Expander-Generatoreinheit. Expander-Generator-Einheit

2.2.4. PHYSIKALISCHE FAKTOREN DER PRODUKTIONSUMGEBUNG HYGIENISCHE ANFORDERUNGEN AN DIE AEROION-ZUSAMMENSETZUNG
LUFT IN INDUSTRIE- UND ÖFFENTLICHEN GEBÄUDEN

Sanitäre und epidemiologische Regeln und Vorschriften SanPiN 2.2.4.1294-03

(Quelle: http://niiot.ru/)

I. Allgemeine Bestimmungen und Geltungsbereich

1.1. Diese staatlichen sanitären und epidemiologischen Regeln und Vorschriften (Sanitärregeln) wurden in Übereinstimmung mit entwickelt Bundesgesetz„Über das sanitäre und epidemiologische Wohlergehen der Bevölkerung“ vom 30. März 1999 Nr. 52-FZ (Gesetzsammlung Russische Föderation, 1999, Nr. 14, Kunst. 1650) und die Verordnungen über staatliche sanitäre und epidemiologische Vorschriften, genehmigt durch das Dekret der Regierung der Russischen Föderation vom 24. Juli 2000 Nr. 554 (Gesammelte Rechtsvorschriften der Russischen Föderation, 2000, Nr. 31, Art. 3295).

1.2. Hygienevorschriften gelten in der gesamten Russischen Föderation und legen Hygieneanforderungen für die aeroionische Zusammensetzung der Luft in Industrie- und öffentlichen Räumlichkeiten fest, in denen ein aeroionischer Mangel oder ein Überschuss an aeroionischen Luftionen auftreten kann, darunter:

    hermetisch abgeschlossene Räumlichkeiten mit künstlichem Lebensraum; Räumlichkeiten, in deren Dekoration und (oder) Einrichtung synthetische Materialien oder Beschichtungen verwendet werden, die eine elektrostatische Aufladung ansammeln können; Räumlichkeiten, in denen Geräte betrieben werden, die elektrostatische Felder erzeugen können, einschließlich Videoterminals und andere Arten von Bürogeräten; Räumlichkeiten, die mit Systemen (einschließlich zentraler) zur Zwangsbelüftung, Reinigung und (oder) Klimaanlage ausgestattet sind; Räumlichkeiten, in denen Luftionisierer und Entionisierer betrieben werden; Räumlichkeiten, in denen sie durchgeführt werden technologische Prozesse Dabei handelt es sich um das Schmelzen oder Schweißen von Metallen.

1.3. Die Anforderungen der Hygienevorschriften zielen darauf ab, die negativen Auswirkungen von Luftionenmangel und Luftionenüberschuss in der Luft an Arbeitsplätzen auf die menschliche Gesundheit zu verhindern.

1.4. Die Anforderungen der Hygienevorschriften gelten nicht für Industriegelände, in deren Luftumgebung Aerosole, Gase und (oder) Dämpfe chemischer Substanzen (Verbindungen) vorhanden sein können.

1.5. Hygienevorschriften sind für vorgesehen Rechtspersonen aller Eigentumsformen, Einzelunternehmer und Bürger sowie für Körperschaften und Institutionen des staatlichen sanitären und epidemiologischen Dienstes der Russischen Föderation.

1.6. Die Einhaltung der Anforderungen der Hygienevorschriften ist für juristische Personen aller Eigentumsformen, Einzelunternehmer und Bürger verpflichtend.

II. Standardisierte Indikatoren der Luftionenzusammensetzung

2.1. Die aeroionische Zusammensetzung der Luft wird in Abhängigkeit von den Ionisierungs- und Deionisierungsprozessen bestimmt.

2.2. Die standardisierten Indikatoren für die Luftionenzusammensetzung der Luft in Industrie- und öffentlichen Räumen sind:

    Konzentrationen von Luftionen (minimal zulässig und maximal zulässig) beider Polaritäten po +, po -, definiert als die Anzahl der Luftionen in einem Kubikzentimeter Luft (Ion/cm 3); Unipolaritätskoeffizient U (minimal zulässiger und maximal zulässiger Wert), definiert als das Verhältnis der Konzentration von Luftionen positiver Polarität zur Konzentration von Luftionen negativer Polarität.

2.3. Minimum und Maximum gültige Werte Standardisierte Indikatoren bestimmen die Konzentrationsbereiche von Luftionen beider Polaritäten und den Unipolaritätskoeffizienten, deren Abweichungen zu negativen Folgen für die menschliche Gesundheit führen können.

