Установка для получения и выдачи криогенных продуктов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 F 25 J 3 04

ЗОЛ" г 1™

13 Ä :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ %Я& Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3743926,/23-26 (22) 19.03.84 (46) 15.07.86. Бюл. № 26 (72) Л. К. Бобрик и В. С. Бакулин (53) 62! .59 (088.8) (56) Беляков В. П. Криогенная техника и технология. М.: Энергоиздат, 1982, с. 44.

Авторское свидетельство СССР № 62713, кл. F 25 1 3/04, 1941. (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ И ВЫДАЧИ КРИОГЕННЫХ ПРОДУКТОВ разделения газовой смеси, содержащая последовательно установленные компрессор для предварительного сжатия смеси, теплообменники, узел ректификации, средство сбора и газификации криогенных продуктов, „„Я0„„1244448 А1 отличающаяся тем, что, с целью снижения затрат на получение и выдачу криогенных продуктов, средство сбора и газификации выполнено в виде последовательно соединенных емкости и испарителя, а установка снабжена турбодетандером, установленным между испарителем и теплообменником и подключенным к их трубным пространствам, и трехходовым клапаном, сообщающим емкость и испаритель с узлом ректификации, при этом компрессор предварительного сжатия соединен с узлом ректификации через межтрубные пространства испарителя и теплообменннка.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что емкость снабжена обратными клапанами, установленными на ее входе и выходе.

1244448

Изобретение относится к криогенной технике, в частности, к получению и непрерывной выдаче потребителю продуктов разделения газовой смеси как в жидком, так и в газообразном виде под любым (1 — 200 атм) давлением. 5

Цель изобретения — снижение затрат на получение и выдачу криогенных продуктов.

На чертеже изображена схема установки получения и непрерывной выдачи жидких и газообразных криогенных продуктов разделения газовой смеси.

Устройство содержит компрессор 1, установку 1 низкотемпературной ректификации, установку 3 выдачи криогенного продукта, потребитель 4, обратные автоматические клапаны 5 и 6, емкость 7, испаритель 8, трех- 15 ходовый клапан 9, регулирующие вентили

1Π— 12, турбодетандер 13, теплообменник 14, трубопроводы 15 — 18.

Устройство работает следующим образом.

Газовая смесь сжимается компрессором

1, охлаждается в межтрубных пространствах испарителя 8 и теплообменника 14 и. направляется в установку 2 низкотемпературной ректификации, где происходит разделение газовой смеси и получение жидкого криогенного продукта. Из источника жидкого криогенного продукта установки 2 низкотемпературной ректификации жидкий криогенный продукт самопроизвольно отбирают в емкость 7 через трубопровод 15 и впускной автоматический обратный клапан 5 под действием статического столба жидкости в ус- зр тановке 2, при этом емкость 7 сообщается через трехходовый клапан 9 трубопроводом

16 с газовым пространством источника 2.

Жидкий криогенный продукт полностью заполняет емкость 7, и обратный клапан 5 автоматически закрывается. 35

При нудительным переключением трехходового клапана 9 емкость 7 сообщают с газовым пространством испарителя 8, давление газа в котором на величину статического столба жидкости емкости 7 больше, чем под выпускным обратным клапаном 6. 40

Под действием этого перепада давления жид— кий криогенный продукт вытесняется из емкости 7 через автоматический выпускной обратный клапан 6 в трубное пространство испарителя 8 и через вентиль 10 потреби- 4 телю. После вытеснения жидкости из ем1 кости 7 обратный клапан 6 автоматически закрывается. Принудительным переключением трехходового клапана 9 газовое пространство испарителя 8 отключают от емкости 7, при этом емкость сообщают с газовым пространством источника 2 и газ из полости емкости 7 сбрасывают в газовое пространство источника 2.

Таким образом, емкость 7 подготовлена для самопроизвольного заполнения жидким криогенным продуктом из источника 2 и процесс периодической подачи жидкого криогенного продукта разделения газовой смеси в трубное пространство испарителя 8 и через вентиль 10 повторяется.

Непрерывность выдачи жидкого криогенного продукта потребителю 4 достигается подключением и работой испарителя 8, который в момент заполнения емкости 7 выдает из трубного пространства под избыточным давлением газифицируемый криогенный продукт под действием тепловой энергии предварительно сжатой газовой смеси.

Если потребителю 4 требуется газообразный криогенный продукт низкого давления (например 6 атм), то целесообразно использовать турбодетандер 13, в котором происходит изоэнтропное расширение газифицируемого криогенного продукта (при давлении, например, 80 атм) с получением полезной механической энергии на валу турбодетандера и полезного низкотемпературного холода процесса изоэнтропного расширения в трубном пространстве теплообменника 14.

Холод газификации и изоэнтропного процесса расширения отбирается в межтрубных пространствах испарителя 8 и теплообменника 14 предварительно сжатой газовой смесью в компрессоре 1, который направляется по трубопроводам 17 и 18 в установку низкотемпературной ректификации газовой смеси.

Предлагаемая установка позволяет получать криогенные продукты низкотемпературной ректификации газовых смесей с меньшими энергозатратами, используя при этом тепловую энергию окружающих тел, сжатой газовой смеси, а также позволяет непрерывно выдавать потребителю как жидкие, так и газообразные криогенные продукты под любым (1 — 200 атм) давлением.

Составитель А. Никитин

Редактор Е. Копна Техред И. Верее Корректор еь Патай

Заказ 3902/4! Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

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

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