Комплекс-утилизатор теплоты газозакачивающих агрегатов

1748732 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 51)5 А 01 ЗС)БРЕТРНИЯ ОПИСАН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1(71) ДнепропетРовский государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией(56) Авторское свидетельство СССР М 1630685, кл. А 01 6 9/24, 1988,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) КОМПЛЕКС-УТИЛИЗАТОР ТЕПЛОТЫ ГАЗОЗАКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ (57) Использование: холодильная техника, в частности системы теплоснабжения. Сущность изобретения: при работе газотурбин-. ной установки 1 горячий воздух нагревает теплообменники 9 и 10, а так же подается в емкости теплоаккумулятора 11, Это позволяет использовать тепло и холод газозакачивающих станций при использовании подземного хранилища. 1 ил.Изобретение относится к холодильной технике, в частности к сиСтемам теплохладоснабжения с тепловыми насосами,Целью изобретения является повышение эффективности газозакачивающих агрегатов путем комплексного использования теплоты и холода газа при его закачке в хранилища и отборе.На чертеже представлена функциональная схема комплекса-утилизатора теплотыгазозакачивающих агрегатов,Комплекс включает газотурбинную установку 1 с компрессором 2, устройством охлаждения циклового воздуха 3 и нагнетателем 4 газа; подземное хранилище 5 газа, коллектор-теплообменник 6 выхлопных газов, тепловой насос 7 абсорбционного типа, башеннуютеплицу - утилизационную шахту 8, вкоторой установлены первая 9 и вторая 10 ступени отбора теплоты от газов, теплую 11 и холодную 12 емкости теплового аккумулятора с линиями 13 зарядки и разрядки, льдогенератор 14, сушильную установку 15 с конденсатором 16 водяных паров, айпараты 17 и 18 двухступенчатого охлаждения-нагрева газа, циркуляционные "контуры и нагнетатели греющей 19, охлаждающей 20 и охлаждаемой 21 воды тепловбго насоса, подтопочный агрегат 22, устройство 23 нейтрализации вредных выбросов и систему теплоснабжения башенной теплицы 24,Комплекс-утилизатор функционирует следующим образом,При работе гаэотурбинной установки 1 в камеру сгорания подается из магистрали топливный газ и атмосферный воздух, охлаждаемый в устройстве 3 и сжимаемый компрессором 2, Нагнетатель 4 повышает давление природного газа и одновременна его температуру до 85-105 С, Сжатый природный газ поступает в двухступенчатый охладитель 17 и 18, в котором охлаждается до 40-45 С эа счет холода, вырабатываемого .тепловым насосом 7, и льда из холодной емкости 12. Получение холода в тепловом насосе 7 осуществляется эа счет теплоты выхлопных газов газотурбинной установки; которые. по коллектору-теплообменнику 6 поступают с предварительным охлаждением атмосферным воздухом в утилизационную шахту башенной теплицы 8. Нагретый атмосферный воздух до 250-280 С подается в сушильную установку 15, в которой отбирают влагу от осушаемого материала, Влакный воздух иэ сушилки 15 поступает в конденсатор 16 водяных паров, где конденсируется и конденсатор при 90-95 С подается в теплую емкость теплоаккумулятора 11. Отдав часть теплоты атмосферному воздуху в коллекторе-теплообмен нике, выхлопные газы охлаждаются в утилизационной шахте в теплообменниках 9 и 10 в циркуляционных контурах греющей 19 и охлаждающей 20 воды теплового насоса 7, 5. Охлажденные выхлопные газы проходят через устройство нейтрализации вредных вы брасов и удаляются в атмосферу При работе теплового насоса отвод теплоты абсорбции и конденсации при 65-72 С осуще ствляется в теплую емкость,теплоаккумулятора по линии 13 зарядки с дополнительным подогревом воды во второй ступени 10 до 90-95 С. Холодная вода из испарителя теплового насоса нагнетате лем 21 подается при 5-12 С для охлаждениякомпремируемого газа в аппаратах 17 и 18, для конденсации водяных паров после сушильной установки, а также для охлаждения циклового воздуха в теплообменнике 3. В 20 холодный период года природный гаэ иэподаваемого хранилища 5 редуцируется и при температуре -12 - 25 С поступает на подогрев в аппарате 18 и 17.: На первой ступени подогрева в аппарате 18 повыше.25 ние температуры прйродного газа до -2 Спроизводится за счет теплоты замерзающей воды в льдогенераторе 14; Лед по линии зарядки поступает в холодную емкость холодоаккумулятора 13 для использования в 30 теплый период года. Предварительно нагретый природный газ поступает во вторую ступень 17 подогрева, в которую подается теплая вода нагнетателем 20 из теплой емкости теплоаккумулятора со скользящей 35 температурой воды (90-5 С). Подогретый до3-5 С природный газ поступает в систему газоснабжения. При снижении температуры воды в теплой емкости 11 до 25-30 С в подтопочное.