2.4. Die Werte der standardisierten Indikatoren der Luftionenkonzentration und des Unipolaritätskoeffizienten sind in der Tabelle angegeben.


2.5. In den Atemzonen des Personals an Arbeitsplätzen, an denen Quellen elektrostatischer Felder vorhanden sind (Videoterminals oder andere Arten von Bürogeräten), dürfen keine Luftionen positiver Polarität vorhanden sein.

2.6. Der Grad der Schädlichkeit von Abweichungen von den angegebenen Bereichen der Luftionenkonzentration und des Unipolaritätskoeffizienten wird gemäß der Klassifizierung der Arbeitsbedingungen entsprechend der Luftionenzusammensetzung der Luft bestimmt.

2.7. IN medizinische Zwecke Andere Indikatoren der aeroionischen Zusammensetzung der Luft können verwendet werden, wenn dies durch ordnungsgemäß genehmigte Behandlungsmethoden oder den Einsatz von Aeroionisatoren vorgesehen ist.

III. Anforderungen für die Überwachung der Luftionenzusammensetzung

3.1. Die Überwachung der Luftionenzusammensetzung wird in folgenden Fällen durchgeführt:

    im Rahmen der planmäßigen Kontrolle mindestens einmal im Jahr; bei der Zertifizierung von Arbeitsplätzen; bei der Inbetriebnahme von Arbeitsplätzen in den in Abschnitt 1.2 der Hygienevorschriften aufgeführten Räumlichkeiten; bei der Inbetriebnahme von Geräten oder Materialien, die elektrostatische Ladung erzeugen oder akkumulieren können (einschließlich Videoterminals und anderen Arten von Bürogeräten); bei der Ausstattung von Arbeitsplätzen mit Luftionisatoren oder Entionisatoren.

3.2. Die Überwachung der aeroionischen Zusammensetzung der Raumluft sollte direkt am Arbeitsplatz in den Atemzonen des Personals und gemäß ordnungsgemäß genehmigten Überwachungsmethoden erfolgen.

IV. Anforderungen an Methoden und Mittel zur Normalisierung der Luftionenzusammensetzung

4.1. Wenn sich bei der Überwachung der aeroionischen Zusammensetzung der Luft herausstellt, dass diese nicht den standardisierten Indikatoren entspricht, wird eine Normalisierung empfohlen.

4.2. Es wird empfohlen, die aeroionische Zusammensetzung der Luft während der gesamten Zeit, in der sich eine Person am Arbeitsplatz aufhält, zu normalisieren.

4.3. Um die aeroionische Zusammensetzung der Luft zu normalisieren, sollten geeignete Luftionisierer oder Entionisierer für den Einsatz zu sanitären und hygienischen Zwecken verwendet werden, die eine sanitäre und epidemiologische Bewertung bestanden haben und über ein gültiges sanitäres und epidemiologisches Zertifikat verfügen.

4.4. Die hygienische und epidemiologische Beurteilung und der Betrieb von Luftionisierern und Entionisierern erfolgen nach dem festgelegten Verfahren.

Beschluss des obersten staatlichen Sanitätsarztes der Russischen Föderation vom 22. April 2003 N 64 „Über die Umsetzung der Sanitätsregeln und -standards SanPiN 2.2.4.1294-03“ (zusammen mit „SanPiN 2.2.4.1294-03. 2.2.4. Physisch Faktoren der Arbeitsumgebung. Hygienische Anforderungen an die aeroionische Zusammensetzung der Luft in industriellen und öffentlichen Räumlichkeiten. Hygiene- und epidemiologische Regeln und Standards“, genehmigt vom Obersten Staatssanitätsarzt der Russischen Föderation am 18. April 2003) (Eingetragen beim Ministerium des Justizministeriums der Russischen Föderation vom 7. Mai 2003 N 4511)

┌──────────────┬──────────────────────── ───────┬── ───────────────┐ │ Normalisiert │ Luftionenkonzentrationen, p │ Koeffizient │ │ Indikatoren │ (Ion/cm3) │ Unipolarität, │ │ ├─ ── ────── ─ │ │ │ positiv │ negativ │ │ │ │ Polarität │ Polarität │ │ ├─────────── ───┼────── ─────────┼── ─────────────┼──── ────────── ───┤ │ │ + │ - │ │ │Minimum │ ð >= 400 │ ð > 600 │ │ │zulässig │ │ │ │ ├─────── ───────┼──── 0,4<= У < 1,0 │ │ │ + │ - │ │ │Максимально │ р < 50000 │ р <= 50000 │ │ │допустимые │ │ │ │ └──────────────┴───────────────┴───────────────┴─────────────────┘

