Установка для комплексного производства тепла и углекислоты

 

УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА И УГЛЕКИСЛОТЫ , содержащая последовательно соединенные турбонагнетатель с электродвигателем , промежуточный теплообменник , турбокомпрессор, камеру сгорания, газовую турбину, расположенную на одном валу с турбокомпрессором, экономайзер, сепаратор, регенератор и два турбодетандера , размещенные на одном валу с турбонагнетателем и электродвигателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, установка дополнительно содержит верхнюю и нижнюю ступени теплообменников-вымораживателей , последовательно соединенных по межтрубному пространству с одним из турбодетандеров, отделитель жидкого азота, включенный между выходом этого турбодетандера и трубным пространством теплообменников - вымораживателей нижней ступени, а также воздушную линию со своими турбиной, установленной на одном валу с газовой турбиной и турбокомпрессором, сепаратором, регенератором и теплообменником, который соединен со вторым турбодетандером, подключенным на входе к трубному пространS ству теплообменников-вымораживателей (Л верхней ступени.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

-„„SU „„1073540

y5D Р 25 В 2900.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !":,!.

CO 3

СИ

Сл

4ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3502768/23-06 (22) 18. 10.82 (46) 15.02.84. Бюл. № 6 (72) Е. Я. Борочин, В. И. Гриценко и А. В. Приходченко (71) Омский политехнический институт, (53) 621.575 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 966452, кл. F 01 К 29/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 918730, кл. F 25 В 29/00, 1980. (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА И УГЛЕКИСЛОТЫ, содержащая последовательно соединенные турбонагнетатель с электродвигателем, промежуточный теплообменник, турбокомпрессор, камеру сгорания, газовую турбину, расположенную на одном валу с турбокомпрессором, экономайзер, сепаратор, регенератор и два турбодетандера, размещенные на одном валу с турбонагнетателем и электродвигателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, установка дополнительно содержит верхнюю и нижнюю ступени теплообменников-вымораживателей, последовательно соединенных по межтрубному пространству с одним из турбодетандеров, от-. делитель жидкого азота, включенный между выходом этого турбодетандера и трубным пространством теплообменников — вымораживателей нижней ступени, а также воздушную линию со своими турбиной, установленной на одном валу с газовой турбиной и турбокомпрессором, сепаратором, регенератором и теплообменником, который соединен со вторым турбодетандером, подключенным на входе к трубному пространству теплообменников-вымораживателей верхней ступени.

На чертеже изображена схема предлаи гаемой установки.

Изобретение относится к хладо- и теп лотехнике, а более конкретно к област комбинированного производства тепла и холода.

Известна установка для комплексного получения тепла и углекислоты, содержащая последовательно установленные в газовом потоке компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбины, водяной и напорный экономайзеры, влагоотделитель, турбодетандер с турбонагнетателем и се. паратор твердой углекислоты (1).

Недостатком указанной установки является низкая производительность по вердой двуокиси углерода при вымораживании в потоке газа.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является установка для производства тепла и двуокиси углерода, содержащая газовый контур и установленные в нем нагнетатель, компрессор, камеру сгорания топлива, газовую турбину, размещенную на одном валу с компрессором, детандер, размещенный на одном валу с нагнетателем и электродвигателем, сепаратор кристаллической двуокиси угле рода (2) .

Недостатком данной установки является низкая экономичность из-за неполного вымораживания углекислоты из продуктов сгорания.

Цель изобретения — повышение экономичности установки.

Поставленная цель достигается тем, что установка для комплексного производства тепла и углекислоты, содержащая последовательно соединенные турбонагнетатель с электродвигателем, промежуточный теплообменник, турбокомпрессор, камеру сгорания, газовую турбину, расположенную на одном валу с турбокомпрессором, экономайзер, сепаратор, регенаратор и два турбодетандера, размещенные на одном валу с турбонагнетателем и электродвигателем, дополнительно содержит верхнюю и нижнюю ступени теплообменниковвымораживателей, последовательно соединенных по межтрубному пространству с од-. ним из,турбодетандеров, отделитель жидкого азота, включенный между выходом этого турбодетандера и трубным простран. ством теплообменников-вымораживателей нижней ступени, а также воздушную линию со своими турбиной, установленной на одном валу с газовой турбиной и турбокомпрессором, сепаратором, регенератором и теплообменником, который соединен со вторым турбодетандером, подключенным на выходе к трубному пространству теплообменников-вымораживателей верхней ступени.

5 0

Установка для комплексного производства тепла и углекислоты содержит турбонагнетатель 1 с электродвигателем, промежуточный теплообменник 2, турбокомпрессор 3, камеру сгорания 4, газовую турбину 5, экономайзер 6, сепаратор 7, регенератор 8, два турбодетандера 9 и 10, размещенные на одном валу с турбонагнетателем и электродвигателем, верхнюю 11 и нижнюю 12 ступени теплообменников-вымораживателей, соединенных последовательно по межтрубному пространству с турбодетандером 9, отделитель жидкого азо-. та 13, включенный между выходом турбодетандера 9 и трубным пространством нижней ступени 12 теплообменника-вымораживателя, воздушную линию со своими турбиной 14, установленной на одном валу с газовой турбиной 5 и турбокомпрессором

3, сепаратором 15, регенератором 16, теплообменником 17, который соединен со вторым турбодетандером 10, подключенным на выходе к трубному пространству теплообменника-вымораживателя верхней ступени 11.

Предложенная установка работает следующим образом.

Воздух из атмосферы предварительно сжимается в турбонагнетателе 1 с приводом от электродвигателя затем сжатый воздух, охлаждаясь водой в промежуточном теплообменнике 2, подается в турбокомпрнссор 3, в котором осуществляется дополнительное сжатие, и далее поток разделяется на два потока: первый поступает в камеру сгорания 4 топлива, где происходит сгорание топливовоздушной смеси, а второй идет на снятие тепловых нагрузок в камере сгорания 4. Первый поток расширяется в газовой секции турбины 5 с отдачей внешней работы на вал турбокомпрессора 3, а второй — в воздушной секции турбины 14. Далее газовый и воздушный потоки охлаждаются в экономайзере 6 водой с получением теплоты, которая отводится в виде пара или горячей воды, с последующим отделением влаги из потоков в сепараторах 7 и 15. Осушенные потоки охлаждаются в регенераторах 8 и 16, после чего поток продуктов сгорания поступает в верхнюю ступень 11 теплообменников-вымораживателей на трубных поверхностях которых вымораживается углекислота за счет подвода холодопроизводительности от турбодетандера 10. Далее продукты сгорания поступают в нижнюю ступень 12 теплообменников-вымораживателей, в межтрубном пространстве вымораживается оставшееся количество углекислоты за счет подвода холодопроизводительности от га1073540

3 зовой секции турбодетандера 9 через отделитель жидкого азота 13. Теплообменникивымораживатели верхней и нижней ступеней 11 и 12 работают попеременно для обеспечения непрерывности процесса.

Экономическая эффективность предлагаемой установки выражается в увеличении производства твердой уклекислоты за счет более полного ее вымораживания из продуктов сгорания топлива.

Составитель A. Фетодов

Редактор Г. Гербер Техред И. Верее Корректор М. Демчнк

Заказ 11791 36 Тираж 51й Подпнсно<

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4