8章 燃气的储存
3. 4.
① ② ③
为了减少漏油量,要求使用高粘度密封油,并且其粘度不因温度升 高而剧烈下降; 在燃气含有凝结水分的情况下,要求它具有良好与水分离的特性; 要求凝固点低,在冬季寒冷地区也能使用。
二、可隆型干式罐
1. 可隆(KLONNE)型干式罐如图 11-9所示,侧板为园筒形,外部 设有加强用的基柱,以承受风压 和内压。罐顶作成球缺形状,为 了使活塞板具有更大强度,往往 将其设计成碟形。活塞的外周由 环状桁架所组成。在活塞外周的 上下配置两个为一组的木制导轮, 以防止活塞同侧板摩擦而引起火 花。活塞为圆形,它能够沿着侧 板自由旋转,故其上下滑动的阻 力很小而且可避兔严重倾斜。活
② 储配站的平面布置示例见图11-16。
③ 储罐应设在站区年主导风向下风向;两个储罐的间距等于相邻 最大罐的半径;储罐的周围应有环形消防车道;并要求有两个 通向市区的通道。锅炉房,食堂和办公室等有火源的构筑物宜 布置在站区的上风向或侧风向。 ④ 站区布置要紧凑,同时各构筑物之间的间距应满足建筑设计防 火规范的要求。
3.
4. 5.
水槽的附属设备有人孔、溢 流管、进出气管、给水管、 垫块、平合、梯子及在寒冷 地区防冻用的蒸气管道等。 水槽侧板的下部一般设一至 两个人孔作为检修时进入罐 内清扫之用。 当燃气中含油分及焦油多时, 水面处设排油装置,如图 11-3所,靠近底部则需要 有排焦油设施。
二、螺旋罐
1. 这种罐设有导轨立往。罐 体靠安装在侧板上的导轨 与安装在平台上的导轮相 对滑动产生缓慢旋转而上 升或下降。图11-5为三节 螺旋罐的示意图。图11-6 为螺旋罐导轮和导轨示意 图。
第三节高压储气罐
1. 在高压储气罐中燃气的储存原理与前述低压储气罐有所不同:即 其几何容积固定不变,而是靠改变其中燃气的压力来储存燃气的, 故称定容储罐。 2. 由于定容储罐没有活动部分,因此结构比较简单。 3. 高压罐可以储存气态燃气,也可以储存液态燃气。根据储存的介 质不同,储罐设有不同的附件,但所有的燃气储罐均设有进出口 管、安全阀、压力表、人孔、梯子和平台等。 4. 当燃气以较高的压力送人城市时,一般采用高压罐。当气源以低 压燃气供应城市时,是否使用高压罐则必须进行技本经济比较后 确定。 5. 高压罐按其形状可分为圆筒形和球形两种。 一、储罐的构造 (一)圆筒形罐的构造(图11-12)
塞上也放置了为增高燃气压力 用的配重块,其最大工作压力 可达5500Pa。
2.
可隆型干式罐采用干式密封 的方法如图11-9所示。由橡 胶和棉织品薄膜制成的密封 垫圈安装在活塞的外周,借 助于连杆和平衡重物的作用 紧密地压在侧板内壁上。这 种构造已经满足了气体密封 的要求,但为了使活塞能够 灵活平稳地沿着侧板滑 动.必须注入润滑脂。
三、威金斯型干式罐 1. 威金斯(WIGGNS)型干式罐的主要部分有底板、侧板、顶板、 可动活塞、套筒式护栏、活塞护栏及为了保持气密作用而特制的 密封帘和平衡装置等,如图11-11所示。 2. 底板及侧板1/3高(外层密封帘和罐体的连接点)以下部分要求密 封,侧板1/3高以上至罐顶不耍求密封;在此段罐壁上设置了一定 数量的通风窗,并且沿途设有检查门。通过检查门可以进人套筒 护栏顶部四周的人行道,在罐体外部另设旋梯以便走到门口。 3. 罐顶是中间拱起的,四周设有栏杆扶手。为了防止活塞倾斜,滑 轮是沿拱顶周围按一定的间距排列的,滑轮上设有一端建到活塞 而另一端连到外部平衡重块的缆绳。在一个乎衡重块上装有指针, 可以在垂直标尺上指示所储存气体的体积。 4. 在整个活塞行程中,燃气的压力基本上保持不变,可达6000Pa。
对于燃气低压干式罐,随着储气量减少,储气罐内燃气压力:C A.增大 B.减小 C.不变
1. 2.