Gerichtspraxis und Gesetzgebung – Beschluss des obersten staatlichen Sanitätsarztes der Russischen Föderation vom 22. April 2003 N 64 „Über die Umsetzung der sanitären Regeln und Vorschriften SanPiN 2.2.4.1294-03“ (zusammen mit „SanPiN 2.2.4.1294-03“). 2.2.4. Physikalische Faktoren Produktionsumgebung. Hygienische Anforderungen an die Luftionenzusammensetzung von Industrie- und öffentlichen Räumlichkeiten. Hygiene- und epidemiologische Regeln und Standards“, genehmigt vom obersten staatlichen Sanitätsarzt der Russischen Föderation am 18. April 2003) (Registriert bei das Justizministerium der Russischen Föderation am 7. Mai 2003 N 4511)



schädliche Chemikalien in der Raumluft


Hygienische Anforderungen an die aeroionische Zusammensetzung der Luft in industriellen und öffentlichen Räumlichkeiten. ( SanPiN 2.2.4.1294-03)
BESCHLUSS des obersten staatlichen Sanitätsarztes der Russischen Föderation vom 22. April 2003 Nr. 64 Moskau
Registriert beim Justizministerium der Russischen Föderation am 7. Mai 2003, Registrierungsnummer 4511
Zur Einführung von Hygienevorschriften und -vorschriften - SanPiN 2.2.4.1294-03

Basierend auf dem Bundesgesetz „Über das gesundheitliche und epidemiologische Wohlergehen der Bevölkerung“ vom 30. März 1999 N 52-FZ (Gesetzgebungssammlung der Russischen Föderation. 1999, Nr. 14, Art. 1650) und der Staatsverordnung Sanitäre und epidemiologische Standardisierung, genehmigt durch Regierungserlass Russische Föderation vom 24. Juli 2000 Nr. 554 (Gesetzsammlung der Russischen Föderation, 2000, Nr. 31, Art. 3295), VORSCHRIFTEN

Inkrafttreten ab 15. Juni 2003 der sanitären und epidemiologischen Regeln und Standards „Hygienische Anforderungen an die Luft-Ionen-Zusammensetzung der Luft in Industrie- und öffentlichen Räumlichkeiten SanPin 2.2.4 1294-03“, genehmigt vom Obersten Staatssanitätsarzt der Russischen Föderation Föderation am 16. April 2003.
G. Onischtschenko

ICH. Allgemeine Bestimmungen und Umfang
1.1. Diese staatlichen sanitären und epidemiologischen Regeln und Vorschriften (Sanitärvorschriften) wurden in Übereinstimmung mit dem Bundesgesetz „Über das sanitäre und epidemiologische Wohlergehen der Bevölkerung“ vom 30. März 1999 Nr. 52-FZ (Gesammelte Rechtsvorschriften der Russischen Föderation, 1999) entwickelt , N“ 14, Art. 1650 ) und die Verordnungen über staatliche sanitäre und epidemiologische Vorschriften, genehmigt durch Dekret der Regierung der Russischen Föderation vom 24. Juli 2000 N „554 (Gesammelte Rechtsvorschriften der Russischen Föderation. 2000. Nr. 31 , Art. 3295).
1.2. Hygienevorschriften gelten in der gesamten Russischen Föderation und legen Hygieneanforderungen für die aeroionische Zusammensetzung der Luft in Industrie- und öffentlichen Räumlichkeiten fest, in denen ein aeroionischer Mangel oder ein Überschuss an aeroionischen Luftionen auftreten kann, darunter:

  • hermetisch abgeschlossene Räumlichkeiten mit künstlichem Lebensraum;
  • Räumlichkeiten, in deren Dekoration und (oder) Einrichtung synthetische Materialien oder Beschichtungen verwendet werden, die eine elektrostatische Aufladung ansammeln können;
  • Räumlichkeiten, in denen Geräte erstellt werden können Elektrostatische Felder, einschließlich Videoterminals und andere Arten von Bürogeräten;
  • Räumlichkeiten, die mit Systemen (einschließlich zentraler) zur Zwangsbelüftung, Reinigung und (oder) Klimaanlage ausgestattet sind;
  • Räumlichkeiten, in denen Luftionisierer und Entionisierer betrieben werden;
  • Räumlichkeiten, in denen technologische Prozesse zum Schmelzen oder Schweißen von Metallen durchgeführt werden.

