Способ работы криогенной установки
Использование: в криогенных системах большой производительности на легких газах . В способе работы криогенной установки путем подачи обратного потока смеси легкого газа и тяжелых вспомогательных компонентов на ступенчатое сжатие, конденсации и сепарации части высококипящего компонента, направления его на смешение перед каждой ступенью сжатия, охлаждения смеси на входе в каждую ступень сжатия до температуры, ниже температуры окружающей среды, после сепарации осуществляют дополнительное ступенчатое охлаждение смеси с выделением высококипящего и низкокипящего компонентов, которые направляют на смешение с обратным потоком перед каждой ступенью охлаждения , 1 ил. у fe
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕспуБлик (51)5 F 25 В 11/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ kOMVITET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гкнт сссР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4800268/06 (22) 11.03.90 (46) 15.07,92. Бюл. hh 26 (71) Научно-производственный центр. при
Николаевском кораблестроительном инстйтуте им, адм. С. А. Макарова (72) Ю. В. Захаров, И, М. Виршубский, И. М.
Дымо и А. А, Андреев (53) 621.575(088.8) (56) Лавренченко Г, К. и др. Разработка сту: пени сжатия и предварительного охлаждения гелиевых рефрижераторов большой
: . производительности. — Холодильная техника и техйология. Республиканский межведомственный научно-технический сборник, К., вып. 34, 1982, с, 58 — 69.
Авторское свидетельство СССР
N. 1041830а кл. f 25 В 11/00, 1983.
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам работы криогенных установок большой производительности, функционирующих на легких газах.
- ...Известны способы работы криогейных установок путем сжатия в компрессоре-смеси рабочего легкого газа, например гелия, и низкотемпературного хладона и последующего охлаждения в регенеративном теплообменнике обратным потоком смеси, где хладон конденсируется:
Недостатками способа являются сниже. ние экономичности, увеличение мощности
- привода, в связи с тем; что возрастает расход компримируемой среды за счет сжимаемого вспомогательного компонента, „,Я3 „,>1747814 А1
2 (54) СПОСОБ РАБОТЫ КРИОГЕННОЙ УСТАНОВКИ (57) Использование: в криогенных сйстемах большой производительности на легких газах. В способе работы криогенной установки путем подачи обратного потока смеси легкого газа и тяжелых- вспомогательных компонентов на ступенчатое сжатие, кондейсации и-сепарации части высококипящего компонента, направления его на смешение перед каждой ступенью сжатия, охлаждения смеси на входе в каждую ступень сжатия до температуры, ниже температуры окружающей среды, после сепарации осуществляют дополнительное ступенчатое охлаждение смеси с выделением высококипящего и низкокипящего компонентов, ко-; торые направляют на смешение с обратным потоком перед каждой ступенью охлаждения, 1 ил..
Найболее близким к изобретению явля- 4 ется способ работы криогенной установки 4 путем подачи обратного потока смеси легко- QQ го газа и тяжелых вспомогательных компо- а нентов на ступенчатое сжатие, конденсации ф и сепарации части высококипящего компонента, направления его на смешение перед каждой ступенью сжатия, охлаждения смеси на входе в каждую ступень сжатия до д температуры ниже температуры окружающей среды.
Недостатком прототипа является необходимоСть исп6л ьзова ния дл я и редварительного охЛаждения жидкого азота или дополнительного детандера, так как применение высокотемпературных хладонов не дает возможности значительно понизить
1747814
Оттуда смесь гелия с хладонами при температуре окружающей среды направляют в испарительный теплообменник 7, где охлаждают кипящим высокотемпературным хладоном, а затем с меньшей температурой и большей концентрацией
: высокотемйературного хладона — на всасы1
50 температуру криоагента на выходе из регенеративного теплообмейника перед процессом разделения. Это приводит к снижению экономичности работы криогенной установки, . 5
Цель изобретенмя — повышейие "экономичности работы криогенной установки, Поставленная цель достигается тем; что в способе работы криогенной установки путем подачи обратного потока смеси легкого 10 газа и тяжелых вспомогательных компонентов на ступенчатое сжатие, конденсации и сепарации части высококипящего компойента, направления его на смешение перед каждой ступенью сжатия до температуры 15 ниже температуры окружающей среды, после сепарации осуществляют дополнительное ступенчатое охлаждение смеси с выделением высококипящего и низкокипящего-компойентов, которые направляют на смешение с обратным потоком перед каждой ступенью охлаждения.
