Способ работы криогенной установки

 

Изобретение позволяет понизить температурный уровень охлаждения. Поступакяций из криоблока обратный поток рабочего газа (РГ) низкого давления смешивается в струйном аппарате (СА) первого KOHfypa с вспомогательным компонентом (ВК), при этом его давление повышается. Образовавшаяся смесь охлаждается до темпер 1туры конденсации ВК, который отделяют в сепараторе (С) 7 от РГ, Жидкий ВК насосом 9 при повышенном давлении подают в ТО 3, где испаряют и подают в виде активного потока в СА. В последукацих контурах повышение давления РГ до рабочего осуществляется аналогично, а, из последней ступени РГ подается в адсорбер 13, где очищается от примесей ВК и далее подается в криоблок, где ступенчато охлаждается в регенеративных теплообменниках за счет теплообмена с обратшзгм потоком и после дросселирования, охладив теплообменник нагрузки 21, возвращается обратным потоком на вход СА первого контура . 1 ил. С S

!

>З !Гl! !! g1 !!(C С !! 4ДИ!lll(>!

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 25 В 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСВ ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ П НТ СССР (21) 3985942/23-06 (22) 03.12.85 (46) 23.03.90 Бнл. Р 1) (?1) Московский энергетический институт (72) М.Ю.Боярский и В.Н.Коваленко (53) 621.57 (088.8) (56) Патент Великобритании 11 1100308, кл.. F 25 В 5/00, опубл. .;1968. (54) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение позволяет понизить температурный уровень охлаждения.

Поступающий иэ криоблока обратный поток рабочего газа (РГ) низкого давления смешивается в струйном аппарате (СА) первого контура с вспомогательным компонентом (BK), при этом его давление повышается. Образовавшаяся !

Изобретение относится к криогенной технике, а конкретнее к холодильным установкам, работающим на газовых смесях и испольэу ацим тепло сторонних источников.

Цель изобретения - снижение температурного уровня охлаждения и его стабилизация.

На чертеже представлена схема криогенной установки, позволяющей реализовать предложенный способ работы установки.

Установка содержит ряд последовательно соединенных контуров повышения давления (на чертеже показано только два контура — первый и послед" ний).

2 смесь охлаждается до температуры конденсации ВК, который отделяют в сепараторе (С) 7 от РГ. )жидкий В1: насосом 9 при повышенном давлении подают в ТО 3, где испаряют и подают в виде активного потока в CA. В последующих контурах повышение давления РГ до рабочего осуществляется аналогично, а, из последней ступени Pl подается в адсорбер 13, где очищается от примесей ВК и далее подается в криоблок, где ступенчато охлаждается в регенеративных теплообменниках за счет теплообмена с обратен!м потоком и после дросселирования, охладив теплообменник нагрузки 21 возврашается обратным потоком на вход CA первого контура. 1 ил.

Контуры состоят пэ струйных аппа- щ ратов 1 и 2, двух!!оточньж регенеративных теплообменников 3 и 4, теплообменников — охладптелей 5 н 6, сепараторов 7 и 8, насосов 9 и 10, тепло- ©© обменников — нагревателей 11 и 12. М

Кроме того, в установку входят блок из двух параллельньж адсорберов 13, ступень предварительного охлаждения (СПО), ступень окончательного охлаждения (C00), ступень Ilr:Ilîëüзования охлаждения (СИО). Эти три ступени составляют криоблрк, т ° P часть Kj)HAI енной установки, работан!!!!си !!рп температурах ниже тем!!ературы окружаю!!!ей среды (Toc), Блок !!д! р. еров включен в контур между вор .!! !1 !;! тl.ю сс!!ярато1368587

p и ступенью охлаждения. <риоблок с держит параллельно включенные дет ндеры 14 и 15, регенеративные теплообменники 16-20 в СПО теплообмен1

5 н к нагрузки 21 в СИО и дроссель 2? в СОО.

Способ осуществляется следукщим образом.

Обратный поток рабочего газа низ10 ого давления Р иэ криоблока постуает в струйный аппарат 1 первого онтура, где происходит смешение раочего газа и вспомогательного компоента и поджатие смеси до давления, ) Р1,. В теплообменниках 3 и 5 смесь хлаждают до температуры конденсации спомогательного компонента, который тделяют в сепараторе 7 от рабочего аза. В насосе 9 повышают давление идкого компонента до значения Рр, в егенеративном теплообменнике 3 жидость испаряют и подогревают в теплобменнике 11 от стороннего источника епла до температуры Т > Т, а в труйном аппарате 1 поток расширяют, спользуя его кинетическую энергию ля эжектирОвания обратного потока абочего газа из криоблока. В после" ующих контурах повышения давления существляются аналогичные процессы. последнем контуре поток вспомогательного компонента высокого давления Рр расширяют в струйном аппарате

2, эжектируя поток рабочего газа при давлении Рj Из сепаратора предыдуще.го контура. При этом происходит поджатие смеси до давления Р,„ р ...P )... ...Р > Р„. В регенеративном теплообf меннике 4 и теплообменнике - охладите40 ле 6 ступенчато охлаждают смешанный поток до температуры конденсации вспомогательного компонента. В сепараторе 8 жидкий вспомогательный компонент отделяют от рабочего газа, в насосе 10 повышают давление жидкости до значения Р, в регенеративном теплообменнике 4 ее испаряют, а в тепло4, обмеинике — нагревателе 12 нагревают до температуры Тр 7 Т, после чего расширяют в стру ном аппарате 2, Поток рабочего газа из сепаратора 3 поступает в один из адсорберов 13 блока адсорберов для окончательной очистки от вспомогательного компонента и подается в криоблок, где ступенчато охлаждается в регенеративных теплообменниках 16-20, причем часть газа расширяется в детандерах 14 и 15, а оставшаяся часть охлаж/енного газа расширяется в дросселе 22 с .получением эффекта охлаждения, который используют в теплообменнике нагрузки )

21. Затем обратный поток рабочего газа ступенчато нагревается в тепло" рбменниках до температуры окружающей среды.

Таким образом, в каждом контуре циркулирует поток вспомогательного компонента, а рабочий газ переходит иэ одного контура в другой и при этом его давление ступенчато повышается.

Формула изобретения

Холодильная установка, работающая на многокомпонентной смеси, содержащая замкнутый, контур с последовательно установленными эжектором, первой полостью двухполостного теплообменника, фракционным конденсатором, сепаратором и ступенью испарительного охлаждения, причем нижняя часть сепаратора соединена с активным соплом эжектора через насос, вторую полость теплообменника и нагреватель, о тл и ч q ю щ а я с я тем, что, с целью понижения температурного уровня охлаждения и его стабилизации, установка дополнительно содержит блок из двух параллельных адсорберов, включенный в контур между верхней частью сепаратора и ступенью испарительного охлаждения, Составитель В, Белов

Редактор О.Филиппова Техред Л.Олийньпс Корректор И.Муска

Заказ 995

Тираж 458

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101