устройство 22 подается гаэ и 40 включается в работутепловой насос 7. Приэтом повышается температура греющей воды в аппаратах подогрева газа до 65-70 С и отбирается остаточная теплота из теплой емкости теплоаккумулятора 11 до темпера туры 4-10 С. К концу холодного периодатеплоаккумулятора полностью разряжается и превращается в холодоаккумуляторстемпературой воды в теплой емкости 11 4-10 С и льдом в холодной емкости 12, При работе .50 подтопочного устройства 22 газы нагреваютгреющую воду теплового насоса 7 в последовательно соединенных теплообменниках 9 и 10 через систему теплоснабжения башенной теплицы 24.55 Реализация технического решения позволяет использовать тепло и холод газоэакачивакщих станций для охлаждения и нагревания природного газа, соответственно, при его закачке и отборе из подземного хранилища, При работе газозакачивающих1748732 Формула изобретения Комплекс-утилизатор тейлоты газоэакачивающих агрегатов, включающий башенную теплицу с вытяжным газовым каналом, в котором по ходу перемещения выхлопных газов размещены ступени теплоутилизатора,.устройство отвода горячих выхлопных газов от газозакачивающих агрегатов в виде коллектора-теплообменника,. абсорбционный тепловой насос с циркуляционными контурами греющей, охлаждающей и охлаждаемой воды, связанные соответственно с теплоутилиэатором, системами тепло- и Составитель В.ДеревянкоРедактор Т.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор,.Н,Король Заказ 2539 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 . Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 агрегатов потенциальная энергия сжигания топливного газа расходуется на повышение давления компремируемого газа (27-35") и выбрасывается в окружающую среду с выхлопными газами при температуре 420- 510 С (50-60) и наружным воздухом иэ аппаратов воздушного охлаждения (8-10), Стоимость сбросной теплоты только одной газоэакачивающей станции превышает 15 млн. руб. в год. Комплекс позволяет в теплый период года использовать часть этой теплоты на получение конденсата, холода для охлаждения компремируемого газа, а также охлаждения циклового воздуха и аккумулировать 10-156 этой теплоты для теплоснабжения объектов различного назначения и для нагрева газа при отборе из хранилища. хладоснабжения технологического оборудования, сушильную установку сельскохозяйственного назначения, систему термоаккумуляторов, переключатели режи ма работы,отличающийся тем,что,сцелью повышения эффективности в работе газоэакачивающих агрегатов путем комплексного использования теплоты и холода при закачке газа в хранилище и его отборе, 10 комплекс-утилизатор снабжен льдогенератором первой ступени нагревания газа при отборе охладителем циклового воздуха, конденсатором водяных паров сушильной установки, двухступенчатым охладителем нагревателем газа, включенным через соответствующие переключатели в циркуляционные контуры охлаждаемой и охлаждающей воды абсорбцион ного теплового насоса, причем контур охлаждаемой 20 воды посредством первого переключателясвязан "е двухступенчатым охладителем эакачиваемого газа. охладителем циклового воздуха, конденсатором водяных паров сушильной установки и льдогенератором пер вой ступени нагревателя газа при отборе,который линией зарядки связан с холодной емкостью термоаккумулятора, при этом контур охлаждающей воды посредством второго переключателя связан с линией зарядки 25 теплой екости термоаккумулятора и с второй ступенью нагревателя газа при его отборе.