Комбинированная установка для производства тепла и двуокиси углерода

 

КОМБИНИРОВАННАЯ УСТАНОВКА для ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА Н ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА, содержащая газовый контур, в котором установлены нагнетатель, компрессор, камера сгорания топлива, газовая турбина, размещенная на одном валу с компрессором, экономайзер, влагоотделитель, регенератор, включенный в линии прямого и обратного потоков, детандер, размещенный на одном валу с нагнетат€ лем, и сепаратор кристаллической двуокиси угле-. .рода, отличающаяся тем, что, с целью повыиения экономичности я эксплуатационной надежности, установка дополнительно содержит два параллельно соединенных кожухотрубных теплообменника, включенных по трубному пространству в линию обратного потока перед регенератором через запорные вентили, а по межтрубному пространству, служгицему сепаратором кристаллической двуокиси углерода - в линию прямого потока после регенератора через регулируквдие вентили, причем после межтрубного пространства теплообменников в линию прямого потока дополнительно включены фильтры.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

5 ЪЮ

РЕСПУБЛИН (1% И!) ЕНИЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3425713/23-06 (22) 16.04.82 (46) 30.08.83. Бюл. Р 32 (72) В.И. Гриценко, Ю.Д. Терентьев, Е.Я. Борочин, В.Д. Галдин и А.В. Приходченко (71) Омский политехнический институт (53) 621.574(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 92961413, кл. F 25 В 29/00, 1980. (54)(57) КОМБИНИРОВАННАЯ УСТАНОВКА

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА И ДВУОКИСИ

УГЛЕРОДА, содержащая газовый контур, в котором установлены нагнетатель, компрессор, камера сгорания топлива, газовая турбина, размещенная на одном валу с компрессором, экономайзер, влагоотделитель, регенератор, включенный в линии прямого и обратного

3 F 25 В 29/00; F 25 В 11/00;

F 01 К 25/10 потоков, детандер, размещенный на одном валу с нагнетателем, и сепаратор кристаллической двуокиси угле-. .рода, отличающаяся тем, что, с целью повыаения экономичности и эксплуатационной надежности, установка дополнительно содержит два параллельно соединенных кожухотрубных теплообменника, включенных по трубному пространству в линию обратного потока перед регенератором через запорные вентили, а по межтрубному пространству, служащему сепаратором кристаллической двуокиси углерода - в линию прямого потока после регенератора через регулирующие вентили, причем после меж- Я трубного пространства теплообменников в линию прямого потока дополнительно включены Фильтры.

1038757

Изобретение относится к тепло- и хладотехнике, а точнее к комбинированным установкам для производства тепла и двуокиси углерода.

Известны комбинированные установ ки для производства тепла и двуокиси углерода, содержащие газовый контур, в котором установлены нагие татель, компрессор, камера сгорания топлива, газовая турбина, размещенная на одном валу с компрессором, экономайэер, влагоотделитель, pereнератор, включенный в линии прямого и обратного потоков, детандер, размещенный на одном валу с нагнетателем, и сепаратор кристаллической .двуокиси углерода 1 ).

Однако такие установки характеризуится низкой экономичностью вследствие больших потерь кристаллической двуокиси углерода и низкой эксплуатационной надежностью иэ-за срабатывания проточной части детандера, выпадаюцими кристаллами двуокиси углерода.

Цель изобретения — повышение экономичности и эксплуатационной надежности.

Укаэанная цель достигается тем, что комбинированная установка для производства тепла и двуокиси углерода, содержащая газовый контур, в котором установлены нагнетатель, компрессор, камера сгорания топлива, газовая турбина, размещенная на одном валу с компрессором, экономайзер, влагоотделитель, регенератор, включенный в линии прямого и обратного потоков, детандер, размеценный на одном валу с нагнетателем, и сепаратор кристаллической двуокиси углерода, дополнительно содержит два параллельно соединенных кожухотрубных теплообменника, включенных по трубному пространству в линию обратного потока перед pereнератором через запорные вентили, . а по межтрубному пространству, служащему сепаратором кристаллической двуокиси углерода — в линию прямого потока после регенератора через регулирующие вентили, причем после межтрубного пространства теплообменников в линию прямого потока дополнительно включены фильтры.

На чертеже схематично представпена предлагаемая установка.

Установка содержит газовый контур, в котором установлены нагнетатель 1, компрессор 2, камера 3 сгорания топлива, газовая турбина 4, размещенная на одном валу с компрессором 2, экономайзер 5, влагоотделитель.б, регенератор 7, включенный в Линии 8 и 9 прямого и обратного потоков, детандер 10, размеценный на одном валу 11 с нагнетателем 1, два параллельно соединенных теплооб5

15 менника 12 и 13, включенных по трусным пространствам 14 и 15 в лйнию

9 обратного потока перед регенератором 7 через запорные вентили 16, 17, 18 и.19, а по межтрубным пространствам 20 и 21, служащим сепаратором кристаллической двуокиси углерода — в линию 8 прямого потока после регенератора 7 через регулируюцие вентили 22 и 23, и. фильтры 24 и 25.

На чертеже показаны такие электронагреватели 26 и 27, размещенные в межтрубных пространствах 20 и 21 теплообменников 12 и 13, вентили

28 и 29, для выпуска жидкой двуокиси углерода из межтрубных пространств

20 и 21, и промежуточный водяной охладитель 30 воздуха.

Установка работает следующим об-.

20 разом

Наружный воздух подается нагнетателем 1 через промежуточный водяной охладитель 30 в компрессор 2, в котором сжимается mr давления, со5 ответствующего давлению газов ь ка,мере 3 сгорания, в которую также подается жидкое или газообразное топливо. Образующиеся газы с высокой температурой и давлением поступают в газовую турбину 4, в которой

З0 аднабатически расширяются с производством механической работы, затрачиваемой на сжатие воздуха в компрессоре 2. Дальнейшее охлаждение газов осуцествляется в экономайзере

35 б, в которой нагревают воду, направляемую потребителям. Во влагоотделителе б газы освобождаются от капельной Влаги и направляются в регенератор по линии 8 прямого потока, 40 при этом они допдлнительно охлаждаются обратным потоком, протекающим по линии 9, и направляются через регулирующие вентили 22 и 23 в.межтрубные пространства 20 и 21 тепло45 обменннков 12 и 13, в которых они освобождаются от кристаллической двуокиси .углерода. Далее газы поступают через фильтры 24 и 25, в которых улавливается уносимая двуокись углерода, в детандер 10. Здесь газы адиабатически расширяются с производством механической работы, затрачиваемой на предварительное сжатие воздуха в нагнетате 1, снижают свое давление и температуру, и поступают

55 сильно охлажденными в трубные пространства 14 и 15 теплообменников

12 и 13, в которых в межтрубных пространствах 20 и 21 этих теплообменников охлаждают газы до температуры, 60 при которой иэ них выпадают кристаллическая двуокись углерода. Нагрев обратного потока газов, отходящих из трубных пространств 14 и 15, осущест. вляется в регенераторе 7, откуда

65 они сбрасываются в охлаждающую среду1

1038757

Составитель Р. Данилов

Редактор О.Сопко Техред Т.Фанта Корректор A. Tÿñêo

««

Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Е-35, Раушская наб., д. 4/5

Эаказ 6201/4б

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Экономическая эффективность изоб ретения выражается в увеличенной производительности двуокиси вследствие отсутствия ее уноса обратным потоком ввиду наличия фильтров 24 и. 25, а также в более долговечной работе детандера из-за сохранения его проточной части от износа твер дыми частичками двуокиси углеро да.