1.3. Es gelten die Anforderungen der Hygienevorschriften<на предотвращение неблагоприятного влияния на здоровье человека аэроионной недостаточности и избыточного содержания аэроионов в воздухе на рабочих местах.
1.4. Die Anforderungen der Hygienevorschriften gelten nicht für Industrieräume, in denen Aerosole, Gase und (oder) Dämpfe chemischer Substanzen (Verbindungen) in der Luft vorhanden sein können.
1.5. Die Hygienevorschriften richten sich an juristische Personen aller Eigentumsformen, Einzelunternehmer und Bürger sowie an Einrichtungen und Institutionen des staatlichen sanitären und epidemiologischen Dienstes der Russischen Föderation.
1.6. Die Einhaltung der Anforderungen der Hygienevorschriften ist für juristische Personen aller Eigentumsformen, Einzelunternehmer und Bürger verpflichtend.

II. Standardisierte Indikatoren der Luftionenzusammensetzung
2.1. Die aeroionische Zusammensetzung der Luft wird in Abhängigkeit von den Ionisierungs- und Deionisierungsprozessen bestimmt.
2.2 Die standardisierten Indikatoren der aeroionischen Zusammensetzung der Luft in Industrie- und öffentlichen Räumlichkeiten sind:

  • Luftionenkonzentrationen (minimal zulässige und maximal zulässige) beider Polaritäten p+. p -, definiert als die Anzahl der Luftionen in einem Kubikzentimeter Luft (Ion/cm3);
  • Unipolaritätskoeffizient Y (minimal zulässiger und maximal zulässiger Wert), definiert als das Verhältnis der Konzentration von Luftionen positiver Polarität zur Konzentration von Luftionen negativer Polarität.

2 3. Die minimal und maximal zulässigen Werte standardisierter Indikatoren bestimmen die Konzentrationsbereiche von Luftionen beider Polaritäten und den Unipolaritätskoeffizienten, deren Abweichungen zu negativen Folgen für die menschliche Gesundheit führen können.
2.4. Die Werte der standardisierten Indikatoren der Luftionenkonzentration und des Unipolaritätskoeffizienten sind in der Tabelle angegeben.

2 5. In den Atemzonen des Personals an Arbeitsplätzen, an denen Quellen elektrostatischer Felder vorhanden sind (Videoterminals oder andere Arten von Bürogeräten), dürfen keine Luftionen positiver Polarität vorhanden sein.
2.6. Der Grad der Schädlichkeit von Abweichungen von den angegebenen Bereichen der Luftionenkonzentration und des Unipolaritätskoeffizienten wird gemäß der Klassifizierung der Arbeitsbedingungen entsprechend der Luftionenzusammensetzung der Luft bestimmt.
2.7. Für therapeutische Zwecke können andere Indikatoren der aeroionischen Zusammensetzung der Luft verwendet werden, wenn dies durch ordnungsgemäß zugelassene Behandlungsmethoden oder den Einsatz von Aeroionisatoren vorgesehen ist.

III. Anforderungen für die Überwachung der Luftionenzusammensetzung
3.1. Die Überwachung der Luftionenzusammensetzung wird in folgenden Fällen durchgeführt:

  • im Rahmen der planmäßigen Kontrolle mindestens einmal im Jahr;
  • bei der Zertifizierung von Arbeitsplätzen;
  • bei der Inbetriebnahme von Arbeitsplätzen in den in Absatz 1.2 genannten Räumlichkeiten. Hygienevorschriften;
  • bei der Inbetriebnahme von Geräten oder Materialien, die elektrostatische Ladung erzeugen oder akkumulieren können (einschließlich Videoterminals und anderen Arten von Bürogeräten);
  • bei der Ausstattung von Arbeitsplätzen mit Luftionisatoren oder Entionisatoren.

3.2. Die Überwachung der aeroionischen Zusammensetzung der Raumluft sollte direkt am Arbeitsplatz in den Atemzonen des Personals und gemäß ordnungsgemäß genehmigten Überwachungsmethoden erfolgen.

IV. Anforderungen an Methoden und Mittel zur Normalisierung der Luftionenzusammensetzung
4.1. Wenn sich bei der Überwachung der aeroionischen Zusammensetzung der Luft herausstellt, dass diese nicht den standardisierten Indikatoren entspricht, wird eine Normalisierung empfohlen.
4.2. Es wird empfohlen, die aeroionische Zusammensetzung der Luft während der gesamten Zeit, in der sich eine Person am Arbeitsplatz aufhält, zu normalisieren.
4.3. Um die aeroionische Zusammensetzung der Luft zu normalisieren, sollten geeignete Luftionisierer oder Entionisierer für den Einsatz zu sanitären und hygienischen Zwecken verwendet werden, die eine sanitäre und epidemiologische Bewertung bestanden haben und über ein gültiges sanitäres und epidemiologisches Zertifikat verfügen.
4.4. Die hygienische und epidemiologische Beurteilung und der Betrieb von Luftionisierern und Entionisierern erfolgt nach dem festgelegten Verfahren.