На чертеже изображена установка, реализующая предлагаемый способ работы криогенной установки. 25
Способ реализуется следующим образом.
Легкий газ, являющийся рабочим газом криогенной установки, например гелий, и поступающий при низком давлении из кри- 30 огенного блока 1, подогревают в теплооб . меннике 2 теплом потока рабочего газа
"" высокого давления и смешивают с поступающими через дроссельное устройство 3 низкотемпературным вспомогательным 35 компонентом (например, хлодоном P14), Полученную смесь подогревают в испарителе-конденсаторе 4 эа счет теплообмена со сжатой смесью рабочего газа и низкотемпературного компонента. В результате проис- 40 ходит выпаривание этого компонента из потока низкого давления и конденсации его паров в потоке сжатия смеси. Далее Смесь соединяют с поступающей -через дроссельное устройство 5 фракцией; богатой высокотемпературным вспомогательным компонентом (например, хла доном
РС318), с айалогичными процессами вмспарителе-конденсаторе 6. вание в первую ступень турбокомпрессора
8. Сжатую в нем смесь подают в испарительный теплообменник 9. где охлаждают кипящим высокотемпературным хладоном.
После него смесь гелия с хладойами направляют на всасывание во вторую ступень турбокомпрессора 10 "с аналогичными превращениями в испарительном теплообменнике 11. После последней ступени турбокомпрессора 12 смесь подают в холодильник 13, где при температуре окружающей среды конденсируют часть высокотемпературного.хлэдона, которую отделяют от оставшейся. смеси в фазоразделителе 14 и через регулирующие вентили 15, 16 и 17 направляют на смешение в испарительйые теплообменники-смесители 7, 9 и 11.
Смесь гелия с несконденсировавшими- . ся в холодильнике 13 хладонами из фазораз- делителя 14 подаЮт в теплообмейник 6, где охлаждают обратным потоком, причем сконденсировавшиеся фракции богаты высокотемпературным хладоном, После разделения s фазоразделителе 18 эту жидкость дросселируют в дроссельном устройстве 5 и смешивают со cMecbe низкого давления, Газообразную же смесь гелия с ниэкотемпературным хладоном из фазораэделителя 18 направляют в теплообменник 4, где:охлаждают прямым потоком с конденсацией низ-, котемпературного хладона. Разделение смеси осуществляют в фазоразделителе 19.
Из фазоразделителя 19 амелий через блок адсорберов 20 и теплообменник 2 вновь подают в крйогеннйй блок 1, а хладон 4ерез регулирующий вентиль 3 смешивают с гелием низкого давления, Формула изобретения
Способ. работы криогенной установки путем подачи обратного потока смеси легко-. го газа и тяжелых вспомогательных компонентов на ступенчатое сжатие, конденсации и сепарации части высококипящего компонента, направления его на смешение перед каждой ступенью сжатия, охлаждениесмеси на входе в каждую ступень сжатия до температуры ниже температуры окружающей среды, а т л и ч а ю шийся тем; что, с целью повьгшения экономичности, после сепарации осуществляют дополнительное ступенчатое охлаждение смеси с выделением высококипящего и низкокипящего компонентов; которые направляют на смешение с обратным потоком перед каждой ступенью охлаждения.
1747814
Составитель А;Федотов
Редактор М.Келемеш. Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
Техред М.Моргентал . Корректор Н,Ревская
Заказ 2489 Тираж . ": . ",,- ":;.:.:.-:-:-: . Подййсн(ое
ВНИИПЙГосударственного "комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5