这种罐的侧板为正多边形,所以,它的密纣系统较为复杂。储气罐的活 塞桁架上下安装有两个导轮,防止活塞上下运动时发生倾斜。 活塞外周设有油杯,以储存密封燃气的密封液,底板外周设有底板油杯, 以储存流入的密封液。这种储气罐的高度和直径之比H/D在1.2~1.7范 围内,罐内燃气压力可达5500Pa。 在活塞以上的附属设备有空气室、罐顶及侧板上部的换气装置以及供管 理使用的外梯和内梯。 活塞密封的构造如图11-8所示。密封油应满足下面三个要求:
5. 由于上升的塔节数日不同,重量W也就不同,因此燃气压力 P也在变化。一般为1000~4000Pa。
对于燃气低压湿式罐,随着储气量增加,储气罐内燃气压力:A A.增大 B.减小 C.不变
一、直立罐
1. 直立罐如图11-1所示, 它是由水槽、钟罩、塔 节、水封、导轨立柱、 导轮、增加压力的加重 装置及防止造成真空的 装置等组成。
第二节 低压干式罐
1. 2. 干式储气罐主要由外筒、沿外筒上下运动的 活塞、底板及顶板组成。 燃气储存在活塞以下部分,随活塞上下移动 而增减其储气量。它不像湿式罐那样设有水 槽,故可以大大减少罐基础荷载,这对于大 容积储气罐的建造是非常有利的。干式储气 罐的最大间题是密封问题,也就是如何防止 在固定的外筒与上下活动的活塞之间产生的 漏气。根据密封方法不间,目前采用的有下 列三种罐型。 一、阿曼阿恩干式罐 1. 阿曼阿恩(MAN)型干式罐的构造如图11-7。
第一节 低压湿式罐
1. 湿式罐是在水槽内放置钟罩和塔节,钟罩和塔节随燃气进出 而升降,并利用水封隔断内外气体,罐容积随燃气量而变化。 2. 单节储气罐一般用干小容量(3000m3以下)储气,钟罩高 度等于水槽高度,一般水槽高度为直径的30%~50%。 3. 大容量储气时,采用多节储气罐,每节的高度等于水槽的高 度,而钟罩和塔节的全高约为直径的60% ~ 100%。 4. 储气罐的燃气压力为:
2.
①
②
水槽通常是由钢板或钢筋混凝土 制成。 钢筋混凝土水槽在设置半地下式 水槽时使用。钢制水槽施工比较 容易,施工费用低,产生漏水及 腐蚀等情况时容易修补,其缺点 是使用年限短,水槽设于地面上 增加了罐体总高度,承受凤荷载 较大。 通常由钢板制造的平底圆筒形水 槽设置在环状或板状钢筋混凝土 的基础上。为了减轻水对基础及 土壤的压力,大容积储罐的钢筋 混凝土水槽做成如图11-2所示的 形式。
3.
(二)球形罐的构造
1. 球形罐通常由分瓣压制的钢板拼焊组装而成。罐的瓣片分 布颇似地球仪,一般分为极板、南北极带、南北温带、赤 道带等。罐的瓣片也有类似足球外形的。这两种球形状如 图11-13所示。
1.
