Способ газификации криогенной жидкости
СПОСОБ ГАЗИФИКАЦИИ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ, включающий ее подогрев атмосферным воздухом с получением продукционного газа и. ее предварительный подогрев путем теплрбмена с продукционным газом, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности температуры про- . дукционного газа, теплообмен между криогенной жидкостью и продукционным газом осуществляют через промежуточный теплоноситель, при этом продукционньй газ охлаждают до температуры фазового перехода теплоносителя . л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1 f с
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3581142/22-26 (22) 11.04.83 (46) 28.02.85. Бюл. Р 8 (72) Л.Е.Резников, В.М.Браун, Н Р.Васильев и О.Л.Гойхман (7 1) Научно-исследовательский институт технологии криогенного машиностроения (53) 621.59 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР
У 549675, кл. F 28 D 15/00, 1975.
2.Авторское свидетельство СССР
Ф 947592, кл. F 25 D 3/10, 1980.
З.Авторское свидетельство СССР
У 832240, кл. Р l7 С 9/02, 1979.
4(51) F 17,С 9/02 // F 28 D 15/ОО (54)(57) СПОСОБ ГАЗИФИКАЦИИ КРИОГЕННОИ ЖИДКОСТИ, включающий ее подогрев атмосферным воздухом с получением продукционного газа и. ее предварительный подогрев путем теплобмена . с продукционным газом, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения стабильности температуры продукционного газа, теплообмен между криогенной жидкостью и продукцион/ ным газом осуществляют через промежуточный.теплоноситель, при этом продукционный газ охлаждают до температуры фазового перехода теплоносителя.
1142693
Изобретение относится к технике
:газификации криогенных жидкостей и может быть использовано в газификационных установках, применяемых в промьпппенности для заправки реципиентов продуктами разделения воздуха и другими газами.
Известен спбсоб теплообмена между двумя средами, проходящими по трубам, через промежуточный тепло- 10 носитель, содержащий жидкую и газообразную фазы; устройство для его осуществления содержит кожухотрубный тепЛообменник, трубы для сред расположены друг над другом, в меж- 15 трубной полости распол6жен теплоноситель (1).
Известен способ термостатирования среды, включающий ее теплообмен с промежуточным теплоносителем с 20 температурой плавления, равной температуре термостатирования среды; в качестве теплоносителя используют воду с параметрами ее тройной точки (2). 25
Однако указанные способы, применяемые для газификации криогенной жидкости, требуют значительных затрат энергии и сложной системы автоматического регулирования темпера- 30 туры.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ газификации криогенной жидкости,включающий ее подогрев атмосферным возду-35 хом с получением продукционного газа и ее предварительный подогрев путем теплообмена с продукционным газом,,а также подогрев продукционного газа до заданной температуры перед подачей потребителю (3).
Однако дополнительная операция по подогреву продукционного газа требует сложной системы автоматического регулирования температуры и до- 5 полнительных затрат энергии, снижает точность и надежность поддержания температуры продукционного газа.
Цель изобретения — повышение стабильности температуры продукционного газа.
Для достижения указанной цели согласно способу газификации криогенной жидкости, включающему подогрев атмосферным воздухом с получе- 55 нием продукционного газа и ее предварительный подогрев путем теплообмена с продукционным газом, теплообмен между криогенной жидкостью и прЬдукционным газом осуществляют через промежуточный теплоноситель, при этом продукционный газ охлаждают до температуры фазового перехода теплоносителя.
На фиг. 1 схематично изображена установка для реализации предложенного способа; на фиг. 2 — теплообменник для стабилизации температуры продукционного газа.
Установка состоит из атмосферно-. го испарителя I связанного с насосом (не показан) трубопроводом 2 для криогенной жидкости. Испаритель
1 трубопроводом 3 соединен с наполнительной рампой 4. Установка снабжена теплообменником 5, содержащим кожух для промежуточного теплоносителя, змеевик 6 для криогенной жидкости и змеевик 7 для продукционного газа, расположенные соответственно в верхней и нижней частях кожуха.
Промежуточный теплоноситель содержит при рабочих температурах потоков, поступающих в змеевики 6 и 7, жидкую, твердую и газообразную фазы и имеет при этих условиях- температуру плавления, близкую к необходимой температуре стабилизации продукционного газа. Например, газифицируемой криогенной жидкостью является кислород, температура которого после насоса составляет 95-100 К, а после атмосферного испарителя 223 323 К, в качестве промежуточного теплоносителя использована шестифтористая сера (элегаз), температура тройной точки которой равна 222 К, давление
200 кПа, при этом элегаз содержит твердую, жидкую и газообразную фазы.
Способ осуществляется следующим образом.
Криогенную жидкость подают насосом по трубопроводу 2 в змеевик 6 теплообменника 5, где предварительно подогревают теплом продукционного газа. Затем криогенную жидкость подогревают теплом атмосферного воздуха в испарителе 1 с получением продукционного газа с температурой, большей заданной температуры стаби лизации, например 222 К (-50 С), о т, е. наименьшей возможной температуры средней климатической зоны, в которой находится газификатор. Затем продукционный газ подают в змеевик 7, где его охлаждают до темпеСоставитель А.Берлин
Редактор К.Волощук Техред С.Легеза Корр ект ор М. Ле онтюк
Заказ 695/35
Тираж 465 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, R-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4
3 11 ратуры, близкой к 222 К. При этом элегаз кипит на поверхности змеевика 7, конденсируется и вымораживается на змеевике 6, обеспечивая эффективную теплопередачу от продукционного газа к криогенной жидкости.
После этого продукционныи поток по трубопроводу 3 подают на рампу 4 для заправки баллонов.
Кроме теплоносителей, температура тройной точки которых соответствует температуре стабилизации продукционного газа, могут использовать-. ся и теплоносители, замерзающие на заданном температурном уровне, например водосоляные растворы. Их температура замерзания определяется
42693 4 концентрацией соли NaC1, СаС1 и т.п.
Коэффициенты теплопередачи в этом случае несколько ниже, однако давле ние теплоносителя всегда соответствует атмосферному и отсутствует необходимость герметизации кожуха.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет исключить
1р из газификатора электронагреватели и сложную систему автоматической стабилизации температуры продукционного газа. При этом значительно снижаются затраты энергии на газификацию, повышается надежность и точность регулирования температуры продукционного газа.