Standards SanPiN 2.2.2.542-96 (Alte SanPiN vom 12.02.1980). Gesundheitsministerium Russlands

1. Standards SanPiN 2.2.2.542-96

Anwendung

IONISIERUNG DER LUFT IN INDUSTRIE- UND ÖFFENTLICHEN RÄUMEN GEMÄSS DEN SANITÄRISCHEN REGELN UND NORMEN SanPiN 22.2.4.1294-03

Anforderungen an das Mikroklima, den Gehalt an Luftionen in der Luft der Operationssäle von Bildschirmgeräten und PCs
Der Gehalt an positiven und negativen Luftionen in der Luft von Räumen mit Bildschirmgeräten und PCs muss den in Anhang 6, 19 (Absatz 2.3) angegebenen Standards entsprechen.

Anhang 6 (obligatorisch)
Ebenen

DGA ist ein Gerät, bei dem die Energie des transportierten Erdgases zunächst in einem Expander in mechanische Energie und dann in einem Generator in elektrische Energie umgewandelt wird.

Gasdruck in der Leitung: 5,5 ÷ 7,5 MPa

Gasdruck nach DGA an der Station: 0,15 MPa

Eine Expander-Generator-Einheit ist ein Gerät, bei dem die Energie eines transportierten Erdgasstroms zunächst in einem Expander in mechanische Energie und dann in einem Generator in elektrische Energie umgewandelt wird. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, gleichzeitig mit der Stromerzeugung Wärme unterschiedlicher Temperaturniveaus (Hochtemperatur zur Wärmebereitstellung und/oder Niedertemperatur zur Erzeugung von Kühlaggregaten und Klimaanlagen) gleichzeitig zu nutzen.

Der Expander wird parallel zur Drosseleinrichtung eingeschaltet und ersetzt diese. Die Reduzierung des Gasdrucks beim Einsatz von DGA erfolgt nicht durch Drosselung, sondern durch dessen Expansion im Expander.

Aufgrund der Tatsache, dass die Expander-Generator-Technologie als Alternative zur Drosselung vorgeschlagen wird, müssen alle Änderungen der technischen und wirtschaftlichen Indikatoren, die durch den Einsatz von DGA entstehen, im Vergleich zur Drosselung berücksichtigt werden.

13. Schaltpläne und verschiedene Methoden zum Erhitzen von Gas in einem Dieselgenerator an einem Kessel.

DGA ist ein Gerät, bei dem die Energie des transportierten Gasstroms in einem Expander zunächst in mechanische Energie und dann in Elektrizität umgewandelt wird. Energie im Generator.

DHA schaltet || ein Drosselvorrichtung (1); 2 – Wärmetauscher; 3 – Expander; 4 – Generator:

Wenn sich Gas ausdehnt in einem beheizten Expander Es sind mehrere Möglichkeiten zur Organisation des Prozesses möglich, aber bei jeder von ihnen wird die innere Energie des Gases im Expander in mechanische Energie umgewandelt, deren Höhe durch die dem Gas vor dem Prozess zugeführte hohe potentielle Energie bestimmt wird Erweiterung im Expander.

Auf diese Weise wird das Gas vor dem Expander mit hoher potentieller Energie erhitzt (Linie 0 ~ 3), dass die Enthalpie des Gases nach dem Expander gleich der Enthalpie des Gases nach der Drosselung ist. In diesem Fall ist die gesamte dem Gas zugeführte Energie proportional zur Enthalpiedifferenz

H H - ho (siehe Abb. 3) wird im Expander in mechanische Energie umgewandelt.

G
Das Gas vor dem Expander kann auf diese Weise erhitzt werden (Zeile 0-4), dass seine Enthalpie am Expanderausgang (Punkt 5) höher sein wird als bei der Drosselung. In diesem Fall wird nur ein Teil der dem Gas zugeführten Energie proportional zu h4-h5 wird für die Erzeugung mechanischer Energie im Expander aufgewendet. Ein anderer Teil der dem Gas zugeführten Energie ist abhängig von der Länge und den Bedingungen des Wärmeaustauschs in der Rohrleitung, durch die das Gas nach dem Expander zum Ofen transportiert wird, und proportional zur Enthalpiedifferenz h5 – h0 , geht nicht vollständig verloren (aufgrund des Wärmeaustauschs mit der Umgebung) und wird auch sinnvoll genutzt – für die Erhöhung der physikalischen Wärme des in den Feuerraum eintretenden Brennstoffs. Bei konstanter thermischer Belastung des Ofens führt eine Erhöhung der physikalischen Wärme des Brennstoffs zu einer Verringerung der erforderlichen Energie, die durch die Verbrennung des Brennstoffs gewonnen wird, um einen proportionalen Betrag H 5- h0

