Спосіб стиснення природного газу, що використовується як моторне паливо

Спосіб стиснення природного газу, що використовується як моторне паливо, шляхом зміни тиску газу компресором, який відрізняється тим, що попередньо виконують термодинамічний розрахунок ступенів компресора під необхідні значення тиску газу на вході автомобільних газонаповнювальних компресорних станцій, а потім переобладнують існуючу компресорну установку на визначені параметри, при цьому роботу компресорних установок обв'язують за паралельною схемою. (19) (21) u200907510 (22) 17.07.2009 (24) 25.02.2010 (46) 25.02.2010, Бюл.№ 4, 2010 р. (72) СЛЕСАР ПЕТРО ФЕДОРОВИЧ, СОБЧУК МИХАЙЛО ПЕТРОВИЧ, ЧАГОВЕЦЬ КОСТЯНТИН ВАСИЛЬОВИЧ, КОСТЕВИЧ ЕДУАРД АНАТОЛІЙОВИЧ, АКІМОВ СЕРГІЙ СЕРГІЙОВИЧ, БЄЛОБРОВА ОЛЬГА РУДОЛЬФІВНА, ФРОЛОВ ВОЛОДИМИР ПЕТРОВИЧ (73) ДОЧІРНЯ КОМПАНІЯ "УКРТРАНСГАЗ" НАЦІОНАЛЬНОЇ АКЦІОНЕРНОЇ КОМПАНІЇ "НАФТОГАЗ УКРАЇНИ" 3 внювальних компресорних станцій, а потім переобладнають існуючу компресорну установку (КУ) на необхідні параметри, при цьому включаючи її вихідний колектор до вхідного колектору штатних КУ за послідовною схемою. Наприклад, переобладнають існуючу компресорну установку під дожим2 ний компресор на вхідні параметри газу 0,5кг/см 2 3,0кг/см з попереднім визначенням діаметрів робочих циліндрів та перемонтажу трубної обв'язки КУ. Спосіб пояснюється кресленням. На Фіг.1 наведено принципову технологічну схему АГНКС зі штатними КУ. Показані наступні позиції креслення: 1 - блок очистки газу; 2 - штатні КУ (підключені до вхідного і вихідного колекторів за паралельною схемою); 20, 21, 22, 23 - робочі циліндри штатного компресору, які обв'язані за послідовною схемою; 3 - вузол охолодження газу: 4 - ресивер; 5 - заправні колонки; Робота штатної АГНКС здійснюється наступним чином. Природний газ із магістрального газопроводу під тиском 6,0кг/см через блок очистки газу (поз. 1 Фіг.1) потрапляє у вхідний колектор компресорних установок (поз. 2 Фіг.1), які з'єднуються за паралельною схемою. В компресорних установках відбувається послідовне стиснення у циліндрах першої, другої, третьої та четвертої ступенів (поз. 20, 21, 22, 23 Фіг.1) до кінцевого тиску 250кг/см2. Через вихідний колектор штатних компресорів стиснутий газ поступає на вузол охолодження газу (поз. 3 Фіг.1), потім - у ресивер (поз. 4 Фіг.1) та на заправні колонки АГНКС (поз. 5 Фіг.1). На Фіг.2 показано принципову технологічну схему АГНКС із модернізованою КУ. Показані наступні позиції креслення: 1 - блок очистки; 2 - штатні КУ АГНКС; 3 - вузол охолодження газу; 4 - ресивер; 5 - заправні колонки; 6 - зворотній клапан; 7 - модернізований компресор (бустеркомпресор), вихідний колектор якого під'єднано до вхідного колектору штатних КУ за послідовною схемою; 70, 71, 72, 73- робочі циліндри модернізованої КУ, які обв'язані за паралельною схемою. Робота АГНКС згідно з заявкою здійснюється наступним чином: природний газ із магістрального 2 газопроводу під тиском у діапазоні 0,5кг/см 2 3,0кг/см через блок очистки газу (поз. 1 Фіг.2) потрапляє у вхідний колектор модернізованої компресорної установки (поз. 7 Фіг.2), який з'єднуються за послідовною схемою зі штатними КУ (поз. 2 Фіг.2). В компресорній установці (поз.7 Фіг.2) відбуваєть 47726 4 ся стиснення газу у робочих циліндрах першої, другої, третьої та четвертої ступенів (поз. 70, 71, 72, 73 Фіг.2), які обв'язані за паралельною схемою, 2 до кінцевого тиску - 5,5кг/см . Вихідний колектор бустер-компресора (поз. 2 Фіг.2) з'єднується з вхідним колектором штатних КУ (поз. 2 Фіг.2) за послідовною схемою. Самі штатні компресори (поз. 2 Фіг.2) з'єднується друг із другом паралельно. Далі 2 природний газ з кінцевим тиском у 250кг/см поступає на вузол охолодження газу (поз. 3 Фіг.2), потім - у ресивер (поз. 4 Фіг.2) та на заправні колонки АГНКС (поз. 5 Фіг.2). Зворотній клапан (поз. 6 Фіг.2) використовується для випадків режимних відключень бустер-компресора (поз. 7 Фіг.2) із загальної схеми роботи зі штатними КУ (поз. 2 Фіг.2), тобто у разі штатного вхідного тиску, наприклад, 6кг/см2. При цьому паралельно працюють тільки два штатних КУ. Таким чином, на штатній автомобільній газонаповнювальній станції встановлено три компресорні установки. Всі вони обв'язані за паралельною схемою. Газ із газової мережі через вхідний колектор подається в блок очистки