальной осью симметрии, размещение его в насыпи, наличие патрубка для паровой фазы, наличие патрубка отбора сжиженного газа, соединенного с донной частью резервуара, и наличие патрубков для подсоединения контрольно-измерительных средств.

Получению требуемого технического результата препятствует недостаточная высокая надежность устройства при эксплуатации в виду того, что места соединений патрубков с резервуаром не защищены ни от механических колебаний, возникающих в патрубках в процессе эксплуатации при нагрузках, ни от любых внешних механических воздействий, вызывающих деформацию патрубков, использование одного и того же патрубка для отбора и ввода сжиженного газа сужает функциональные возможности использования устройства, а также отсутствие средств удаления отложений существенно ухудшает эксплутационные параметры устройства. Дополнительно отметим, что указанное техническое решение не обеспечивает удобного доступа к патрубкам для осуществления ремонта.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание компактного безопасного хранилища сжиженного газа с достаточно низкой стоимостью строительства.

Технический результат, получаемый при реализации заявляемого изобретения, выражается в повышении промышленной безопасности, повышении эксплутационных параметров устройства, расширении функциональных возможностей устройства, уменьшении занимаемой площади, уменьшении материалоемкости, сокращении затрат на обслуживание устройства.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается по первому объекту изобретения тем, что устройство для хранения сжиженного газа, содержащее установленный на опорах и размещенный в насыпи резервуар с горизонтальной осью симметрии, патрубок для паровой фазы, патрубок отбора сжиженного газа, соединенный с донной частью резервуара, и контрольно-измерительные средства, размещенные над насыпью и связанные с полостью резервуара посредством соответствующих патрубков, дополнительно содержит опорную стену, примыкающую одной своей стороной к насыпи, патрубок ввода сжиженного газа, дренажный патрубок и экранирующий патрубок с торцевым фланцем, при этом экранирующий патрубок жестко соединен с участком внешней поверхности резервуара, при этом ось экранирующего патрубка расположена ниже уровня горизонтальной оси симметрии резервуара, патрубок паровой фазы, патрубок ввода сжиженного газа и дренажный патрубок расположены с зазором друг относительно друга в полости экранирующего патрубка параллельно его оси и закреплены с одной стороны на резервуаре жестко и герметично, а с другой стороны на фланце экранирующего патрубка, расположенные внутри резервуара концы патрубков для паровой фазы, ввода сжиженного газа и дренажного выполнены изогнутыми, причем открытый торец изогнутого вверх конца патрубка для паровой фазы расположен выше максимально допустимого уровня жидкой фазы сжиженного газа, открытый торец изогнутого вниз дренажного патрубка, размещенный внутри резервуара, расположен ниже уровня открытого торца патрубка отбора сжиженного газа, а конец патрубка ввода сжиженного газа, размещенного внутри резервуара, выполнен изогнутым вниз, опорная стена имеет два сквозных отверстия, при этом в одном сквозном отверстии, соосным экранирующему патрубку, размещен с возможностью фиксации экранирующий патрубок, фланец которого размещен с зазором относительно внешней стороны опорной стены, а через второе сквозное отверстие пропущен патрубок отбора сжиженного газа.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно первому объекту изобретения устройство дополнительно снабжено рециркуляционным патрубком, ось которого расположена в вертикальной диаметральной плоскости симметрии резервуара, патрубок закреплен в верхней части резервуара, при этом расположенный в полости резервуара конец рециркуляционного патрубка закреплен посредством фиксирующего элемента на донной части резервуара, а другой конец рециркуляционного патрубка посредством трубопроводной линии, оснащенной насосом и запорным элементом, соединен с патрубком отбора сжиженного газа.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно первому объекту открытый торец рециркуляционного патрубка выполнен скошенным.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно первому объекту изобретения открытый торец патрубка для паровой фазы, и/или открытый торец дренажного патрубка, и/или открытый торец патрубка ввода сжиженного газа выполнены скошенными.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно первому объекту изобретения резервуар выполнен цилиндрической формы с эллиптическими днищами, а экранирующий патрубок соединен с участком внешней поверхности одного из них.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно первому объекту изобретения расстояние h между горизонтальной осью симметрии резервуара и осью симметрии экранирующего патрубка удовлетворяет соотношению:

