Съхранение на газ в газови резервоари - Студопедия
Потреблението на газ от промишлени и особено битови потребители като правило е неравномерно и варира през деня, седмицата и годината.
По време на часовете на готвене и хранене (фиг. 5.15) консумацията на газ е по-висока, отколкото през други часове на деня. Потреблението на газ е по-високо през почивните дни, отколкото през делничните дни. През зимата консумацията на газ винаги е по-висока, отколкото през лятото, когато отоплителната система е изключена. Тъй като газът се доставя през газопровода в същото количество, въз основа на средночасовото потребление, тогава в някои периоди от време (през деня, през почивните дни и неделя) може да има недостиг от него, а в други (през нощта, през делничните дни) ще има излишък на газ.
За да бъде надеждно газоснабдяването на потребителите, излишъкът от газ трябва да се акумулира някъде, за да се изпусне в газовата мрежа в периодите на пиково потребление на газ.
За да се компенсира неравномерното потребление на газ през деня, седмицата, широко се използва методът за натрупването му в последния участък на газопровода. По принцип газопроводът е разширен контейнер с голям геометричен обем. Колкото по-голямо е налягането, толкова повече газ съдържа. Чрез увеличаване на противоналягането в края на газопровода в периоди на ниско потребление на газ е възможно да се натрупа газ в тръбопровода, без да се спира изпомпването му.
Фиг.5.15 Диаграма на дневната консумация на газ
средна дневна консумация на газ; - действително потребление на газ; - излишни газове; - липса на газ;
За компенсиране на дневната неравномерност на потреблението на газ се използват и газдържатели с високо и ниско налягане - съдове със специален дизайн.
За покриване на сезонните колебания в потреблението на газ са необходими големи складови съоръжения. В този случай твърде много се харчат за газови резервоаримного стомана и изискват значителни площи за тяхното инсталиране. Следователно, компенсирането на сезонните колебания в потреблението на газ се извършва с помощта наподземни хранилища, специфичното потребление на метал за изграждането на които е 20,25 пъти по-малко.
Газголдерите са съдове с голям обем, предназначени да съхраняват газове под налягане. Има газови държачи с ниско (4000 Pa) и високо (от 7 10 4 до 30 10 4 Pa) налягане.
В газовите резервоари от първия тип работният обем е променлив, а налягането на газа в процеса на пълнене или изпразване се променя леко. Те са мокри и сухи. Резервоарите за мокър газ (фиг. 5.16, а) се състоят от две основни части - вертикален цилиндричен резервоар 1, пълен с вода (неподвижна част) и камбана 2, поставена вътре в резервоара и представляваща цилиндър, отворен отдолу и имащ сферичен покрив (подвижна част). За да се улесни движението на камбаната, се използват ролки 3. Инжектирането и извличането на газ се извършва през газопровода 4.
Принципът на работа на мокър газов резервоар е следният. Когато газът се изпомпва в газдържача, налягането под камбаната се увеличава и водата частично се изтласква в пръстеновидното пространство между резервоара и камбаната. Играе ролята на хидравлично уплътнение. Веднага щом налягането на газа надвиши натоварването, създадено от масата на камбаната, последната започва да се движи нагоре, освобождавайки обема за нови количества газ. Когато резервоарът за газ е празен, налягането на газа под камбаната намалява и той намалява.
Фиг. 5.16 Принципна схема на газови резервоари с ниско налягане: а) мокри; б) суха;
1 - резервоар; 2 - звънец; 3 - ролки; 4 - газопровод; 5 - шайба; 6 - уплътнение;
7 - ограничител на хода.
За по-пълно използване на обема на камбаната, нейната височина трябваравна на височината на резервоара. При газови резервоари с голям (над 6000 m 1 ) обем подвижната част е разделена на няколко звена, които се вграждат едно в друго като телескоп. За да се избегнат изкривявания при движение на движещи се части, както и за поемане на хоризонтални натоварвания (например натоварвания от вятър), към резервоара са прикрепени водачи, по които се движат ролки, фиксирани в горната част на камбаната (не са показани на фигурата).
Резервоарите за сух газ (фиг. 5.16, b) се състоят от вертикално цилиндрично или многостранно тяло с дъно и покрив, вътре в който има подвижна шайба (бутало), оборудвана със специално уплътнение. Принципът на работа на сухия газов резервоар е подобен на този на парната машина. Под налягането на газа, подаден под шайбата, той се издига до определена граница, а когато газът се отнеме, той се понижава, поддържайки постоянно налягане в резервоара за газ с масата си. Сухите газови резервоари са по-малко надеждни от мокрите, но и по-малко металоемки.
Недостатъкът на газхолдерите с ниско налягане е, че те имат относително нисък капацитет за съхранение.
Резервоарите за газ с високо налягане имат постоянен геометричен обем, но налягането в тях се променя при пълнене или изпразване. Въпреки че геометричният обем на газовите резервоари от този клас е много по-малък от обема на газовите резервоари с ниско налягане, количеството газ, съхранявано в тях, може да бъде значително поради високото налягане. Така че, ако 104 m 3 газ могат да се съхраняват в мокър газов резервоар с обем 100 m 3 при налягане 4000 Pa, тогава в газов резервоар с налягане 1,6 MPa със същия геометричен обем - 1700 m 3, т.е. почти 17 пъти повече.
Газголдерите за високо налягане са цилиндрични и сферични. Цилиндричните газови резервоари (фиг. 5.17) имат геометричен обем от 50 до 270 m3 . Тъй като всички те имат вътрешен диаметър 3,2 m, те се различават само по дължината на цилиндричната част - корпус 1. Дъната 2, имащи формата на полусфера, са заварени към корпуса от двете страни. За контрол на налягането на газа в резервоара за газ се използват манометри 3. Резервоарът за газ се монтира на основата 4 хоризонтално или вертикално.
Фиг. 5.17 Цилиндрични газголдери под високо налягане:
а) - хоризонтално; б) - вертикална.
Цилиндричните газдържачи са предназначени за налягане от 0,25 до 2 MPa. Дебелината на стените им може да достигне 30 мм.
Сферичните газдържачи в нашата страна имат геометричен обем от 300 до 4000 m 3 и дебелина на стената от 12 до 34 mm. Сферичната форма на съда за съхранение на газ под високо налягане е най-изгодната по отношение на разходите за метал и общата цена. Сферичните газголдери се монтират от отделни венчелистчета, нарязани под формата на резени портокал, както и от горното и долното дъно, имащи формата на сферичен сегмент. Опорите на газовите резервоари са направени под формата на цилиндрична чаша, изработена от стоманобетон със стоманен опорен пръстен или под формата на колони, прикрепени към топката по екваториалната линия и свързани помежду си чрез система от скоби.
Батерии от стоманени газови резервоари под високо налягане (до 1,5 MPa) бяха използвани в Москва, за да компенсират неравномерното потребление на газ, доставен в относително малки количества през газопровода Саратов-Москва. Но с развитието на газопроводите и нарастването на потреблението на газ бяха необходими газови хранилища с капацитет от милиони кубични метри. Само подземните газови хранилища биха могли да осигурят съхранение на такива количества газ.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: