19.Zastosowania kriogeniki w reaktorach termonuklearnej fuzji jądrowej.
18. System kriogeniczny Wielkiego Zderzacza Hadronów LHC w CERN
Kriogeniczny system - najprostsza elementarna zasada kriogenicznego systemu - podstawa do analizy ryzyka
Każdy składnik maszyny jak rura, statek, wymiennik ciepła, i puszka kriostatu może być potraktowany jak oddzielny załącznikie helu, opisany przez ilość i termodynamiczne parametry helu.
Possible failures of cryogenic node followed by the cryogen discharge
Mechanical break of warm vacuum vessel
Fast degradation of vacuum insulation with air
Intensive heat flow to the cryogen
Magnet quench (optionally)
Pressure increase of the cryogen
Opening of the safety valve
Cryogen discharge through the safety valve
Mechanical break of cold vessel
Fast degradation of vacuum insulation with cryogen
Intensive heat flow to the cryogen
Magnet quench (optionally)
Pressure increase of the cryogen and in the vacuum space
Opening of the rupture disk and/or safety valve
Cryogen discharges through the rupture disk and/or safety valve
17. Porównanie metod transportu gazu ziemnego
LNG jest głównie produkowany dla celów transportowych.
W sytuacji gdy rynek zbytu gazu ziemnego jest położony bardzo daleko od złoża LNG jest najlepszym rozwiązaniem na ograniczenie kosztów przesyłu gazu.
Główną przyczyną wielkoskalowego skraplania gazu ziemnego jest obniżenie kosztów jego transportu dalekosiężnego. W transporcie morskim dominują dwa rodzaje zbiornikowców LNG:
Zbiornikowce LNG ze zbiornikami membranowymi
Zbiornikowce LNG ze zbiornikami sferycznymi
Metody transportu:
rurociągowy - jest najbardziej rozpowszechnionym typem transportu gazu. Rozróżniamy rurociągi:
magistrale i dystrybucyjne
w postaci skroplonej – skroplenie metanu umożliwia ok. 600-krotne zmniejszenie jego objętości. To
główny powód rozwoju takiej formy transportu. Transport tego typu wykorzystuje się w celu dostarczenia
surowca do miejsc oddzielonych od złoża wielkimi akwenami.
w postaci przetworzonej – najczęściej dotycz przemiany metanu w metanol. Jest to więc sposób
przetwarzania niezbyt wygodnej do przewozu formy gazowej do postaci płynnej.
Transport rurociągowy jest jedyną ekonomicznie opłacalną drogą. W porównaniu do kolei, ma mniejszy koszt na jednostkę i większą przepustowość. Chociaż rurociągi można budować nawet pod morzem, to jest to bardzo wymagający ekonomicznie i technicznie proces.
Transport ciekłych paliw gazowych statkiem jest jak do tej pory przedsięwzięciem bezpiecznym .Potencjalna katastrofa gazowca z ładunkiem mogłaby, w ocenie amerykańskich specjalistów, efekty przynieść równe wybuchowi jądrowemu. Według prognoz gaz ziemny będzie odgrywał ważną rolę wśród zasadniczych źródeł
energii Corocznie się obserwuje przyrost popytu na ten tworzywo o blisko 2 %.
Dostarczanie gazu do odbiorców odbywa się za pomocą sieci przesyłowych, rozdzielczych oraz instalacji
gazowych w budynkach i obiektach przemysłowych
sieci przesyłowe
układ gazociągów wysokiego ciśnienia p > 0.5 MPa, wraz z tłoczniami i stacjami redukcyjnymi I8go stopnia,
sieci rozdzielcze
sieci niskiego ciśnienia – 0.6÷2.5 kPa oraz
sieci średniego ciśnienia 5÷20 kPa oraz 20÷400 kPa wraz ze stacjami redukcyjnymi II8go stopnia.
Sieci podwyższonego średniego cisnienia 0.581.6 MPa
16. Metody skraplania gazu ziemnego
-z zastosowaniem wymiennika/ów ciepła z ciekłym azotem
-z zastosowaniem chłodziarki Joule'a-Thomsona
-proces Prico
-z zastosowaniem chłodziarki Stirlinga
-z zastosowaniem azotowej turbiny rozprężnej
-oparta na izentropowym rozprężaniu gazu ziemnego
-oparta na wykorzystaniu mieszaniny czynników DMR
-kaskadowy proces Conco-Phillipsa
-proces AP-X
-proces MFC
15. Własności skroplonego gazu ziemnego LNG
LNG to gaz ziemny, który został oczyszczony i osuszony, a następnie schłodzony i skroplony do postaci
ciekłej w celu zmniejszenia jego objętości.
LNG to z angielskiego liquified natural gas, czyli skroplony gaz ziemny.
LNG jest cieczą kriogeniczną - jego temperatura normalna to -162 °C (111 K). LNG jest cieczą bezbarwną,
bezwonną, nie oddziałującą agresywnie na metale i nietoksyczną. Jednakże odparowujące LNG może
wypierać tlen i w ten sposób działać dusząco. Zakres palności mieści się w 5 do 15 % objętościowo.
Temperatura samozapłonu: 540 °C.
14. Metody uzyskiwania temperatur poniżej 1 K.
-pompowanie par znad helu
-nadciekłość helu
-rozcieńczanie 3He w 4He, chłodziarki rozcieńczalnikowe
-adiabatyczne zestalanie 3He (efekt Pomerańczuka)
13. Chłodziarka rozcieńczalnikowa
chłodziarka rozcieńczalnikowa, urządzenie wykorzystywane do osiągania bardzo niskich temperatur (ok. 0,01 K), którego działanie jest oparte na zjawisku obniżania się temperatury przy rozpuszczaniu izotopu helu 3He w izotopie 4He