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно первому объекту изобретения оси участков патрубка для паровой фазы, патрубка ввода сжиженного газа и дренажного патрубка, расположенных внутри экранирующего патрубка, лежат в одной вертикальной плоскости резервуара, при этом участок патрубка для паровой фазы расположен выше участков других патрубков.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно первому объекту изобретения расположенные внутри каждого резервуара концы патрубков паровой фазы, ввода сжиженного газа и дренажного выполнены изогнутыми под прямым углом и зафиксированы относительно внутренней поверхности резервуара.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно первому объекту изобретения насыпь выполнена из земли и/или песка. В частном случае насыпь выполнена в виде слоя песка, покрытого сеткой, сверху которой расположен слой земли.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается по второму объекту изобретения тем, что устройство для хранения сжиженного газа, содержащее установленный на опорах и размещенный в насыпи резервуар с горизонтальной осью симметрии, патрубок для паровой фазы, патрубок отбора сжиженного газа, соединенный с донной частью резервуара, и контрольно-измерительные средства, размещенные над насыпью и связанные с полостью резервуара посредством соответствующих патрубков, дополнительно содержит опорную стену, примыкающую своей внутренней стороной к насыпи, и N-1 установленных на опорах резервуаров, где N - положительное целое число больше 2, при этом все N резервуаров размещены в общей насыпи, а каждый из N резервуаров дополнительно содержит патрубок ввода сжиженного газа, дренажный патрубок и экранирующий патрубок с торцевым фланцем, при этом экранирующий патрубок жестко соединен с участком внешней поверхности резервуара, при этом ось экранирующего патрубка расположена ниже уровня горизонтальной оси симметрии резервуара, патрубок паровой фазы, патрубок ввода сжиженного газа и дренажный патрубок расположены с зазором друг относительно друга в полости экранирующего патрубка параллельно его оси и закреплены с одной стороны на резервуаре жестко и герметично, а с другой стороны на фланце экранирующего патрубка, в опорной стене выполнена первая группа из N сквозных отверстий с осью симметрии, соосной оси симметрии соответствующего экранирующего патрубка, при этом каждый экранирующий патрубок размещен в соответствующем ему отверстии первой группы, а также вторая группа из N сквозных отверстий, через которые пропущены соответствующие патрубки отбора сжиженного газа, фланцы всех экранирующих патрубков размещены с зазором относительно внешней поверхности опорной стены.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно второму объекту изобретения, по меньшей мере, один из резервуаров дополнительно содержит рециркуляционный патрубок с осью, расположенной в вертикальной диаметральной плоскости симметрии резервуара, закрепленный в верхней части резервуара, при этом расположенный в полости резервуара конец рециркуляционного патрубка закреплен посредством фиксирующего элемента на донной части резервуара, другой конец рециркуляционного патрубка посредством трубопроводной линии, оснащенной насосом и запорным элементом, соединен с патрубком отбора сжиженного газа. При этом открытый торец рециркуляционного патрубка может быть выполнен скошенным.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно второму объекту изобретения открытый торец патрубка для паровой фазы, и/или открытый торец дренажного патрубка, и/или открытый торец патрубка ввода сжиженного газа выполнены скошенными.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно второму объекту изобретения резервуар выполнен цилиндрической формы с эллиптическими днищами, а экранирующий патрубок соединен с участком внешней поверхности одного из них.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно второму объекту изобретения расстояние h между горизонтальной осью симметрии резервуара и осью симметрии экранирующего патрубка удовлетворяет соотношению:

