Спосіб використання термальної води з вмістом горючих газів

1 Спосіб використання термальної води з вмістом горючих газів шляхом відділення та очищення цього газу та використання його у двигуні внутрішнього згоряння, а деаерованої термальної води - для теплопостачання, який відрізняється тим, що розчинений в термальній воді газ деаерують під тиском нижче від атмосферного в поверхневому деаераторі із стікаючої плівки води, яку підігрівають також деаерованою водою, але підігрітою вихлопними газами двигуна або спалюванням в підігрівачі частини виділеного горючого газу до температури, яка забезпечує випарювання 0,20,5% вологи, з наступним подаванням деаерованої води у систему теплопостачання 2 Спосіб п 1, який відрізняється тим, що деаерований газ пропускають через конденсатор і охолоджують, після чого його відсмоктують із конденсатора і одночасно підвищують його тиск у вакуумтурбокомпресорі і спрямовують у двигун внутрішнього згоряння 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що горючий газ та повітря у двигун внутрішнього згоряння нагнітають індивідуальними турбокомпресорами, які працюють на вихлопних газах двигуна, а їх вихлоп використовують для підігріву термальної води перед надходженням до деаератора Винахід відноситься до способів використання термальної води із вмістом розчинених горючих газів понад 1м3 у 1м3 термальної води, яку видобувають із одної свердловини й повертають у другу свердловину ВІДОМІ способи використання термальної води для потреб теплопостачання, коли термальною водою підігрівають воду системи теплопостачання (патент України № 12502А від 8 10 1996 р, F24 F3/08) Відомий спосіб виділення у сепараторі газів з термальної води та їх використання (тривіальне рішення) ВІДОМІ турбокомпресори, які встановлюють на двигуни (И П Ксенович "Тракторы МТЗ-100 и МТЗ102", Москва, Агропромиздат, 1986г, с 26-28) Відомий спосіб деаерації води у системі теплопостачання, у якому деаерують воду у стікаючій по поверхні труб ПЛІВЦІ під вакуумом, а плівку води підігрівають паром або водою з попереднього ступеня використання води (ас № 1572146 кл F22D 1/50) Цей винахід обрано за прототип Якщо термальна вода вміщує горючий газ, то по-перше, треба цей газ вилучити Природний газ (метан) слабо розчиняється у воді при атмосфер ному тиску, и значно краще, коли тиск сягає ЮМПа (на вибої свердловини) Тому більша частина природного газу виділяється із термальної води у процесі падіння тиску по стовбуру свердловини, при цьому термальна вода насичується мікробульбашками газу 3 метою додаткового вилучення розчиненого газу з термальної води потрібна деаерація - тобто виділення газу в умовах кипіння води Цей процес повинен здійснюватися у тонкій ПЛІВЦІ води при достатній поверхні, з якої деаерується газ У прототипі використаний процес деаерації азоту, хлору та кисню з води, а підігрів проводять тією ж водою, яку деаерують під вакуумом, але цей процес проводять під вакуумом як у міжтрубному просторі так і у трубках, звідки відсмоктують неконденсовані гази та частково пар, а комбінована виробка електроенергії та тепла не здійснюється В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення процесу вилучення природного газу з термальної води шляхом деаерації, використання одержаного газу для двигуна внутрішнього згоряння, та використання термальної води для теплофі ю 51491 кацм Поставлена задача вирішується тим, що розчинений у термальній воді газ деаерують під тиском нижче від атмосферного в поверхневому деаераторі із стікаючої плівки води, яку підігрівають також деаерованою водою, але підігрітою вихлопними газами двигуна, або за рахунок спалювання в підігрівачі частини виділеного горючого газу, до температури, яка забезпечує випарювання 0,20,5% вологи, деаеровану воду подають у систему теплопостачання, окрім того деаерований газ спрямовують у конденсатор і охолоджують, після чого його відсмоктують із конденсатора і одночасно підвищують його тиск у вакуумному турбокомпресорі, а потім спрямовують у двигун внутрішнього згоряння, окрім того, горючий газ та повітря у двигун внутрішнього згоряння нагнітають індивідуальними турбокомпресорами, які працюють на вихлопних газах двигуна, а їх вихлопи використовують для підігріву термальної води перед надходженням до деаератора Оскільки температура води у трубах становить 70-80°С, для здійснення процесу деаерації, потрібен вакуум ~0,05МПа, тому вакуумний турбокомпресор забезпечує як відсмоктування відокремленого газу, так і підвищення його тиску Винахід, що заявляється, пояснюється кресленням, де схематично показана система деаерації газу з термальної води та дизельгенератор На фіг 1 - дизельгенератор з турбокомпресором повітря - 2, та з вакуумтурбокомпресором горючого газу - 3, 4 - конденсатор пари та охолоджувач газу, 5 - магістраль холодної води, 6 - сифон, 7 - деаератор, 8 - блок очистки термальної води, 9 - насос, 10 - сітьовий теплообмінник, 11 та 12 свердловини, 13 - насос сітьової води, 14 - тепломережа, 15 - циркуляційний насос, 16 - підігрівам термальної води, 17 та 18 - підігрівачі термальної води І та II ступеню на вихлопних газах турбокомпресорів Система використання термальної води з вмістом горючих газів реалізується наступним чином у дизельгенератор 1 горючий газ та повітря подаються турбокомпресором 2 та вакуумтурбокомпресором 3 Залишки пари конденсуються у конденсаторі 4, а газ охолоджується зовнішньою холодною водою з магістралі 5 Оскільки у конденсаторі підтримується вакуум ~ 0,5атм , для виведення конденсату використовується сифон 6 Основний процес виділення газів здійснюється у деаераторі 7, де термальна вода після очищення у блоці 8, подається на поверхню трубок та стікає тонким шаром Трубки з середини підігріваються тою ж термальною водою, яка має температуру на 1-3°С вище після підігріву теплом вихлопу турбокомпресорів і у підігрівачах - 16, 17, 18 Після деаератора термальна вода віддає своє тепло у сітьовому підігрівачі 10 і подається насосом 13 у тепломережу 14 Найкраще виділення газів відбувається тільки утому разі, коли вода випаровується Якщо випаровується 0,5 - 1% води, то деаерується практично весь газ Застосування способу, що заявляється - використання термальних вод із вмістом горючих газів понад 1м3 на 1м3 води, дає змогу максимально використати як тепло термальної води, так і потенціал горючих газів, і забезпечить певний економічний ефект ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71