CC BY
178
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №3/2016 ISSN 2410-6070_
5. Гафуров А.М. Возможности повышения экономической эффективности газотурбинных двигателей типа АЛ-31СТ. // Энергетика Татарстана. - 2014. - № 1 (33). - С. 17-20.
6. Гафуров А.М. Газотурбинная установка НК-16СТ с обращенным газогенератором и низкокипящим рабочим контуром. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2012. - №4-1. - С. 78-83.
© Багаутдинов И.З., Кувшинов Н.Е., 2016
УДК 662.767
И.З. Багаутдинов
младший научный сотрудник научно-исслед. лаборатории госбюджетных НИР
Н.Е. Кувшинов
магистрант 1 курса института теплоэнергетики, кафедры «КУПГ» Казанский государственный энергетический университет
Г. Казань, Российская Федерация
ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО
ГАЗА И ПРОПАН-БУТАНОВОЙ СМЕСИ
Аннотация
В статье рассматриваются основные особенности в использовании и хранении сжиженного природного газа и пропан-бутановой смеси.
Ключевые слова
Сжиженный природный газ, пропан-бутановая смесь, моторное топливо
Интенсивно продвигаются технологии получения и использования сжиженного природного газа (СПГ). Основным компонентом природного газа является метан, чаще всего его (объёмное) содержание составляет от 90 до 97%.
Сжиженный природный газ получается путем охлаждения до минус 162°С. В процессе сжижения плотность газа увеличивается почти в 600 раз, что повышает удобство хранения и транспортировки. Средняя плотность СПГ составляет 440 кг/м3. В жидкой форме природный газ не имеет способность взрываться или воспламеняться, а при испарении может воспламениться только в случае контакта с источником горения и если концентрация газа в воздухе будет составлять от 5% до 15% [1, 2].
СПГ хранится в криоцистернах, транспортируется на специализированных морских танкерах, для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на регазификационных терминалах.
В автомобилях сжиженный природный газ находится в криогенных баллонах с теплоизоляцией, которая зачастую представляет собой пено-порошковую смесь. Объем этих баллонов составляет от 70 до 300 литров. Баллон находится под давлением приблизительно 0,15 МПа. В таких условиях газ может храниться даже до 3-4 дней без утечки путём испарения. В этот период давление испарённого газа не должно превышать 0,4 МПа.
Во многом преимущества высокой энергетической плотности СПГ теряются из-за сложности криогенного оборудования, более дорогого и требующего постоянного контроля высококвалифицированного персонала.
В настоящее время все чаще используют в качестве моторного топлива пропан-бутановую смесь или сжиженные углеводородные газы (СУГ) различного происхождения (этан, пропан, бутаны и их производные - этилен, пропилен и т.д.). Газобаллонная аппаратура для сжиженного пропан-бутана несколько проще. Пропан и бутан различаются между собой температурой кипения, при которой они переходят из жидкого в газообразное состояние. Пропан перестает переходить в газ и остается в жидком состоянии при температуре
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №3/2016 ISSN 2410-6070_
минус 43°С, для бутана эта температура равна 0°С. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа [3, 4].
Пропан-бутановая смесь обладает большим коэффициентом объемного расширения жидкой фазы, который для пропана составляет 0,003, а для бутана - 0,002 на 1°С повышения температуры газа. Для сравнения: коэффициент объемного расширения пропана в 15 раз, а бутана - в 10 раз, больше, чем у воды [5, 6].
Техническими нормативами устанавливается, что степень заполнения баллонов зависит от марки газа и разности его температур во время заполнения и при последующем хранении. Для резервуаров, разность температур которых не превышает 40°С, степень заполнения принимается равной 85%, при большей разности температур степень заполнения должна снижаться. Максимальная допустимая температура нагрева баллона не должна превышать 45°С, при этом упругость паров бутана достигает 0,385 МПа, а пропана - 1,41,5 МПа.
В качестве сырья для получения СУГ используются природный газ и газовый конденсат, нефть и нефтяные попутные газы. Технология производства сжиженного газа зависит от отраслевого производства: нефтегазопереработка и нефтехимия. В отраслях нефтепереработки СУГ является фактически дополнительным продуктом при производстве бензина. При газопереработке СУГ выступает главным продуктом для конечной реализации.
Список использованной литературы:
1. Гафуров А.М., Осипов Б.М. Турбодетандирование природного газа на газораспределительной станции с последующим его сжижением. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. -2011. - №2 (9). - С. 6-11.
2. Гафуров А.М. Утилизация низкопотенциальной теплоты для дополнительной выработки электроэнергии при турбодетандировании природного газа в системе газораспределения. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - №1 (20). - С. 28-36.
3. Гафуров А.М. Комбинированная газотурбинная установка системы газораспределения. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2013. - №3. - С. 15-19.
4. Гафуров А.М. Энергоутилизационный комплекс по производству электроэнергии на газораспределительной станции для нужд газотранспортной системы России. // Энергетика Татарстана. -2013. - № 3 (31). - С. 12-17.
5. Гафуров А.М. Возможности повышения экономической эффективности газотурбинных двигателей типа АЛ-31СТ. // Энергетика Татарстана. - 2014. - № 1 (33). - С. 17-20.
6. Гафуров А.М. Газотурбинная установка НК-16СТ с обращенным газогенератором и низкокипящим рабочим контуром. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2012. - №4-1. - С. 78-83.
© Багаутдинов И.З., Кувшинов Н.Е., 2016
УДК 621.577
И.З. Багаутдинов
младший научный сотрудник научно-исслед. лаборатории госбюджетных НИР
Н.Е. Кувшинов
магистрант 1 курса института теплоэнергетики, кафедры «КУПГ» Казанский государственный энергетический университет
Г. Казань, Российская Федерация
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ
Аннотация
В статье рассматриваются особенности теплоснабжения потребителей и возможности применения тепловых насосов.
