Установка для обеспечения объекта теплом и холодом

 

Изобретение относится к холодильнонагревательной технике и может быть использовано для обеспечения внутренних полостей потребителя теплом и холодом. Сущность изобретения заключается в том, что воздух, имеющий 100%-ную влажность, через клапан 12 подается в одну из полостей мембранного аппарата 13, где проходя вдоль мембраны, осушается до требуемой температуры точки росы. При этом пары влаги через мембрану переходят в другую полость мембранного аппарата 13, из которой откачиваются вакуум-насосом 14, установленным на одном валу с турбодетандером 11. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 25 В 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4852990/06 (22) 25.07.90 (46) 23.07.92. Бюл, М 27 (71) Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им. 40-летия Октября "Криогенмаш" (72) B.Т.Гудилин, Б.И.Волынский, M.Â.Красовицкий, Е.И.Кудрашов, Г,Ф,Чумаченко и

Л,Н.Чекалов (56) Авторское свидетельство СССР

hh 799584, кл. F 25 О 9/00, 1981.

"(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБЪЕКТА ТЕПЛОМ И ХОЛОДОМ,, Ы,, 1749653 А1 (57) Изобретение относится к холодильнонагревательной технике и может быть использовано для обеспечения внутренних полостей потребителя теплом и холодом.

Сущность изобретения заключается в том, что воздух, имеющий 100 -ную влажность, через клапан 12 подается в одну из полостей мембранного аппарата 13, где проходя вдоль мембраны, осушается до требуемой температуры точки росы. При этом пары влаги через мембрану переходят в другую полость мембранного аппарата 13, из которой откачиваются вакуум-насосом 14, установленным ва одном валу с турбодетандером 11. 1 ил.

1749653

30

50

Изобретение относится к холодильнанагревательной технике и может быть ис- пол ьзавано для одновременного получения тепла и холода с целыа термостатирования промышленных объектов на разных температурных уровнях, а также в различных технологических процессах, где требуется непрерывная долговременная подача воздуха с аналогичными диапазонами параметров.

Известна установка для обеспечения объекта теплом и холодом, содержащая компрессор, турбадетандер, теплоабменники на линии высокого давления, Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для обеспечения объекта теплом и холодом, в которой воздух окружающей среды поступает в компрессор, где сжимается и нагревается да 160 С, Охлаждение воздуха производится в четырех последовательно установленных теплаобменниках сначала воздухом, подаваемым в установку с температурой 70 С, а затем до 35 С и, наконец, в д ух последовательно установленных теплообменниках до 2О С встречным потоком холодного воздуха. При осушке сжатого давлении вся влага из него отделяется в вида конденсата в двух конденсатасбарниках, а при осушке до более низких температур точки расы — в адсорбере, Осушенный воздух поступает для охлаждения при расширении в турбодетандер, а затем, пройдя через второй теплообменник, потребителю с температурой да -10 С, Недостатком такой установки является ограниченное время работь| в режиме осушки воздуха до температуры тачки росы ниже

-10 С, определяемое влагоемкастыа адсорбера и необходимостью регенерации адсарбера с . использованием резервной установки и средств нагрева воздуха (да

150 С), подаваемого на регенерацию, Время регенерации Составляет 8-10 ч, а время охлаждения 30-40 ч, т,е. в течение 40 — 50 ч установка не может подавать воздух потребителю, чта приводит к уменьшению экономичности устройства.

Целью изобретения является. повышение экономичности путем обеспечения непрерывной работы в режиме осушки воздуха до температуры точки росы ниже

-10 С.

Поставленная цель достигается тем, что установка для обеспечения объекта теплом и холодом, содержащая компрессор, турбодетандер и установленные на линии высокого давления теплаабменники, снабжена мембранным аппаратам, разделенным селективной к парам воды мембраной на две полости и установленным между теплообменником и турбодетандером, причем входами одна полость мембранного аппарата соединена с линией высокого давления после теплообменника, другая — с дополнительным вакуум-насосом, установленным на одном валу с турбодетандером, Использование мембранного аппарата с селективной мембраной, через которую происходит диффузия паров воды в отдельную полость, позволяет осуществить процесс непрерывной осушки воздуха до температуры точки росы ниже -10 С, что исключает необходимость проведения процесса регенерации, как это имеет место для адсарбера, применяемого в прототипе и работающего в режиме накопления влаги до момента насыщения.

Вакуумный насос позволяет проводить постоянный отвод паров влаги из низконапорнай полости мембранного аппарата в атмосферу.

