Система постачання газоподібним енергоносієм

Система постачання газоподібним енергоносієм, що включає послідовно сполучені блок безпеки, газгольдер з вхідним та вихідним клапанами, блок захисту, блок контролю, яка відрізняється тим, що має другий газгольдер з вхідним та вихідним клапанами, що сполучені з відповідними клапанами першого газгольдера, та ресивер, вхід якого сполучений з відповідними вихідними клапанами, а вихід - з блоком захисту, причому вхідний клапан кожного з газгольдерів відповідно сполучено з блоком безпеки. Винахід відноситься до газової енергетики, зокрема до систем постачання газоподібним паливом джерел електроенергії. Відома система постачання газоподібним енергоносієм, реалізована за допомогою сполучених блоку забезпечення безпеки, блоку контролю та одного газгольдера з одним трубопроводом газовведення. При цьому через газгольдер проходить така кількість газоповітряної суміші, яка тільки компенсує різницю між виробленням та споживанням в даний момент. [Веревкин В.И., Корчагин В.А. Газгольдеры. Μ.: Стройиздат, 1966. - С.166-168]. Недоліком відомої системи є неможливість безперервного постачання газоповітряної суміші зі стабільними заданими параметрами (тиском та концентрацією), що може викликати роботу споживача газу - джерела електроенергії з відмінними від номінальних технічними параметрами та неможливість взагалі виключення перерв в газопостачанні. Найближчим технічним рішенням є система постачання газоподібним енергоносієм, реалізована за допомогою сполучених блоку забезпечен ня безпеки, блоку контролю та одного газгольдера з двома або більше трубопроводами газовведення. При цьому газоповітряна суміш входить в газгольдер через один газоввід, а виходить через другий. [Веревкин В.И., Корчагин В.А. Газгольдеры. Μ.: Стройиздат, 1966. - С.95-100]. Недоліком відомої системи є неможливість забезпечення стабільної роботи споживача газу (газопоршневого двигуна чи газової турбіни) через постачання газоповітряної суміші різних відмінних від заданих параметрів (тиску та концентрації). В основу винаходу поставлена задача удосконалення системи постачання газоподібним енергоносієм, в якій шляхом введення нових елементів та їх зв'язку досягається можливість зв'язати в часі два нерівномірних та незалежних один від одного процеси вироблення та споживання газу, безперервна подача газоподібного енергоносія із заданими параметрами (тиском та концентрацією), стабільний режим роботи споживача газоповітряної суміші, підвищення безпеки функціонування установок та виключаються перебої в газопостачанні. (19) UA (11) 87688 (13) C2 (21) a200613113 (22) 11.12.2006 (24) 10.08.2009 (46) 10.08.2009, Бюл.№ 15, 2009 р. (72) ПІВНЯК ГЕННАДІЙ ГРИГОРОВИЧ, РАЗУМНИЙ ЮРІЙ ТИМОФІЙОВИЧ, РУХЛОВ АРТЕМ ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) Веревкин В.И., Корчагин В.А.Газгольдеры.М.:Стройиздат, 1966.-С.95-100 RU 2177584, 7 F17D 1/04, 27.12.2001 RU 2225567, 7 F17D 1/04, F25B 9/01, 10.03.2004 UA 80436, F17D 1/04, 15.08.2005 3 Задача вирішується тим, що у відому систему постачання газоподібним енергоносієм, що включає послідовно сполучені блок безпеки, газгольдер з вхідним та вихідним клапанами, блок захисту, блок контролю, згідно винаходу включають другий газгольдер з вхідним та вихідним клапанами, що сполучені з відповідними клапанами газгольдера, та ресивер, вхід якого сполучений з відповідними вихідними клапанами, а вихід - з блоком захисту, при цьому кожний вхідний клапан газгольдерів сполучений відповідно з блоком забезпечення безпеки. На Фіг. представлена узагальнена схема газопостачання споживача, що реалізує систему постачання газоподібним енергоносієм і складається з наступних основних блоків: 1, 21- електромагнітні клапани; 2 - регулюючий клапан; 3 - нагнітальний газопровід; 4 - датчик концентрації метану; 5 - вимірювальна діафрагма; 6 - свіча; 7, 8 - газгольдери; 9, 10 - вхідні електромагнітні клапани; 11, 12 - вихідні електромагнітні клапани; 13 - збірник газу (ресивер); 14 - засувка; 15 - продувочна свіча споживача газу; 16 - вогнеперегороджувачі; 17 - датчик тиску; 18 - блок забезпечення безпеки; 19 - блок захисту; 20 - блок контролю. Послідовно з нагнітальним газопроводом 3 сполучений блок забезпечення безпеки 18, що складається з відповідно