RU2360179C2 - Method and device for co2 transportation - Google Patents
Method and device for co2 transportation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2360179C2 RU2360179C2 RU2005140078/06A RU2005140078A RU2360179C2 RU 2360179 C2 RU2360179 C2 RU 2360179C2 RU 2005140078/06 A RU2005140078/06 A RU 2005140078/06A RU 2005140078 A RU2005140078 A RU 2005140078A RU 2360179 C2 RU2360179 C2 RU 2360179C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- pressure
- transportation
- flow
- liquid phase
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 102200068707 rs281865211 Human genes 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трубопроводному транспорту сжиженных газов, в частности к транспортированию и раздаче жидкой двуокиси углерода CO2 в баллоны.The invention relates to pipeline transport of liquefied gases, in particular to the transportation and distribution of liquid carbon dioxide CO 2 in cylinders.
Ближайшим аналогом заявленного способа является способ транспортирования жидкой СО2, включающий ее перекачку в жидкой фазе (см. а.с. СССР № 1100458, F17C 7/04, 1984 (1)).The closest analogue of the claimed method is a method for transporting liquid CO 2 , including its pumping in the liquid phase (see AS USSR No. 1100458, F17C 7/04, 1984 (1)).
Недостатком способа является ненадежность работы, невозможность подачи потребителю на протяженное расстояние CO2 в жидком виде.The disadvantage of this method is the unreliability of work, the inability to supply the consumer for an extended distance CO 2 in liquid form.
Цель изобретения в части способа - снижение энергозатрат при подаче потребителю СО2 на протяженное расстояние за счет поддержания ее параметров, соответствующих жидкому состоянию, при помощи автоматизированной системы регулирования расхода.The purpose of the invention in terms of the method is to reduce energy consumption when supplying CO 2 to the consumer over an extended distance by maintaining its parameters corresponding to the liquid state using an automated flow control system.
Поставленная цель достигается за счет того, что в способе транспортирования жидкой СО2, включающем ее перекачку в жидкой фазе, согласно изобретению расход СО2 регулируют исполнительным механизмом, обеспечивающим давление в диапазоне 6,0…7,5 МПа, при этом контролируют принадлежность давления и температуры значениям, соответствующим жидкой фазе.This goal is achieved due to the fact that in the method of transporting liquid CO 2 , including its pumping in the liquid phase, according to the invention, the flow of CO 2 is regulated by an actuator providing a pressure in the range of 6.0 ... 7.5 MPa, while controlling the pressure and temperature values corresponding to the liquid phase.
Ближайшим аналогом заявленного устройства является устройство транспортирования жидкой CO2, содержащее баллоны (см. (1)).The closest analogue of the claimed device is a device for transporting liquid CO 2 containing cylinders (see (1)).
Недостатком такой установки является сложность конструкции и, как следствие, ненадежность работы, невозможность подачи потребителю на протяженное расстояние CO2 в жидком виде.The disadvantage of this installation is the design complexity and, as a consequence, the unreliability of operation, the inability to supply the consumer over an extended distance CO 2 in liquid form.
Цель изобретения в части устройства - снижение энергозатрат при подаче потребителю СО2 на протяженное расстояние за счет поддержания ее параметров, соответствующих жидкому состоянию, при помощи автоматизированной системы регулирования расхода.The purpose of the invention in terms of the device is to reduce energy consumption when supplying CO 2 to the consumer over an extended distance by maintaining its parameters corresponding to the liquid state using an automated flow control system.
Это достигается тем, что устройство транспортирования жидкой СО2, содержащее баллоны, согласно изобретению снабжено исполнительным механизмом регулирования расхода, расходомером, датчиками температуры и давления, предохранительным клапаном аварийного сброса жидкой СО2 и клапаном для предупреждения падения давления при резком увеличении расхода у потребителя.This is achieved by the fact that the device for transporting liquid CO 2 containing cylinders, according to the invention, is equipped with an actuating mechanism for regulating the flow, a flow meter, temperature and pressure sensors, a safety valve for emergency relief of liquid CO 2 and a valve to prevent pressure drop during a sharp increase in consumption by the consumer.
