С

q_о.с

Регулятор давления

q_о.с

Газ к потребителю

Испари-тель

Рис.63

КЖ

Вспомогат. испаритель

хема газификатора показана на рис. 63.

Избыточное давление в емкости с КЖ (P ≤ 0.16 МПа) создается с помощью вспомогательного испарителя.

Примеры выпускаемых установок:

ГХК - 3/16 - 200, рабочее давление Р_раб = 0,10,16 МПа, объем емкости V=3 м³, производительность G_газ = 250 м³ / ч .

ГХК - 8/16 - 1000, рабочее давление Р_раб = 0,10,16 МПа, объем емкости V=8 м³, производительность G_газ  1100 м³ / ч .

Схема самолетного газификатора кислорода для дыхания членов экипажа.

уровнемер

Дыхательный аппарат, который регулирует давление в зависимости от высоты полета

К потребителю

КЖ

Регулятор давления с обратным клапаном

V_ж

Рис.64

Объем жидкости позволяет иметь запас жидкого кислорода V_ж≈16-30 дм³.

Особенности хранения и транспортировки больших количеств сжиженного природного газа (спг).

Необходимо соблюдать жесткие противопожарные меры. Обязательно не менее двух резервуаров, один из которых резервный, чтобы перекачать метан, если один из резервуаров загорится. Ниже на рис. 65 приведена принципиальная схема хранилища СПГ.

Возврат паров

Предохранительный клапан

60*10³ м³

Заполнение

Заправка

Факел

Рис.65

Насос

Хранилище СПГ - металлическая конструкция с толстыми слоем изоляции 300 мм (раньше делали из бальзового дерева, теперь из пенополиуретана). Внутренняя оболочка - из сплава Cu – Ni (см. рис. 67).

Насос центробежный с вертикальным валом, заглублен, чтобы создать напор на всасывании. Мощность двигателя  60 кВт.

Загрузка происходит с помощью специальных рычажно-шарнирных устройств (см. рис. 66).

Груз

СПГ

Рис.66

В

Емкость танкера перевозящего СПГ – (30…50)10³ т.

Б аки с СПГ на танкере могут быть подвешены на цепях или составлять отсеки корпуса танкера (см. рис. 67).

Подвесные баки

Н

I

а) баки подвешены на цепях

б) баки составляют отсеки корпуса танкера

Баки-отсеки

L

Ребро - перегородка

Внутренняя оболочка (Сu – Ni сплав)

Изоляция (полистирол или пенополистирол δ_из = 200 мм)

Обшивка (корпус танкера)

Рис.67

I (увеличено)

I

Грузоподъемность метановоза связана с мощностью силовой установки, т.к. она питается СН₄ испаряющимся в результате теплопритока. Например:

Размеры танкера: L=282 м, Н=27 м, В=47 м, осадка 11 м.

Испарение метана – до 7 т/ч.

Скорость W=17,5 узлов ( 30 км/ч ).

Силовая установка - две газовые турбины общей мощностью 30000 лошадиных сил.

5. Вспомогательное оборудование. Обеспечение чистоты кж.

Наличие примесей может изменить физико-химический состав КЖ. Наличие твердых частиц может стать причиной забивки дроссельных отверстий, заклинивания или увеличения усилия хода золотников, износа деталей. Органические примеси в кислороде или кислорода в водороде могут привести к взрыву. Загрязнение КЖ возможно из-за несовершенства изготовления оборудования, его износа, конденсации компонентов воздуха и других газов.

C понижением температуры растворимость СО₂ в КЖ резко снижается и происходит частичная кристаллизация двуокиси углерода. При температуре 77К более 90 СО₂ переходит в твердое состояние.

Для обеспечения чистоты хранимой и транспортируемой КЖ необходимо:

- обеспечение чистоты поверхностей емкостей и трубопроводов;

- обеспечение герметичности внутренних и внешних объемов;

- продувка внутренних объемов чистым газом;

- чистота газа наддува;

- фильтрация и адсорбционная очистка КЖ.

Продувка емкостей для хранения водорода производится в два этапа:

- на первом снижают полосканием концентрацию О₂ до величины ниже 5 (для помещения можно применить азот или гелий);

- на втором - удаляют полоскающий газ вакуумированием.

Газ наддува должен быть чистым, лучше газифицированным. Во внутренних полостях системы необходимо поддерживать давление не менее 0,02  0,03 МПа, т.е. больше атмосферного.

Очистку от твердых частиц производят фильтрами. Опыт показывает, что при выдаче жидкого О₂ при 90 К сетчатые фильтры с диаметром ячейки d=40 мкм надежны, но при 75  80 К фильтры забиваются СО₂. Забивка фильтров твердыми частицами N₂ в Н₂ появляется при размерах ячеек фильтров 10  15 мкм. При расчете фильтров определяется их поверхность с учетом ресурса работы. С повышением требований к тонкости фильтрации и понижением температуры жидкости растут габаритные размеры фильтров. Для облегчения работы фильтров используют адсорбционную очистку растворенных примесей. Сорбенты - различные силикагели.

Для тонкой фильтрации применяют пористые металлические ленты, обеспечивающие фильтрацию до 2 мкм. Применяют пористые сетчатые материалы (ПСМ) с фильтрацией 2-5 мкм. ПСМ получают спеканием по специальной технологии нескольких слоев плетенных сеток.

При малых перепадах давления используют пористый фторопласт и волокнистые фильтрующие ткани Петрянова.