球形罐的支座一般采用赤道正切式支柱、拉杆支撑体系,以便把水平方向的外 力传到基础上。设计支座时应考虑到罐体自重、风压、地震力及试压的充水重 量,并应有足够的安全系数。 燃气进出气管一般安装在罐体的下部,为了使燃气在罐体内混合良好,有时也 将进气管延长至罐顶附近。为了防止罐内冷凝水及尘土进入进出气管内,进出 气管应高于罐底。 为了排除积存于罐内的冷凝水,在储罐的最下部应安装排污管。 在罐的顶部必须设置安全阀。储罐除安装就地指示压力表外,还要安装远传指 示控制仪表。此外根据需要可设置温度计。 储罐必须设防雷静电接地装置。 储罐的人孔应设在维修管理及制作储罐均较方便的位置,一般在罐顶及罐底各 设置一个人孔。 容量较大的圆筒形罐与球形罐相比较,圆筒形罐的单位金属耗量大,但是球形 罐制造较为复杂,制造安装费用较高,一般小容量的储罐多选用圆简形罐,而 大容量的储罐多选用节省金属15%~30%,外形较为 美观。它的缺点是不能承受强烈的风压,在风速太大的地区不 宜设置。此外其施工允许误差较小,基础的允许倾斜或沉陷值 也较小;导轮与轮轴往往产生剧烈磨损。 三、低压湿式储气罐存在的主要问题
1. 在北方采暖地区冬季要采取防冻措施,因此管理较复杂,维护 费用较高; 2. 由于塔节经常浸人、升出水槽水面,因此必须定期进行除锈防 腐; 3. 直立罐耗用金属较多,尤其是在大容积时更为显薯。螺旋罐和 干式罐金属用量比较相近。容积越大,干式罐越经济。
第八章
燃气的储存
制作:臧子璇
概述
1. 城市燃气在供应过程中,由于生产量和用气量在时间上存在着极 大的不平衡性,因此必须将低谷供气时多余的燃气储存起来,高 峰供气时压送出去,以补偿燃气消耗量之不足。 燃气储存的形式有:储气柜储存,管道储存,管束储存,地下储 存,液化储存等。 储气柜(罐)的功能: ① 解决燃气生产量和用气量不平衡的矛盾; ② 当发生意外事故、设备暂时故障等,保证有一定供气量; ③ 混合不同组分燃气,使燃气性质(成分,热值、燃烧特性等)均 匀; ④ 对间歇循环制气设备起缓冲、调节、稳压作用; ⑤ 回收高炉煤气及其他可燃、可用废气,节约能源,减少污染; ⑥ 工业炉窑中压燃烧,需加压机加压时,其加压机进口侧设置储 气柜稳压及保持一定的安全储存量。
2. 3.
4.
储气柜(罐)的分类:
按储气压力分类 高压储气柜(罐)
按密封方式分类
按结构形式分类 圆柱形(立式或卧式) 球形
湿式(水封) 低压储气柜(罐) 干式
直立升降式、螺旋升降式 稀油密封,即曼型(MAN型) 润滑脂密封,即可隆型(KLONNE型) 橡胶夹布帘密封,即威金斯型(WIGGINS型)
二、低压储配站
1. 当城市采用低压气源,而供气规模又不特别大时燃气供应系统通常采用低压储 气。低压储配站的作用是在低峰时将多余的燃气储存起来,在高峰时,通过储 配站的压缩机将燃气从低压储罐中抽出压送到中压管网中,保证正常供气。 城市燃气供应系统中设置储配站的数量及其位置的选择,需要根据供气规模, 城市的特点,通过技术经济比较确定。 当城市燃气供应系统中只设一个储配站时,该储配站应设在气源厂附近,称为 集中设置。当设置两个储气站时,一个设在气源厂,另一个设在管网系统的末 端,称为对置设置。城市燃气供应系统可能有几个储配站,除了一个储配站设 在气源厂附近外,其余均分散设置在城市其他合适的位置,称为分散设置。
2. 3.
4.
储配站的集中设置可以减少占地面积,节省储配站投资和运行猪用,便于管理。 分散布置可以节省管网投资、增加系统的可靠性,但由子部分气体需要二次加 压,多消耗一些电能。