Подача потребителям жидкой CO2, в отличие от газообразной CO2, экономически более выгодна. При одинаковом расходе CO2 по массе G [кг/ч] средняя скорость ее транспортировки по трубопроводу с внутренним диаметром d составит v=4G/(πd2ρ). При G=220 кг/ч, d=50 мм для газообразной фазы (ρг=2 кг/м3) скорость vГ=15,6 м/с, для жидкой фазы (ρж=950 кг/м3) скорость vж=0,03 м/с. При этом отношение потерь давления на преодоление сил трения, примерно пропорциональное соответствующим мощностям компрессора, а следовательно, и технологическим расходам, при перекачке СО2 в газообразной и жидкой фазах составит Δрг/Δрж=(ρгvг 2)/(ρжvж 2)=570. Этот расчет показывает, что на перекачку СО2 в жидкой фазе потребуется в 570 раз меньше энергии, чем на соответствующую перекачку ее в газообразной фазе.The supply of liquid CO 2 to consumers, in contrast to gaseous CO 2 , is more economical. For the same CO 2 consumption by mass G [kg / h], the average rate of its transportation through a pipeline with an inner diameter d will be v = 4G / (πd 2 ρ). At G = 220 kg / h, d = 50 mm, for the gaseous phase (ρ g = 2 kg / m 3 ), the speed v Г = 15.6 m / s, for the liquid phase (ρ g = 950 kg / m 3 ) speed v w = 0.03 m / s. In this case, the ratio of pressure losses to overcome friction forces, approximately proportional to the corresponding compressor capacities and, consequently, to technological costs, when pumping СО 2 in the gaseous and liquid phases, will be Δр g / Δр ж = (ρ g v g 2 ) / (ρ ж v w 2 ) = 570. This calculation shows that the transfer of CO 2 in the liquid phase will require 570 times less energy than the corresponding transfer of it in the gaseous phase.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Процесс перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое протекает с изменением температуры и давления. Например, процесс перехода жидкой СО2, транспортируемой по трубопроводу, в газообразную фазу сопровождается изменением температуры и давления. Возникающие при этом напряжения приводят к деформациям в трубопроводах и их разрывам.The essence of the invention is as follows. The process of transition of a substance from one state of aggregation to another proceeds with a change in temperature and pressure. For example, the process of transition of liquid CO 2 transported through a pipeline into the gaseous phase is accompanied by a change in temperature and pressure. The stresses arising from this lead to deformations in the pipelines and their ruptures.
В предлагаемом способе и устройстве агрегатные переходы предотвращаются тем, что параметры состояния - давление и температура поддерживаются в диапазоне, соответствующем жидкой фазе на диаграмме состояния СО2 с помощью автоматизированной системы регулирования расхода.In the proposed method and device, aggregate transitions are prevented by the fact that the state parameters - pressure and temperature are maintained in the range corresponding to the liquid phase in the state diagram of CO 2 using an automated flow control system.
На чертеже приведена схема устройства, осуществляющего способ.The drawing shows a diagram of a device that implements the method.
Пример. Предложенное устройство включает исполнительный механизм (1), расходомер (2), датчики температуры (3) и давления (4), предохранительный клапан аварийного сброса жидкой СО2 (5), запорный клапан (6), емкость-накопитель (7), трубопровод (8), устройство связи с объектом (УСО) (9), автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора (10).Example. The proposed device includes an actuator (1), a flow meter (2), temperature (3) and pressure sensors (4), an emergency relief valve for liquid CO 2 (5), a shut-off valve (6), a storage tank (7), a pipeline (8), an object communication device (USO) (9), an operator's automated workstation (AWS) (10).
Описанное устройство работает следующим образом.The described device operates as follows.
Жидкая CO2 транспортируется по теплоизолированному трубопроводу (8) в емкость-накопитель (7). Расход регулируется исполнительным механизмом (1) и контролируется расходомером (2). На трубопроводе установлены датчики давления (4) и температуры (3). Сигналы от расходомера (2), датчиков давления (4), температуры (3) поступают в устройство связи с объектом (УСО) (9), а через него - в автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора (10). УСО преобразует измеряемые параметры в унифицированные электрические сигналы, которые непрерывно обрабатываются компьютером в АРМ. Компьютер контролирует принадлежность физических параметров состояния - давления и температуры их значениям на диаграмме состояния СО2, соответствующим жидкой фазе. На основании значений давления и температуры и скорости их изменения предлагаются варианты действия оператора, который либо позволяет системе работать автоматически, либо берет управление на себя. Давление в диапазоне 6,0…7,5 МПа поддерживается регулятором расхода (1), при этом температура жидкой СО2 на входе в трубопровод поддерживается в диапазоне -30…+30°С.Liquid CO 2 is transported via an insulated pipe (8) to a storage tank (7). The flow rate is regulated by the actuator (1) and is controlled by the flowmeter (2). The pressure sensors (4) and temperature (3) are installed on the pipeline. The signals from the flow meter (2), pressure sensors (4), temperature (3) enter the communication device with the object (USO) (9), and through it to the automated workstation (AWP) of the operator (10). USO converts the measured parameters into unified electrical signals that are continuously processed by the computer in the workstation. The computer controls whether the physical parameters of the state — pressure and temperature — belong to their values on the CO 2 state diagram corresponding to the liquid phase. Based on the values of pressure and temperature and the speed of their change, options are proposed for the operator to act, which either allows the system to work automatically or takes control. The pressure in the range of 6.0 ... 7.5 MPa is supported by the flow regulator (1), while the temperature of liquid CO 2 at the inlet to the pipeline is maintained in the range of -30 ... + 30 ° С.