газу і після нього на всас перших ступенів стиснення компресорних установок. Після стиснення в КУ газ охолоджується в апаратах повітряного охолодження (АПО) (вузол охолодження газу) і подається в накопичувальний ресивер, з якого через заправні колонки проводиться заправлення автомобілів. Всі три КУ розраховані на одинакові параметри газу, а саме: - тиск газу на всмоктуванні - 6,0кг/см2; - тиск газу на виході з КУ - 250кг/см2; - продуктивність - 700м3/час. При зниженні тиску газу в мережі до якої підключена АГНКС до значень менших за розрахункові КУ не мають можливості працювати в нормальному режимі, що призводить до зупинки всієї станції. Як наслідок простій автотранспорту споживачів. За режимом роботи газової мережі м. Запоріжжя тиск газу в ній може знижуватися до 0,53кг/см2. Враховуючи обставини, які унеможливлюють роботу встановлених КУ по тиску газу на вході з метою зменшення часу простою АГНКС переобладнують один з наявних компресорів під бустеркомпресор шляхом зміни геометричних параметрів циліндрів 2-ої, 3-ої, 4-ої ступенів відповідно до необхідних параметрів газу на вході АГНКС. Для цього виконують термодинамічний розрахунок ступенів компресора під необхідні значення тиску газу на вході АГНКС (Див. Таблицю). Розрахунки показали, що для забезпечення даної умови потрібно циліндри 2-ої, 3-ої, 4-ої ступенів стиснення компресора виконати діаметром 140мм, а діаметр першої ступені залишити в розмірі 170мм. Див. Таблицю. 5 47726 6 Таблиця Термодинамічний розрахунок компресора із різними діаметрами ступенів Номінальний Продуктивність компресоДіаметр ступе- Номінальний тиск Потужність на валу комп2 тиск нагнітання, ра за нормальних умов, нів, м всмоктування, кг/см ресора, КВт 3 кг/см м /с 0,140 1,5 6 0,1041 25,19 0,140 2,0 6 0,1737 29,93 0,140 2,5 6 0,2455 31,76 0,140 3,0 6 0,3189 31,44 0,170 1,5 6 0,1548 37,46 0,170 2,0 6 0,2584 44,51 0,170 2,5 6 0,3651 47,23 0,170 3,0 6 0,4743 46,76 Також для досягнення необхідних параметрів по продуктивності необхідно виконати переобв'язку робочих циліндрів бустер-компресора, а саме включити їх в роботу за паралельною схемою, а вихідний колектор самого бустер-компресора під'єднати до вхідного колектору штатних КУ за послідовною схемою. Тобто циліндри штатної КУ (поз. 20, 21, 22, 23 Фіг.1) змінюються на циліндри (поз.70, 71, 72, 73 Фіг.2) з розрахованими діаметрами (Див. табл.), які об'єднуються за паралельною схемою бустер-компресора (поз. 7 Фіг.2), а вихідний колектор модернізованого бустеркомпресора (поз. 7 Фіг.2) під'єднується до вхідного колектора штатних КУ (поз. 2 Фіг.2) за послідовною схемою. Після виконання наведених вище операцій бустер-компресор має наступні параметри: - тиск газу на всмоктуванні - 0,5-3,0кг/см2; - тиск газу на виході - 5,5-6,0кг/см2; - продуктивність - 700м3/час, що цілком задовольняє вхідні параметри штатного компресора. Цей спосіб дозволяє забезпечити працездатність АГНКС в умовах низьких вхідних тисків. Згідно таблиці, для забезпечення вищевказаних параметрів роботи бустер-компресора АГНКС, робочі циліндри підключаються за паралельною схемою з наступними діаметрами: перша ступень 170мм, 2-а, 3-а, 4-а ступені - 140мм. Література: 1. Технічна пропозиція ВАТ СМНВО ім. Фрунзе на виготовлення компресорної установки 2ГМ 2,512,5/1,5-6 за №82-2/3429 від 29.12.2006р. 2. АГНКС БКИ-250. Компресор 4ГМ 2,5-1,2/10250. Инструкция по эксплуатации (317-49.000-00 ИЭ), г. Сумы, 1988, 117с. 3. Установка компрессорная 4ГМ 2,5-1,2/10250 АГНКС БКИ-250. Техническое описание (31749.000-00 ТО), г. Суми, 1988, 58с. 4. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту оборудования АГНКС СНПО им. Фрунзе, СУ "Оргремгаз", г. Краснодар, 1990. 5. ДНАОП 1.1.23-1.06 - 02. Правила безопасной эксплуатации и обслуживания оборудования автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС), м. Киев, 2002. 6. ДНАОП 0.00-1-14-70 "Правила устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессоров, работающих на взрывоопасных и токсичных газах", г. Москва, "Металлургия", 1977. 7. Гжиров Р.И. "Краткий справочник конструктора", г. Ленинград, "Машиностроение, 1983. 8. Гидон Л.М. "Монтаж поршневых компрессоров", г. Москва, "Машиностроение", 1982. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 47726 8 Підписне Тираж 26 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