Expansionsprozess ohne Gasheizung vor dem Expander ist durch eine Linie dargestellt 0-2. Nach einer solchen Expansion sind die Enthalpie und die Temperatur des Gases nach dem Expander deutlich niedriger als bei der Drosselung. Dabei wird ein Teil der dem Gas in der Pipeline während des Transports bereits zur Verfügung stehenden inneren Energie in mechanische Energie umgewandelt. Allerdings muss nach der Expansion die Enthalpie des Gases aufgrund der von außen zugeführten Energie zwangsläufig wieder auf das Niveau gebracht werden, das sie nach der Drosselung gehabt hätte.

Dies geschieht entweder in der Rohrleitung, durch die Gas zu gasverbrauchenden Geräten transportiert wird, oder im Ofen aufgrund der Energie, die bei der Brennstoffverbrennung (Prozess) freigesetzt wird 2 -1).

G Das Gas kann vor dem Expander (Prozess) teilweise erhitzt werden 0 - 6 in Abb. 3), teilweise danach (Prozess 7 - 1). Es gibt auch Schemata mit Gaserwärmung vor dem Expander und anschließender Zwischenerwärmung, nachdem das Gas einen Teil der Expanderstufen durchlaufen hat.

Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf Expander-Generator-Anlagen zur Stromerzeugung unter Nutzung der Energie des Überdrucks von Erdgas, das durch Gaspipelines transportiert wird, und kann an Gaskontrollpunkten und Gasverteilungsstationen von Gaspipelines verwendet werden. Das durch das Gebrauchsmuster gelöste technische Problem besteht darin, die wirtschaftliche, ökologische Leistung und Energieeffizienz der Expander-Generator-Einheit zu erhöhen und ihre Kosten zu senken. Das Problem wird dadurch gelöst, dass in einer bekannten Expander-Generator-Anlage in Reihe geschaltete Rohrleitungen enthalten sind hoher Druck, Gasheizungswärmetauscher, Expander, kinematisch mit einem elektrischen Generator verbunden, Rohrleitung niedriger Druck, sowie ein Luftrohr, das kinematisch mit dem Luftkompressor verbunden ist, und ein Wärmetauscher mit im Kreislauf zirkulierendem Kältemittel, ein Expander, ein Luftkompressor, eine Luftturbine und ein elektrischer Generator sind durch eine Wellenleitung, den Luftkompressor, kinematisch verbunden Der Einlass ist über einen Niederdruck-Luftkanal mit der Atmosphäre verbunden, der Auslass des Luftkompressors ist mit dem Einlass eines Gaswärmetauschers vor dem Expander über einen Hochdruck-Luftkanal verbunden, und ein Luftkanal verbindet den Auslass des Wärmetauschers zum Luftturbineneinlass. 1 z. p, f-ly, 1 Abb.


Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf Expander-Generator-Anlagen und betrifft Expander-Anlagen zur Stromerzeugung unter Verwendung der Energie des Überdrucks von Erdgas, das durch Gaspipelines transportiert wird, und kann an Gaskontrollpunkten (GRP) und Gasverteilungsstationen (GDS) verwendet werden. von Gaspipelines.

Es ist ein Gerät bekannt, das die Energie des überschüssigen Gasdrucks an einer Gasverteilungsstation einer Gaspipeline zur Stromerzeugung nutzt (Malkhanov V.P. Über die Nutzung der Turboexpander-Installation UTDU-2500 bei GDS-7, Dnepropetrowsk // Energieeinsparung und Wasseraufbereitung. - 2002. - Nr. 4. - s.45-47.), enthält einen Turboexpander, der kinematisch mit dem elektrischen Generator verbunden ist, der über ein Einlassrohr mit der Hochdruckleitung vor der Gasverteilungsstation und ein Auslassrohr mit der Niederdruckleitung verbunden ist -Druckrohrleitung hinter der Tankstelle sowie Gaserhitzer, die in der Hochdruckrohrleitung vor dem Expander installiert sind und Heizgas bereitstellen, indem sie einen Teil des durch den Expander gepumpten Gases verbrennen.

Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht in der Notwendigkeit, eine Energiequelle zu verwenden, die indirekt oder direkt den Verbrennungsprozess eines Kraftstoffs nutzt, beispielsweise Erdgas. Dies erfordert den Verbrauch von natürlichem Brennstoff, verschlechtert die Umweltleistung aufgrund der Brennstoffverbrennung und verringert die wirtschaftliche Leistung der Anlage aufgrund der Kosten für verbrannten Brennstoff.

Eine bekannte Anlage zur Gewinnung zusätzlicher elektrischer Energie durch Nutzung der Energie des überschüssigen Gasdrucks (Agababov V.S., Koryagin A.V., Arkharov Yu.M., Arkharova A.Yu. Expander-Generator-Einheit // Patent für Gebrauchsmuster Nr. 39937. Russland. IPC: 7 F 25 V 11/02, F 01 K 27/00 gemäß Anmeldung Nr. 2004110563 vom 04.08.2004. Veröffentlicht am 20.08.2004. Bulletin Nr. 23. Priorität vom 04.08.2004), Enthält einen Expander, der kinematisch mit dem elektrischen Generator verbunden ist, und ein mit der Hochdruckleitung verbundenes Einlassrohr

Druck vor dem Hydrofracking, das Auslassrohr zur Niederdruckleitung hinter dem Hydrofracking, ein Luftkompressor sowie ein Wärmetauscher zum Erhitzen des Gases vor dem Expander durch heiße Luft aus dem Auslass des Luftkompressors , und eine Luftturbine, an deren Ausgang ein Wärmetauscher mit im Kreislauf zirkulierendem Kältemittel installiert ist.

Der Nachteil dieser Anlage ist ihre Komplexität, das Vorhandensein von Verlusten bei der Übertragung elektrischer Energie und mechanische Verluste, die damit verbunden sind, dass sich Expander, Generator und Luftkompressor mit Luftturbine auf unterschiedlichen Wellensträngen befinden. Darüber hinaus sind aufgrund der Mehrwellencharakteristik der Anlage relativ hohe unwiederbringliche Ölverluste in den Wellenlagern unvermeidlich.

Das durch das vorgeschlagene Gebrauchsmuster gelöste technische Problem besteht darin, die wirtschaftliche, ökologische Leistung und Energieeffizienz der Expander-Generator-Einheit zu steigern und ihre Kosten zu senken.

Das technische Problem wird dadurch gelöst, dass in einer bekannten Anlage eine in Reihe geschaltete Hochdruckleitung, ein Gasheizwärmetauscher, ein kinematisch mit einem elektrischen Generator verbundener Expander, eine Niederdruckleitung sowie eine Luftturbine enthalten sind kinematisch mit einem Luftkompressor verbunden, und ein Wärmetauscher mit einem zirkulierenden Kältemittelkreislauf, der Expander, der Luftkompressor, die Luftturbine und der elektrische Generator sind kinematisch durch eine Wellenleitung verbunden, der Luftkompressoreinlass ist durch a mit der Atmosphäre verbunden Niederdruck-Luftleitung, der Auslass des Luftkompressors ist über eine Hochdruck-Luftleitung mit dem Eingang des Gasheizwärmetauschers vor dem Expander verbunden, und ein Luftkanal verbindet den Ausgang des Wärmetauschers mit der Einlassluftturbine.

Darüber hinaus kann das Gerät mit einem mechanischen Getriebe ausgestattet werden, das zwischen Expander und Luftkompressor installiert wird.

Die Zeichnung zeigt ein Diagramm der vorgeschlagenen Installation.

Die Anlage enthält eine entlang der Gaszufuhr zum Expander installierte Hochdruckleitung 1, einen Gasheizwärmetauscher 2 vom Luft-Gas-Typ, einen Expander 3, einen Luftkompressor 4, eine Luftturbine 5 und einen elektrischen Generator 6 Auf einer Schachtleitung befindet sich eine Niederdruckleitung 7, die den Ausgang des Expanders mit der Gasleitung hinter der Gasverteilungsstation (GDS) verbindet, eine Rohrleitung für beheiztes Gas 8, die den Eingang des Expanders mit Wärmetauscher 2 verbindet, und eine Hochdruck-Heißluftleitung 9, die verbindet Wärmetauscher 2 zum Luftkompressorausgang 4, Kaltluftleitung 10, die den Wärmetauscherausgang 2 mit dem Luftturbineneinlass 5 verbindet, Niederdruckluftkanäle 11 und 12, die jeweils den Einlass des Luftkompressors und den Auslass der Luftturbine verbinden zur Atmosphäre. Um die durch die adiabatische Expansion der Luft entstehende Kälte zu nutzen, ist in der Luftturbine 5 in der Niederdruck-Luftkanalleitung 12 ein Wärmetauscher 13 eingebaut, in dem die Kaltluft durch ein im geschlossenen Raum zirkulierendes Kältemittel erwärmt wird Kreislauf 14, der die aus der Luft aufgenommene Kälte an den Kälteverbraucher 15 weiterleitet. Zur Optimierung des Betriebs von Expander 3, Luftturbine 5 und Kompressor 4 kann zusätzlich ein mechanisches Getriebe 16 auf der Wellenleitung installiert werden.

