[go: up one dir, main page]

RU2360179C2 - Method and device for co2 transportation - Google Patents

Method and device for co2 transportation Download PDF

Info

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
Application number
RU2005140078/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005140078A (en
Inventor
Алексей Иванович Цаплин (RU)
Алексей Иванович Цаплин
Сергей Васильевич Бочкарев (RU)
Сергей Васильевич Бочкарев
Игорь Георгиевич Друзьякин (RU)
Игорь Георгиевич Друзьякин
Сергей Игоревич Терехов (RU)
Сергей Игоревич Терехов
Сергей Николаевич Липатов (RU)
Сергей Николаевич Липатов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "ИННОВАТИКА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "ИННОВАТИКА" filed Critical Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "ИННОВАТИКА"
Priority to RU2005140078/06A priority Critical patent/RU2360179C2/en
Publication of RU2005140078A publication Critical patent/RU2005140078A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2360179C2 publication Critical patent/RU2360179C2/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: invention is related to transportation and supply of liquid CO2 into accumulating tank. Method for transportation of liquid CO2, including its pumping in liquid phase, which differs by the fact that CO2 flow is controlled by actuating mechanism, which provides for pressure in the range from 6.0…7.5 MPa, at that they control whether pressure and temperature correspond to values appropriate for liquid phase. Device for transportation of CO2 liquid phase comprises balloons, actuating mechanism of flow control, flow metre, pressure and temperature detectors, safety valve for emergency discharge of liquid CO2 and valve for prevention of pressure drop in case of sharp growth in consumption of user.
EFFECT: reduced power inputs in process of CO2 supply to user at long distance due to maintenance of its parametres that correspond to liquid state, with the help of automated system of flow control.
2 cl, 1 dwg

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=(ρгvг2)/(ρжvж2)=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)

1. Способ транспортирования жидкой CO2, включающий его перекачку в жидкой фазе, отличающийся тем, что расход CO2 регулируют исполнительным механизмом, обеспечивающим давление в диапазоне 6,0…7,5 МПа, при этом контролируют принадлежность давления и температуры значениям, соответствующим жидкой фазе.1. The method of transporting liquid CO 2 , including its pumping in the liquid phase, characterized in that the flow of CO 2 regulate the actuator, providing a pressure in the range of 6.0 ... 7.5 MPa, while controlling the belonging of pressure and temperature to the values corresponding to the liquid phase. 2. Устройство транспортирования жидкой СО2, содержащее баллоны, отличающееся тем, что оно 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. 2. A device for transporting liquid CO 2 containing cylinders, characterized in that it is equipped with an actuator for controlling 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.
RU2005140078/06A 2005-12-22 2005-12-22 Method and device for co2 transportation RU2360179C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2730213C2 (en) * 2016-02-04 2020-08-19 Криостар Сас Cryogenic liquid supply device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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