сполучених датчика концентрації метану 4, електромагнітних клапанів 1 і 21, регулюючого клапана 2, свічі 6 та діафрагми 5. До діафрагми 5 відповідно підключені вхідні електромагнітні клапани 9 і 10, при цьому з клапаном 9 сполучений газгольдер 7, а з клапаном 10 - газгольдер 8. Вихідний клапан 11 послідовно сполучений з газгольдером 7, а клапан 12 - з газгольдером 8. З клапанами 11 і 12 послідовно сполучені ресивер 13, блок захисту 19 та блок контролю 20. Блок 19 складається з вогнеперегороджувачів 16, а блок 20 - з послідовно сполучених вимірювальної діафрагми 5, датчику концентрації метану 4, датчику тиску 17 та засувки 14. До блоку 20 підключається продувочна свіча споживача газу 15. Система реалізується таким чином. Задаються параметрами газоповітряної суміші (часовим об'ємом, тиском та концентрацією метану) в залежності від технічних характеристик споживача - газопоршневого двигуна чи газотурбінної установки. За цими параметрами визначають необхідний об'єм та характеристики газгольдерів. При роботі системи на постачання газу відкриті електромагнітний клапан 1, вхідний клапан 9 або 10, засувка 14, а закриті електромагнітний клапан 21, регулюючий клапан 2, вихідний клапан 11 або 12. Таким чином забезпечується режим роботи одного з газгольдерів 7 або 8 на наповнення газо 87688 4 повітряною сумішшю, а іншого - на її безперервне постачання споживачу зі стабільними заданими параметрами через послідовно сполучені ресивер 13, блок захисту 19 та блок контролю 20. Блок захисту 19 складається з вогнеперегороджувачів 16, що забезпечують нерозповсюдження вогню при загорянні газу зі сторони споживача. Блок контролю 20 складається з вимірювальної діафрагми 5, датчика концентрації метану 4, датчику тиска 17 та засувки 14 та забезпечує контроль в реальному часі параметрів газоповітряної суміші (концентрації, тиску, обсягу), що постачається споживачу. Перемикання газгольдера з режиму наповнення газом в режим постачання відбувається автоматично в той момент часу, коли один з газгольдерів (наприклад, газгольдер 7) повний, а інший (наприклад, газгольдер 8) - порожній чи напівпорожній. Це забезпечується за допомогою кінцевих датчиків на газгольдерах та клапанів 9-12. При цьому одночасно перекривається вихідний клапан 12 і відкривається вхідний клапан 10 газгольдера 8 та перекривається вхідний клапан 9 і відкривається вихідний клапан 11 газгольдера 7. Таким чином повний газгольдер 7 перемикається на постачання газу споживачу, а порожній газгольдер 8 на наповнення ним з нагнітального газопроводу 3. В систему введений ресивер 13, що забезпечує стійку роботу споживача в періоди перемикання газгольдерів 7 і 8 (близько 5-10с). Введення в систему другого газгольдера та ресивера дозволяє повністю виключити перерви в газопостачанні та забезпечити стабільні задані характеристики газоподібного енергоносія у споживача. Послідовно з нагнітальним газопроводом 3 сполучений блок забезпечення безпеки 18, що складається з датчика концентрації метану 4, електромагнітних клапанів 1 і 21, регулюючого клапана 2, свічі 6 та вимірювальної діафрагми 5. При постачанні з нагнітального газопроводу 3 газоповітряної суміші вибухонебезпечної концентрації (відслідковується датчиком концентрації метану 4) автоматично перекривається клапан 1 та відкривається клапан 21 та суміш вибухонебезпечної концентрації через свічу 6 спалюється у повітрі. Внаслідок можливості виходу із ладу самих газгольдерів чи їх елементів може настати необхідність припинення роботи системи на постачання газу, тоді електромагнітний клапан 1 закривається, а регулюючий клапан 2 відкривається та газоповітряна суміш також через свічу 6 спалюється у повітрі. Таким чином за допомогою блоку 18 забезпечується безпека функціонування системи. Запропонована система постачання газоподібним енергоносієм окрім забезпечення безперервної подачі газоповітряної суміші із заданими параметрами (тиском та концентрацією) та стабільної роботи споживача газу - джерела електроенергії, дозволяє зв'язати в часі два нерівномірних та незалежних один від одного процеси вироблення та споживання газу. Це дозволяє підвищити стабільність та безпеку функціонування обох систем. 5 Комп’ютерна верстка О. Рябко 87688 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601