Установка разделения воздуха высокого давления

 

УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащая линию прямого потока с последовательно установленными компрессором, теплообменником предварительного охлаждения, холодильной машиной, основным теплообменником , дросселем и ректификационным аппаратом, и линию обратного потока. отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности путем снижения удельного расхода энергии, она дополнительно содержит третий теплообменник , второй дроссель и две последовательно соединенные вихревые трубы, первая из котбрых подключена к выходу, из холодильной машины, а ее горячий конец - к основному теплообменнику, холодный и горячий концы второй вихревой трубы подсоединены к входу в ректификационный аппарат, причем ее горячий конец - подсоединен через третий теплообменник и второй дроссель, а линия обратного потока после ректификационного аппарата имеет две ветви, объединяюшиеся в одну между основным теплообменником и теплообменником предварительного охлаждения, причем в одну из ветвей включен третий теплообменник . 4: СО со N со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.ЛК» 1143943 A

4Ш F 25 В 902. F 25 J 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3602273/23-06 (22) 09.06.83 (46) 07.03.85. Бюл. № 9 (72) В. И. Епифанова, В. Ю. Шадрина, H. В. Самусенков и И. В. Горенштейн (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (53) 621.593 (088.8) (56) !. Усюкин И. П. Установки, машины и аппараты криогенной техники, ч. 1. М., «Пищевая промышленность», 1976, с. 57, рис. 39. (54) (57) УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВО3ДУХА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащая линию прямого потока с последовательно установленными компрессором, теплообменником предварительного охлаждения, холодильной машиной, основным теплообменником, дросселем и ректификационным аппаратом, и линию обратного потока, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности путем снижения удельного расхода энергии, она дополнительно содержит третий теплообменник, второй дроссель и две последовательно соединенные вихревые трубы, первая из котОрых подключена к выходу из холодильной машины, а ее горячий конец — к основному теплообменнику, холодный и горячий концы второй вихревой трубы подсоединены к входу в ректификационный аппарат, причем ее горячий конец— подсоединен через третий теплообменник и второй дроссель, а линия обратного потока после ректификационного аппарата имеет две ветви, объединяющиеся в одну между основным теплообменником и теплообмен- : ником предварительного охлаждения, при- Е чем в одну из ветвей включен третий теплообменник.

1143943

Составитель Ю. Суков

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор H. Король

За каз 887/32 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к воздухоразделительным установкам, и может быть применено при создании установок малой производительности для получения жидких и газообразных продуктов разделения.

Известна установка разделения воздуха высокого давления, содержащая линию прямого потока с последовательно установленными компрессором, теплообменником предварительного охлаждения, холодильной машиной, основным теплообменником, дросселем и ректификационным аппаратом, и линию обратного потока (1).

Недостатками известной установки являются относительно низкая эффективность и надежность.

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности путем снижения удельного расхода энергии.

Указанная цель достигается тем, что установка разделения воздуха высокого давления, содержащая линию прямого потока с последовательно установленными компрессором, теплообменником предварительного охлаждения, холодильной машиной, основным теплообменником, дросселем и ректификационным аппаратом, и,линию обратного потока, дополнительно содержит третий теплообменник, второй дроссель и две последовательно соединенные вихревые трубы, первая из которых подключена к выходу из холодильной машины, а ее горячий конец — к основному теплообменнику, холодный и горячий концы второй вихревой трубы подсоединены к входу в ректификационный аппарат, причем ее горячий конец подсоединен через третий теплообменник и второй дроссель, а линия обратного потока после ректификационного аппарата имеет две ветви, объединяющиеся в одну между основным теплообменником и теплообменником предварительного охлаждения, причем в одну из ветвей включен третий теплообменник.

На чертеже представлена схема установки разделения воздуха высокого давления.

Установка содержит линию 1 прямого потока, компрессор 2, теплообменники 3 и 4 предварительного охлаждения, блок 5 очистки, холодильную машину 6, основной теплообменник 7, дроссель 8, ректификационный аппарат 9, линию 10 обратного потока, третий теплообменник 11, второй дроссель 12 «вихревые трубы 13 и 14.

Установка работает следующим образом.

Технологический поток воздуха направляют в линию 1 прямого потока, где сжимают в компрессоре 2 до давления

18 — 20 МПа, охлаждают в теплообменниках 3 и 4, очищают в блоке 5 очистки, пропускают через испаритель холодильной машины 6 и частично расширяют в вихревой трубе 13. Холодный поток из вихревой трубы 13 для дальнейшего расширения направляют в вихревую трубу 14, где часть потока охлаждается и расширяется до давления входа в ректификационный аппарат 9, а другая часть нагревается. Горячие потоки из вихревых труб 13 и 14 охлаждают обратным потоком в линии 10 (из аппарата 9) в теплообменниках 7 и 1 (или в одном трехпоточном теплообменнике), расширяют в дросселях 8 и 12 соответственно и смешивают перед ректификационным аппаратом 9 с холодным потоком после вихревой трубы 14.

Применение вихревых труб 13 и 14 позволяет использовать часть холодопроизводительности холодильной машины 6 для компенсации потерь холода на более низких температурных уровнях.

Экономическая эффективность изобретения заключается в снижении энергетических затрат на производство холода.