С целыа исключения затраты дополнительной электроэнергии вакуумный насос устанавливается на одном валу с турбодетандером и и риводится в действие энергией газа, выделяемой при расширении в турбодетандере, На чертеже схематично показана предлагаемая установка.

В установке воздухозаборник 1 посредствам трубопроводов через фильтр 2 соединен с компрессором 3. Компрессор 3 соединен трубопроводам с последовательно расположенными теплоабменником 4, водяным теплообменником 5; конденсатосборникам 6 и рекуперативным теплообменником 7. Теплообменник 7 трубопроводами соединен с рекуперативным теплообменником 8 и канденсатосбарникам 9. Рекуперативный теплаобменник 7 трубопроводом через клапан 10 соединен с турбодетандером 11, Рекуйеративный теплообменник 7 трубопроводами через клапан 12 соединен с одной из полостей мембранного аппарата

13. Выход иэ этой полости аппарата 13 трубопроводам соединен с турбодетандером

11. Другая полость мембранного аппарата

13 трубопроводом соединена с дополнительным вакуум -насосом 14, размещенным на одном валу с турбодетандером 11.

Рекуперативный теплообменник 8 снабжен линией 15 подачи потребителю холодного воздуха, Установка работает следующим образом.

Воздух из окружающей среды через эаборник 1 подается в фильтр 2, после чего он поступает в компрессор 3, где сжимается и нагревается до 160 С. Из компрессора 3

1749653

Соста в и тель Г. Чумачен Ко

Редактор С. Пекарь Техред M,Mîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Заказ 2584 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 воздух подается в теплообменник 4 на охлаждение в теплообмене с частью холодного воздуха, поступающего иэ 5 турбодетандера 11. После теплообменника поток сжатого воздуха направляют в водяной теплообменник 5, где происходит его дальнейшее охлаждение водой до 35 С с отделением капельной влаги в конденсатос- 10 борнике 6. Далее сжатый воздух охлаждается в рекуперативных теплообменниках 7 и 8 до 2 С с отделением капельной влаги в конденсатосборнике 9, Далее воздух, имеющий 100%-ную 15 влажность, через клапан 12 (клапан 10 закрыт) подается в одну из полостей мембранного аппарата 13, где, проходя вдоль мембраны, осушается до требуемой температуры точки росы, при этом пары влаги 20 через мембрану переходят в другую полость мембранного аппарата 13, иэ которой откачиваются вакуум-насосом 14, установленным на одном валу с турбодетандером 11.

Осушенный воздух после мембранного 25 аппарата 13 подается в турбодетандер 11, где охлаждается при расширении до требуемой температуры и далее поступает в рекуперативный теплообменник 8. Из теплообменника 8 воздух с температурой 30 (-10) — (-50) С по линии 15 холодного воздуха выдается потребителю.

Когда потребителю необходим осушенный воздух до температуры точки росы выше -10 С, то тогда осушенный воздух после 35 рекуперативного теплообменника 7 через клапан 10 (клапан 12 закрыт) подаегся в турбодетандер 11, расширяется в турбодетандере 11, проходит рекуперативный теплообменник 8 и с температурой до -10 С по 40 линии 15 холодного воздуха выдается потребителю.

В известной установке регенерация адсорбера после его насыщения влагой производится путем подачи в него сухого воздуха от аналогичной установки, при работе которой потребляется мощность 1500 кВт. При этом время работы при регенерации составляет 8-10 ч.

При эксплуатации существующей системы обеспечения объекта теплом и холодом производится регенерация установок 1 раз в месяц.

Реализация предлагаемого технического решения позволит установке для обеспечения объекта теплом vi холодом работать непрерывно, так как отпадает необходимость установки устройства для регенерации.

Формула изобретения

Установка для обеспечения обьекта теплом и холодом, содержащая компрессор, турбодетандер и установленные на линии высокого давления теплообменники, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности путем обеспечения непрерывной работы в режиме осушки воздуха до температуры точки росы ниже минус 10 С, она дополнительно снабжена выкуум-насосом и мембранным аппаратам с селективной к парам воды мембраной, установленной с возможностью обеспечения разделения аппарата на две полости, при этом мембранный аппарат установлен между теплообменником и турбодетандером, одна полость мембранного аппарата соединена с линией высокого давления после теплообменника, а другая — с вакуум-на- . сосом, размещенным на одном валу с турбодетандером.