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно второму объекту изобретения оси участков патрубка для паровой фазы, патрубка ввода сжиженного газа и дренажного патрубка, расположенных внутри экранирующего патрубка, лежат в одной вертикальной плоскости резервуара, при этом участок патрубка для паровой фазы расположен выше участков других патрубков.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно второму объекту изобретения вдоль опорной стены с внешней стороны размещены дренажная линия, линия ввода сжиженного газа, линия отбора сжиженного газа и линия паровой фазы, причем каждая линия соединена с соответствующим патрубком каждого из N резервуаров.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно второму объекту изобретения насыпь выполнена из земли и/или песка. В частом случае насыпь выполнена в виде слоя песка, покрытого сеткой, сверху которой расположен слой земли.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается по третьему объекту изобретения тем, что в устройство для хранения сжиженного газа, содержащее установленный на опорах резервуар с горизонтальной осью симметрии, патрубок для паровой фазы, патрубок для отбора сжиженного газа, соединенный с донной частью резервуара, и патрубки для подсоединения контрольно-измерительных средств, дополнительно содержит дренажный патрубок и патрубок ввода сжиженного газа, а резервуар выполнен цилиндрической формы с эллиптическими днищами, на одном из которых закреплены дренажный патрубок, патрубок ввода сжиженного газа и патрубок для паровой фазы, расположенные внутри резервуара концы патрубков для паровой фазы, ввода сжиженного газа и дренажного выполнены изогнутыми, причем открытый торец изогнутого вверх конца патрубка для паровой фазы расположен выше максимально допустимого уровня жидкой фазы сжиженного газа, открытый торец изогнутого вниз дренажного патрубка, размещенный внутри резервуара, расположен ниже уровня открытого торца патрубка отбора сжиженного газа, а конец патрубка ввода сжиженного газа, размещенного внутри резервуара, выполнен изогнутым вниз, при этом концы патрубков паровой фазы, ввода сжиженного газа и дренажного зафиксированы на внутренней поверхности резервуара.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно третьему объекту изобретения устройство для хранения сжиженного газа дополнительно содержит экранирующий патрубок с торцевым фланцем, при этом экранирующий патрубок жестко соединен с участком внешней поверхности резервуара, при этом ось экранирующего патрубка расположена ниже уровня горизонтальной оси симметрии резервуара, патрубок паровой фазы, патрубок ввода сжиженного газа и дренажный патрубок расположены с зазором друг относительно друга в полости экранирующего патрубка параллельно его оси и закреплены с одной стороны на резервуаре жестко и герметично, а с другой стороны на фланце экранирующего патрубка. При этом в частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа расстояние h между горизонтальной осью симметрии резервуара и осью симметрии экранирующего патрубка удовлетворяет соотношению:

