Енергоефективність заправки автомобільного транспорту стиснутим природним газом при використанні газогідратного акумулятора
Loading...
Files
Date
2021
Authors
Клименко, В. В.
Босий, М. В.
Аулін, В. В.
Філімоніхіна, І. І.
Лисенко, С. В.
Гриньків, А. В.
Klymenko, V.
Bosiy, M.
Aulin, V.
Filimonikhina, I.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
В роботі запропоновано схемно-конструктивне рішення заправки стиснутим природним газом в АГНКС з газогідратним акумулятором (АГНКС-ГА) та описано прицип її дії на конкретному прикладі. Показано, що в АГНКС-ГА з 4-ма ступенями компримування і акумуляторами стиснутого газу АСГ газ з ГА до АСГ рухається в з’єднувальному трубопроводі при адіабатних умовах з докритичною швидкістю, тобто менше, ніж швидкість звуку, оскільки відношення тисків більше критичного. Для характеристики енергоефективності заправки автомобільного транспорту стиснутим природним газом в АГНКС-ГА запропоновано використовувати коефіцієнт корисної дії заправки (ККД). За результатами розрахунків показано, що енергоефективність заправки автомобільного транспорту стиснутим природним газом в АГНКС-ГА вище на 6%, ніж в традиційній АГНКС для тих же умов: відповідні значення коефіцієнтів корисної дії заправки = 0,47 і ηзапр= 0,41. Обгрунтовано можливість використання АГНКС-ГА для заправки пересувних автомобільних газових заправників (ПАГЗ) без застосування додаткового компресорного обладнання. The article briefly describes the processes carried out during the operation of the gas hydrate accumulator (GHA) at the automobile gas-filling compressor station (AGCS): formation of natural gas hydrates, their accumulation and storage, and melting with the release of natural gas at high-pressure р = 25MPa, sufficient for full refueling gas cylinders. The circuit-constructive solution of filling with compressed natural gas in AGCS-GHA is offered, and the principle of its work is described in a good example. It is shown that during AGCS-GHA operation with four compression stages and ACG compressed gas accumulators, the gas from GHA to ASG moves in the connecting pipeline at adiabatic conditions at subcritical speed, i.e., below the speed of sound, because the pressure ratio рASG / рGHA coefficient is more critical. Calculations performed for these conditions by thermodynamic equations of gas flow in the subcritical mode of motion, without losses, showed that the velocity in a pipe with a diameter of d = 15 mm has a value of w = 793 m / s. This will ensure a specific gas supply from GHA to ASG at the level of m = 0.178 kg / s.
It is proposed to use the coefficient efficiency of refueling to characterize the energy efficiency of refueling vehicles with compressed natural gas in AGCS-GHA. According to the results of calculations, it is evident that the energy efficiency of refueling vehicles with compressed natural gas in AGCS-GHA is 6% higher than in traditional AGCS at the same conditions: the corresponding values of coefficient refueling efficiency = 0.47 and = 0.41.
The article also illustrates that in the process of melting gas hydrates in GHA at a temperature of t = 26-28 0C, one can get compressed natural gas at a pressure of р = 30-35 MPa, which will use AGCS-GHA without additional compressor equipment for refueling mobile gas stations (PAGZ), in which the optimal values of the maximum pressure are in the range of 32-35 MPa.
Description
Keywords
природний газ, автомобільний транспорт, АГНКС, газогідрати, тиск, температура, газогідратний акумулятор, енергоефективність, ККД заправки, natural gas, automobile transport, AGCS, gas hydration, vice, temperature, gas hydrate accumulator, energy efficiency, CP refueling
Citation
Енергоефективність заправки автомобільного транспорту стиснутим природним газом при використанні газогідратного акумулятора / В. В. Клименко, М. В. Босий, В. В. Аулін та ін. // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. – Кропивницький : ЦНТУ, 2021. – Вип. 4 (35). – С. 198–207.