Запорный клапан (6) предназначен для предупреждения падения давления при резком увеличении расхода у потребителя. Во избежание резкого понижения давления ниже заданного предела (6,0 МПа) происходит перекрывание трубопровода и тем самым обеспечивается поддержание давления в заданных пределах. Предохранительный клапан (5) служит для аварийного сброса жидкой СО2 при недопустимо резком росте давления.The shut-off valve (6) is designed to prevent pressure drops during a sharp increase in flow rate at the consumer. In order to avoid a sharp decrease in pressure below a predetermined limit (6.0 MPa), the pipeline overlaps and thereby maintains pressure within specified limits. The safety valve (5) is used for emergency discharge of liquid CO 2 with an unacceptably sharp increase in pressure.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140078/06A RU2360179C2 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Method and device for co2 transportation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140078/06A RU2360179C2 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Method and device for co2 transportation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005140078A RU2005140078A (en) | 2007-06-27 |
| RU2360179C2 true RU2360179C2 (en) | 2009-06-27 |
Family
ID=38315199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005140078/06A RU2360179C2 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Method and device for co2 transportation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2360179C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730213C2 (en) * | 2016-02-04 | 2020-08-19 | Криостар Сас | Cryogenic liquid supply device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1100458A1 (en) * | 1982-10-20 | 1984-06-30 | Предприятие П/Я А-3681 | Device for feeding condensed gas |
| SU1160167A1 (en) * | 1983-07-29 | 1985-06-07 | Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения | Device for metering filling with liquefied gas,mainly with carbonic acid |
| US4936343A (en) * | 1989-03-27 | 1990-06-26 | Pruitt John E | Carbon dioxide fill manifold |
| RU2146027C1 (en) * | 1997-12-22 | 2000-02-27 | Труфанов Анатолий Николаевич | Installation for storing and delivering liquefied gases |
| US6367264B1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-09 | Lewis Tyree, Jr. | Hybrid low temperature liquid carbon dioxide ground support system |
-
2005
- 2005-12-22 RU RU2005140078/06A patent/RU2360179C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1100458A1 (en) * | 1982-10-20 | 1984-06-30 | Предприятие П/Я А-3681 | Device for feeding condensed gas |
| SU1160167A1 (en) * | 1983-07-29 | 1985-06-07 | Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения | Device for metering filling with liquefied gas,mainly with carbonic acid |
| US4936343A (en) * | 1989-03-27 | 1990-06-26 | Pruitt John E | Carbon dioxide fill manifold |
| RU2146027C1 (en) * | 1997-12-22 | 2000-02-27 | Труфанов Анатолий Николаевич | Installation for storing and delivering liquefied gases |
| US6367264B1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-09 | Lewis Tyree, Jr. | Hybrid low temperature liquid carbon dioxide ground support system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730213C2 (en) * | 2016-02-04 | 2020-08-19 | Криостар Сас | Cryogenic liquid supply device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005140078A (en) | 2007-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9222619B2 (en) | Apparatus for unloading CNG from storage vessels | |
| US20030192609A1 (en) | Gas delivery system | |
| US9869429B2 (en) | Bulk cryogenic liquid pressurized dispensing system and method | |
| DK2815168T3 (en) | A device for the supply of gas | |
| KR101245977B1 (en) | An installation for supplying gaseous fuel to an energy production unit of a ship for transporting liquefied gas, and method for regulating a compressor for the same | |
| JP2008286303A (en) | Liquefied gas supplying system and supplying method | |
| EP2986887B1 (en) | Method and facility for supplying at least one machining station with subcooled cryogenic liquid | |
| CA2697916A1 (en) | Apparatus and method for controlling the temperature of a cryogen | |
| KR101826685B1 (en) | Vaporization Reducing System and Method of Liquid Cargo | |
| US12092093B2 (en) | Apparatus and method for cryogenic pump cooldown | |
| JP2006168719A (en) | Gaseous fuel feeder to energy generating unit for vessel for liquefied gas transportation | |
| WO2011059612A3 (en) | Apparatus and method for providing a temperature-controlled gas | |
| RU2360179C2 (en) | Method and device for co2 transportation | |
| EP3042844B1 (en) | System and method for preventing liquid cargo in ship from evaporating | |
| KR101486549B1 (en) | System for automatically charging and controlling the gas for industry | |
| KR101899623B1 (en) | A Treatment System Of Liquefied Gas | |
| JP5583820B2 (en) | Method for suppressing boil-off gas in liquefied gas storage equipment | |
| TWI605220B (en) | Liquefied gas supply device and method | |
| JP5111962B2 (en) | Liquefied gas supply method and apparatus | |
| KR20130052911A (en) | Prevent device to surging of compressor | |
| JP5295298B2 (en) | Method for suppressing boil-off gas in liquefied gas storage equipment | |
| AU2011247224A1 (en) | Method and equipment for rapidly filling a downstream tank with cryogenic liquid from an upstream store | |
| Tatsumoto et al. | Commissioning of the ESS large-scale 20 K helium refrigeration system for the cryogenic moderator system | |
| KR101899622B1 (en) | A Treatment System Of Liquefied Gas | |
| JP2002188798A (en) | Cryogenic tank equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090516 |