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно третьему объекту изобретения устройство для хранения сжиженного газа дополнительно содержит рециркуляционный патрубок с осью, расположенной в вертикальной диаметральной плоскости симметрии резервуара, закрепленный в верхней части резервуара, при этом расположенный в полости резервуара конец рециркуляционного патрубка закреплен посредством фиксирующего элемента на донной части резервуара, другой конец рециркуляционного патрубка посредством трубопроводной линии, оснащенной насосом и запорным элементом, соединен с патрубком отбора сжиженного газа. При этом открытый торец рециркуляционного патрубка может быть выполнен скошенным.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно третьему объекту изобретения открытый торец патрубка для паровой фазы, и/или открытый торец дренажного патрубка, и/или открытый торец патрубка ввода сжиженного газа выполнены скошенными.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно третьему объекту изобретения оси участков патрубка для паровой фазы, патрубка ввода сжиженного газа и дренажного патрубка, расположенных внутри экранирующего патрубка, лежат в одной вертикальной плоскости резервуара, при этом участок патрубка для паровой фазы расположен выше участков других патрубков.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно третьему объекту изобретения расположенные внутри каждого резервуара концы патрубков паровой фазы, ввода сжиженного газа и дренажного выполнены изогнутыми под прямым углом и зафиксированы относительно внутренней поверхности резервуара.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается по четвертому объекту изобретения тем, что устройство для хранения сжиженного газа, содержащее установленный на опорах и размещенный в насыпи резервуар с горизонтальной осью симметрии, патрубок для паровой фазы, патрубок отбора сжиженного газа, соединенный с донной частью резервуара, и контрольно-измерительные средства, размещенные над насыпью и связанные с полостью резервуара посредством соответствующих патрубков, дополнительно содержит опорную стену, примыкающую своей внутренней стороной к насыпи, и, по меньшей мере, два установленных на опорах резервуара, каждый из резервуаров дополнительно содержит патрубок ввода сжиженного газа, дренажный патрубок и экранирующий патрубок с торцевым фланцем, а, по меньшей мере, один резервуар дополнительно содержит рециркуляционный патрубок с осью, расположенной в вертикальной диаметральной плоскости симметрии резервуара, закрепленный в верхней части резервуара, при этом расположенный в полости резервуара конец рециркуляционного патрубка закреплен посредством фиксирующего элемента на донной части резервуара, другой конец рециркуляционного патрубка посредством трубопроводной линии, оснащенной насосом и запорным элементом, соединен с патрубком отбора сжиженного газа, экранирующий патрубок жестко соединен с участком внешней поверхности резервуара, при этом ось экранирующего патрубка расположена ниже уровня горизонтальной оси симметрии резервуара, патрубок паровой фазы, патрубок ввода сжиженного газа и дренажный патрубок расположены с зазором друг относительно друга в полости экранирующего патрубка параллельно его оси и закреплены с одной стороны на резервуаре жестко и герметично, а с другой стороны на фланце экранирующего патрубка, в опорной стене выполнена первая группа, по меньшей мере, из трех сквозных отверстий с осью симметрии, соосной оси симметрии соответствующего экранирующего патрубка, при этом каждый экранирующий патрубок размещен в соответствующем ему отверстии первой группы, а также вторая группа, по меньшей мере, из трех сквозных отверстий, через которые пропущены соответствующие патрубки отбора сжиженного газа, фланцы всех экранирующих патрубков размещены с зазором относительно внешней поверхности опорной стены.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно четвертому объекту изобретения открытый торец рециркуляционного патрубка, и/или открытый торец патрубка для паровой фазы, и/или открытый торец дренажного патрубка, и/или открытый торец патрубка ввода сжиженного газа выполнены скошенными.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно четвертому объекту изобретения резервуар выполнен цилиндрической формы с эллиптическими днищами, а экранирующий патрубок соединен с участком внешней поверхности одного из них.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно четвертому объекту изобретения расстояние h между горизонтальной осью симметрии резервуара и осью симметрии экранирующего патрубка удовлетворяет соотношению:

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно четвертому объекту изобретения оси участков патрубка для паровой фазы, патрубка ввода сжиженного газа и дренажного патрубка, расположенных внутри экранирующего патрубка, лежат в одной вертикальной плоскости резервуара, при этом участок патрубка для паровой фазы расположен выше участков других патрубков.

В частном случае выполнения устройства для хранения сжиженного газа согласно четвертому объекту изобретения насыпь выполнена из земли и/или песка. При этом в частном случае выполнения насыпь выполнена в виде слоя песка, покрытого сеткой, сверху которой расположен слой земли.