Das Gerät funktioniert wie folgt.

Wenn der Expander 3 in Betrieb ist, wird Gas mit einer Temperatur T GO, das über die Rohrleitung 1 dem Expander 3 zugeführt wird, im Wärmetauscher 2 auf eine Temperatur T G > T GO erhitzt, in dem mechanisch erwärmte Luft vom Ausgang des Kompressors 4 mit einer Temperatur T B erwärmt wird > T, wird als Heizkühlmittel D verwendet. Der Luftkompressor 4 wird von einem Expander 3 und einer Luftturbine 5 angetrieben, die über eine einzige Wellenleitung kinematisch miteinander und mit dem elektrischen Generator 6 verbunden sind. Die überschüssige mechanische Gesamtleistung des Expanders 3 und der Luftturbine 5 wird im elektrischen Generator 6 in elektrische Energie umgewandelt, die dem Stromnetz zugeführt wird. Ergebend

Durch die Verdichtung der Luft im Kompressor 4 steigt die Lufttemperatur. Mithilfe dieser Luftwärme wird das Gas in einem Gaswärmetauscher vor dem Expander erhitzt. Dabei wird das Verdichtungsverhältnis des Luftkompressors 4 so gewählt, dass die Lufttemperatur am Ausgang des Kompressors T B größer ist als die erforderliche Gaserwärmungstemperatur T G, d.h. Т В >Т Г. Vom Ausgang des Wärmetauschers 2 wird gekühlte Luft mit einer Temperatur Т В > Т ГО durch den Luftkanal 10 dem Einlass der Luftturbine 5 zugeführt, bei der adiabatischen Expansion in der Turbine wird die Luft abgekühlt Am Auslass der Luftturbine wird kalte Luft durch den Luftkanal 12 in die Atmosphäre abgegeben. Der in der Luftkanalleitung 12 eingebaute Kälterückgewinnungswärmetauscher 13 ist über den Kältemittelkreislauf 14 mit dem Kälteverbraucher 15 verbunden. Die vom Expander 3 und der Luftturbine 5 erzeugte Energie wird zum Betrieb des Kompressors 4 und zum Antrieb des Elektrogenerators genutzt 6.

Aufgrund der Tatsache, dass der Expander 3, der Luftkompressor 4, die Luftturbine 5 und der elektrische Generator 6 kinematisch über eine Wellenlinie verbunden sind, erhöht sich die Energieeffizienz der Anlage durch Reduzierung mechanischer Verluste und Verluste bei der Stromübertragung. Darüber hinaus wird die Anzahl der Lager reduziert und damit unwiederbringliche Ölverluste vermieden Umfeld. All dies ermöglicht zusammen mit der Erwärmung des Gases mit heißer Luft aus dem Abgas des Luftkompressors 4, die keine Verbrennung von Brenngas erfordert, eine Steigerung der wirtschaftlichen und ökologischen Leistung der Expander-Generator-Einheit.


Gebrauchsmusterformel

1. Eine Expander-Generator-Einheit, die eine in Reihe geschaltete Hochdruckrohrleitung, einen Gasheizwärmetauscher, einen Expander, der kinematisch mit einem elektrischen Generator verbunden ist, eine Niederdruckrohrleitung sowie eine Luftturbine, die kinematisch mit einem Luftkompressor verbunden ist, enthält und einem Wärmetauscher mit einem im Kreislauf zirkulierenden Kältemittel, dadurch gekennzeichnet, dass der Expander, der Luftkompressor, die Luftturbine und der elektrische Generator kinematisch durch eine Wellenleitung verbunden sind, der Eingang des Luftkompressors über einen Niederdruck mit der Atmosphäre verbunden ist Luftleitung: Der Ausgang des Luftkompressors ist über eine Hochdruckluftleitung mit dem Eingang des Gasheizungswärmetauschers verbunden.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Teil ihrer Wellenleitung zwischen Expander und Luftkompressor ein mechanisches Getriebe eingebaut ist.



 

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