Естественная регазификация в баллонах и резервуарах
Замкнутый цилиндрический сосуд (баллон, резервуар), нижняя часть которого на определенную высоту заполняется жидкой фазой, а верхняя служит для сбора насыщенных паров пропан-бутанов- так выглядит конструкция простейшего аппарата для регазификации сжиженных газов. Воздух внутренней и наружной атмосферы, а также грунты верхнего слоя земли могут быть использованы в качестве теплоносителя при передаче теплоты через наружную металлическую стенку.
Температура наружного воздуха может колебаться от -40 до +45 °С в то время как температура воздуха внутри помещения в течение года сохраняется почти постоянной. Соответственно температура верхних слоев грунта тоже меняется. Но при минимальном давлении испарения, последняя, всегда выше температуры жидкого пропана. Поэтому при заполнении резервуара сжиженным газом, грунт может быть использован в качестве теплоносителя. Дармовой, естественной и бесконечной - такой может быть теплота воздуха и грунта. Регазификацией с естественным испарением может быть названа регазификация сжиженных газов, когда при использовании в качестве теплоносителей используются воздух и грунт.
Имеются и другие существенные факторы, кроме температурного режима, который значительно влияет на естественное испарение сжиженных газов. Эти самые факторы также отражаются на испарительной способности баллонной и резервуарной установок. К ним относятся компопентный состав жилкой фазы; термическое сопротивление защитной изоляции подземного резервуара, стенок баллона и резервуара; термическое сопротивление грунта (для подземных резервуаров); цикличность отбора паровой фазы из резервуара; степень заполнения жидкой фазой резервуара; степень загрязненности стенок резервуара; скорость движения и влажность воздуха; тепловое взаимодействие подземных резервуаров; термическое сопротивление теплопередаче от окружающего воздуха (для надземных резервуаров и баллонов) и др. Но, к сожалению, подавляющее большинство вышеперечисленных факторов расчету практически не поддается.
Давление паров сжиженных газов будет постепенно уменьшаться, так как при отборе паровой фазы из баллона или резервуара состояние равновесия, которое существует между жидкостью и газом, нарушается. Относительное содержание более легких углеводородов будет уменьшаться, а более тяжелых увеличиваться, потому. Что при этом будет непрерывно меняться соотношение компонентов. Вследствие недостатка подвода теплоты извне, при максимальном отборе газа из баллона или резервуара температура сжиженных газов постепенно будет снижаться. Его температура будет ниже при указанных условиях, при условии, что в единицу времени больше испарится в резервуаре сжиженных газов при естественном испарении.
Испарение может прекратиться и произойдет обмерзание сосуда, если при интенсивном расходе газа температура жидкости будет резко падать, и в конце концов нарушится или вовсе прекратится. При возрастании отбора из них паров сжиженных газов - при эксплуатации газобаллонных установок данное явление наблюдается особенно часто. От степени заполнения резервуара и от его положения (вертикальное или горизонтальное) зависит также испарительная способность. Испарительная способность будет больше, если поверхность будет максимально намочена.