Вышеописанные варианты выполнения устройства для хранения сжиженного газа обеспечивают повышение эксплутационных характеристик, особенно надежности. Предложенное выполнение резервуара обеспечивает надежное закрепление патрубков для паровой фазы, для ввода сжиженного газа, дренажного, поскольку место соединения этих патрубков с резервуаром, например с участком его эллиптического днища, изолировано от случайных внешних силовых воздействий экранирующим патрубком и фланцем. Кроме того, за счет дополнительного закрепления патрубков для паровой фазы, для ввода сжиженного газа и дренажного на торцевом фланце экранирующего патрубка обеспечивается эффективная защита по сравнению с консольным закреплением мест соединения патрубков с резервуаром от механических колебаний, неизбежно возникающих при нагрузке в процессе эксплуатации устройства. Более того, размещение патрубка ниже уровня горизонтальной оси симметрии резервуара обеспечивает снижение трудозатрат при эксплуатации, так как все патрубки выполнены на уровне, легко доступном для обслуживающего персонала. Расположение патрубков для паровой фазы, дренажного патрубка и патрубка ввода сжиженного газа на боковой поверхности резервуара обеспечивает возможность снижения материалоемкости при подключении трубопроводов. Введение дополнительного патрубка ввода сжиженного газа обеспечивает наиболее безопасный налив сжиженного газа, а также расширяет функциональные возможности для подключения различного оборудования, контролирующего процесс налива и отбора сжиженного газа. Установленное экспериментально соотношение, связывающее расстояние между горизонтальной осью симметрии резервуара и осью симметрии экранирующего патрубка, внешним диаметром экранирующего патрубка и внутренним диаметром резервуара, обеспечивает такое расположение экранирующего патрубка относительно горизонтальной оси симметрии резервуара, при котором достигаются наибольшие удобства при эксплуатации и обслуживании устройства. Дополнение устройства опорной стеной обеспечивает наибольшую промышленную безопасность, особенно противопожарную безопасность. При этом за счет наличия опорной стены сокращается территория, занимаемая устройством. Со стороны стены может быть размещено дополнительное оборудование. Размещение и фиксации экранирующего патрубка в стене и патрубка для отбора сжиженного газа обеспечивает требуемую жесткость конструкции. Дополнение устройства рециркуляционным патрубком позволяет расширить функциональные возможности устройства для получения однородных смесей различных газов. Предложенное устройство обладает возможностью достаточно быстрого наращивания своей вместимости путем простого подсоединения дополнительных резервуаров с расположением их вдоль опорной стены. Устройство для хранения сжиженного газа согласно настоящему изобретению может быть размещено на любой территории независимо от климатических условий.

Объекты изобретения поясняются чертежами.

На фиг. 1 изображен резервуар устройства для хранения сжиженного газа, частичный продольный разрез.

На фиг.2 - то же, вид сбоку.

На фиг.3 - устройство для хранения сжиженного газа с опорной стеной.

На фиг.4 - то же, вид сбоку.

На фиг.5 - устройство для хранения сжиженного газа, содержащее несколько цистерн, вид со стороны опорной стены.

На фиг.6 - рециркуляционный патрубок.

Устройство для хранения сжиженного газа содержит резервуар 1 цилиндрической формы с эллиптическими днищами 2 и 3 с осью симметрии 4, расположенной горизонтально. Резервуар 1 установлен на опорах 5 и снабжен патрубком 6 отбора сжиженного газа, который жестко и герметично соединен с его донной частью. На внешней поверхности резервуара 1 размещены контрольно-измерительные средства, в частности уровнемер 7, манометр 8, датчик максимально допустимого уровня сжиженного газа в резервуаре 9, которые связаны с полостью резервуаров посредством соответствующих патрубков. Кроме того, устройство содержит асимметричный экранирующий патрубок 10 с фланцем 10', который жестко соединен с участком внешней поверхности резервуара 1, расположенной ниже уровня его горизонтальной оси 4. В рассматриваемом конкретном случае выполнения резервуара 1 экранирующий патрубок 10 соединен с участком внешней поверхности эллиптического днища 3 при этом ось 4 и ось 11 симметрии экранирующего патрубка параллельны между собой и лежат в одной вертикальной плоскости 12 (диаметральной).

Патрубок 13 для паровой фазы сжиженного газа, патрубок 14 ввода сжиженного газа и дренажный патрубок 15 расположены с зазором относительно друг друга в полости экранирующего патрубка 10 и параллельны его оси симметрии 11. Здесь необходимо отметить, что в рассматриваемом случае ось патрубка 14 совпадает с осью 11. Патрубки 13-15 с одной стороны жестко и герметично закреплены на резервуаре, а с другой стороны - на торцевом фланце 10' экранирующего патрубка 10. Концы патрубков 13-15, расположенные внутри резервуара 1, выполнены изогнутыми и со скошенными под углом, отличным от 90^o, торцами, при этом конец патрубка 13 отогнут вверх и его открытый торец расположен выше максимально допустимого уровня жидкой фазы сжиженного газа. Расположенные в полости резервуара 1 концы патрубков ввода сжиженного газа 14 и дренажного 15 отогнуты вниз и их скошенные концы расположены ниже уровня открытого конца патрубка 6 отбора сжиженного газа. Расположенные внутри резервуара 1 концы патрубков 13-15 в предпочтительном примере изобретения выполнены изогнутыми под прямым углом и зафиксированы относительно внутренней поверхности резервуара 1 с помощью соответствующих фиксирующих элементов 16. Кроме того, целесообразно, чтобы оси патрубков 13-15 лежали в одной диаметральной вертикальной плоскости резервуара 1, при этом патрубок для паровой фазы 13 расположен выше патрубка ввода сжиженного газа 14, а дренажный патрубок 15 расположен ниже патрубка ввода сжиженного газа 14. Расстояние h между горизонтальной осью симметрии резервуара 4 и осью симметрии экранирующего патрубка 11, как было установлено экспериментально, удовлетворяет соотношению

Резервуар 1 может быть размещен в насыпи 17 из мелко гранулированного материала, например песчаного грунта (песка), гравия, земли. Кроме того, устройство для хранения сжиженного газа содержит опорную стену 18, например железобетонную. Внутренняя сторона опорной стены 18 примыкает к насыпи 17. В опорное стене выполнено сквозное отверстие, соосное экранирующему патрубку 10 (ось симметрии 11). Экранирующий патрубок 10 размещен в указанном выше отверстии и зафиксирован, при этом торцевой фланец 10' размещен с зазором относительно внешней стороны 18" опорной стены 18. Кроме того, в опорной стене 18 выполнено сквозное отверстие, через которое пропущен патрубок отвода сжиженного газа 6.

В случае использования в устройстве для хранения сжиженного газа нескольких резервуаров 1 (фиг.5) опорная стена 18 выполняется с 2N сквозными отверстиями, где N - количество используемых резервуаров. Все резервуары могут быть размещены в общей насыпи. Первая группа сквозных отверстий предназначена для размещения соответствующих экранирующих патрубков 10, а вторая группа отверстий предназначена для размещения соответствующих патрубков отбора сжиженного газа. Вдоль опорной стены, выполняющей помимо опорной и дополнительную технологическую функцию, размещены линия отбора сжиженного газа, соединенная с патрубками отбора сжиженного газа 6 всех резервуаров, дренажная линия 20, соединенная со всеми дренажными патрубками 15, линия подачи сжиженного газа 21, соединенная со всеми патрубками ввода сжиженного газа 14, и линия для паровой фазы 22, соединенная со всеми патрубками для паровой фазы 13.

Для обеспечения однородности смеси различных сжиженных газов резервуар 1 снабжен рециркуляционым патрубком 23, который размещен в вертикальной диаметральной плоскости симметрии 12 резервуара 1 и герметично закреплен в его верхней части. Расположенный же в полости резервуара 1 конец рециркуляционного патрубка выполнен скошенным, расположен вблизи донной части резервуара 1 и закреплен относительно его внутренней поверхности фиксирующим элементом. Выступающий за пределы резервуара 1 конец рециркуляционного патрубка 23 через трубопроводную линию (не показана) с перекачивающим насосом и запорной арматурой (запорные элементы не показаны) соединен с патрубком отбора сжиженного газа 6.

Устройство для хранения сжиженного газа функционирует следующим образом. Заполнение резервуара 1 сжиженным газом осуществляется через патрубок 14 ввода сжиженного газа, участок которого (расположенный в полости резервуара 1) выполнен изогнутым, например под 90^o, а его скошенный под углом торец расположен вблизи донной части резервуара 1. Заполнение резервуара 1 сжиженным газом осуществляется за счет создания перепада давления газовой фазы сжиженного газа в резервуаре 1 и в емкости, из которой подается сжиженный газ. Отбор сжиженного газа осуществляется через патрубок 6 отбора сжиженного газа. Для этого по патрубку 13 для паровой фазы, например с помощью компрессора, в верхней части полости резервуара 1 создается избыточное давление, т.к. участок патрубка 13, расположенный внутри резервуара 1, расположен выше максимально допустимого уровня жидкой фазы сжиженного газа. В процессе эксплуатации резервуара 1 вблизи донной части резервуара могут скапливаться различные примеси. После удаления количества сжиженного газа, определяемого уровнем торца патрубка 6, остаток сжиженного газа, который может содержать примеси, удаляется из резервуара 1 через дренажный патрубок 13. Предложенное устройство обеспечивает также получение смеси сжиженных газов с заданным содержанием компонентов, например, в виде пропан-бутановой смеси. Для этого в резервуар 1 подают сначала сжиженный газ одного химического состава, количество которого зависит от необходимого содержания его в получаемой смеси. Затем в резервуар 1 вводят заданное количество сжиженного газа другого химического состава. Гомогенизация полученной смеси сжиженных газов различного химического состава осуществляется путем соединения рециркуляционного патрубка 23 с патрубком 6 отбора сжиженного газа посредством трубопровода с перекачивающим насосом (не показан). В результате компоненты смеси сжиженных газов отбираются через трубопровод 6 и вновь возвращаются в резервуар 1 через рециркуляционный патрубок 23, скошенный под углом, торец которого расположен вблизи дна резервуара 1. В результате вблизи рециркуляционного патрубка 23 создаются интенсивные восходящие потоки жидкой фазы смеси сжиженных газов, это обеспечивает хорошее перемешивание компонентов смеси сжиженных газов. Предложенное устройство может быть использовано как для хранения, так и для распределения сжиженных газов, а также создания смесей сжиженных газов заданного состава.

Реферат

Изобретение может быть использовано при организации хранения сжиженного газа в топливно-энергетической промышленности, например, на газонаполнительных станциях. Устройство для хранения сжиженного газа содержит установленный на опорах и размещенный в насыпи резервуар, патрубок для паровой фазы, патрубок отбора сжиженного газа, соединенный с донной частью резервуара, патрубок ввода сжиженного газа, дренажный патрубок и экранирующий патрубок с торцевым фланцем, контрольно-измерительные средства, размещенные над насыпью и связанные с полостью резервуара посредством соответствующих патрубков, и опорную стенку, примыкающую к насыпи. Экранирующий патрубок соединен с внешней поверхностью резервуара. Патрубок паровой фазы, патрубок ввода сжиженного газа и дренажный патрубок расположены в полости экранирующего патрубка и закреплены с одной стороны на резервуаре, а с другой стороны на фланце экранирующего патрубка. Расположенные внутри резервуара концы патрубков для паровой фазы, ввода сжиженного газа и дренажного выполнены изогнутыми. Опорная стена имеет два сквозных отверстия, при этом в одном сквозном отверстии, соосным с экранирующим патрубком, размещен экранирующий патрубок, фланец которого установлен с зазором относительно внешней стороны опорной стены, а через второе сквозное отверстие пропущен патрубок отбора сжиженного газа. Устройство может быть выполнено в виде нескольких резервуаров с одинаковым конструктивным решением и дополнено рециркуляционными патрубками для обеспечения возможности приготовления однородных смесей сжиженных газов. Варианты устройства относятся к различному выполнению устройства в зависимости от конкретных задач, решаемых его применением. Использование изобретения позволит создать компактное безопасное хранилище сжиженного газа с низкой стоимостью строительства. 4 с. и 31 з.п.ф-лы, 6 ил.

Формула