Холодильная установка

 

Изобретение может быть использовано в газовой промышленности. Целью изобретения является повышение экономичности. Холодильная установка содержит включенные в замкнутый циркуляционный контур после первой турбины рекуперативный теплообменник и второй компрессор, размещенный на одном валу с первым компрессором и турбинами, дополнительный контур с регулируемым расходом, включенным между утилизационным теплообменником и охладителем, а также линию ожижения и одной полостью двухполостного теплообменника, подключенной на вход к входу второй турбины, а второй полостью - к выходу этой турбины. 1 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s F 25 В 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ и ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ql (л сф Ю (21) 4396370/06 (22) 21.03.88 (46) 15,11.92. Бюл. ¹ 42 (71) Специальное конструкторское технологическое бюро по автоматизации микропроцессорной и турбохолодильной техники (72) Л. И. Строковский и В. И. Георгиевский (56) Патент США

¹ 3735601, кл, F 25 ВН 9/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 340848, кл, F 25 В 11/00, 1970. (54) ХОЛОДИЛ6НАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение может быть использовано в газовой промышленности. Целью изобреИзобретение относится к низкотемпературным холодильным установкам применяемым для сжижения газа.

Известна холодильная установка, содержащая компрессор, теплообменники и расширительную машину.

Недостатком известного технического решения является недостаточный уровень получаемых температур.

Наиболее близкой к предложенной и принятой за прототип является холодильная установка, содержащая замкнутый циркуляционный контур и включенные в него первую турбину, холодильную камеру, первый компрессор, утилизационный теплообменник и линию топливного газа с последовательно включенными в нее второй турбиной, размещенной на одном валу с первыми турбиной и компрессором и охладитель.

Недостатком этой установки является низкая экономичность.. Ж 1775582 A l тения является повышение экономичности, Холодильная установка содержит включенные в замкнутый циркуляционный контур после первой турбины рекуперативный теплообменник и второй компрессор, размещенный на одном валу с первым компрессором и турбинами, дополнительный контур с регулируемым расходом, включенным между утилизационным теплообменником и охладителем, а также линию ожижения и одной полостью двухполостного теплообменника, подключенной на вход к входу второй. турбины, а второй полостью— к выходу этой турбины. 1 ил.

Целью изобретения является повышение экономичности.

Поставленная цель достигается тем, что холодильная установка, содержащая замкнутый циркуляционный контур и включенные в него первую турбину, холодильную камеру, первый компрессор, утилизационный теплообменник и линию топливного газа с последовательно включенными в нее второй турбиной, размещенной на одном валу с первыми турбиной и компрессором и охладитель, дополнительно содержит включенные в замкнутый циркуляционный контур после первой турбины рекуперативный теплообменник и второй компрессор, размещенный на одном взлус первым KQM))рессором и турбинами, дополнительный контур с регулируемым расходом, включенным между утилизационным теплообменником и охладителем, а также линию ожижения и одной полостью двухполостного теплообменника подключенной на входе к входу

1775582 второй турбины, а второй полостью — к выходу этой турбины, На чертеже подставлена принципиальная схема холодильной установки, Предложенная установка содержит газопровод 1 с линией 2 топливного газа, турбину 3, линию 4 ожижения, линию 5 расширенного газа, регулирующий вентиль

6, охлади,ель 7, подключенный к газоперекачивающему агрегату 8, линию 9 с запорными вентилями 10 и 12, двухполостной теплообменник 11, сепаратор 13 и 15, теплообменник 14, 16, редуцирующий вентиль

17, сборник 18 жидкого газа, замкнутый циркуляционный контур и включенные в него турбину 19, рекуперативный теплообменник 20, компрессоры 21 и 23, утилизационный теплообменник 22, дополнительный контур 24 с насосом 25, байпасный вентиль

26.

Холодильная установка работает следующим образом. .Сжатый газ и газопровода 1 распределяют на два потока, Ожижаемый поток 4 пропускают последовательно через двухполостной теплообменник 11, где его охлаждают, сепарируют от жидкой фракции в сепараторе 13, охлаждают в теплообменнике 14.и ожижают в теплообменнике 16, В теплообменнике 14 поток отдает избыток холода прямому газовому потоку и нагревается. Далее после расширения через редуцирующий вентиль 17 поток доохлаждают, ожижают и собирают в сборник жидкого газа 18 с теплоизолированными с енками.

Другой поток газа подают во втору о турбину 3, расширяют, меньшую часть расширившегося потока направляют прямо, а большую часть направляют в двухполостной теплообменник 11, Прямой поток газа и поток газа, выходящий из двухполостного теплообменника 11, смешивают, после чего смесь принимает среднюю температуру и нагревается до требуемой температуры в охладителе 7. Подогретый в охладитель 7 гаэ подают в технологическую линию, например в камеру сгорания газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата 8.

Избыточная работа, производимая второй турбинной 3, позволяет установить второй компрессор 23 на одном валу с ней, что позволяет поднять давление в замкнутом контуре и вследствие этого использовать тепло холодильного рабочего агента цикла для нагрева газа, поступающего в технологическую линию, Одновременно холодильное рабочее тело цикла получает холод расширившегося во второй турбине 3 газа. что позволяет понизить температуру в замкнутом контуре, т.е. связь между ним и до5

15

40 тока по линии 4, и поддерживают тепловой

55 полнительным контуром 24, осуществляемая посредством промежуточного теплоносителя, циркулирующего между охладителем 7 и утилизационным теплообменником 22, позволяет более полно использовать тепло и холод холодильной установки, что повышает экономичность ее использованйя, B замкнутом циркуляционном контуре рабочее тело сжимают в компрессоре 21, далее от рабочего тела отнимают тепло в утилизационном теплообменнике 22 с помощью промежуточного теплоносителя, охлажденного газом, поатупающим после его смещения с газовым потоком из двухполостного теплообменника 11. В компрессоре

23 давление рабочего тела повышается до величины, достаточной для проталкивания его через рекуперативный теплообменник

20. Охлажденный в рекуперативном теплообменнике 20 поток рабочего тела отдает свой холод ожижаемому газу в теплообменнике 16..Далее поток рабочего тела подают в турбину 19, где рабочее тело еще охлаждают и направляют в рекуперативный теплообменник 20, из которого еще направляют в первый компрессор 21. Цикл замкнулся.

Процессы подвода и отвода тепла осуществляют с падением давления.

В случае выхода иэ строя холодильной установки турбины 3 и охладитель 7 выключают из работы, а газ направляют в технологическую линию по байпасному трубопроводу через запорный вентиль 26 и штатный дроссель (не показан). Краны 6, 10, 12 находятся в закрытом состоянии.

В рабочем состоянии с помощью кранов

6, 10 и 12 устанавливают расход холодного газа, поступающего на захолаживание порежим потока газа; поступающего в охладитель 7 и далее.

Формула изобретения

Холодильная установка, содержащая замкнутый циркуляционный контур и включенные в него первую турбину, холодильную камеру, первый компрессор, утилизационный теплообменник и линию топливного газа с последовательно включенными в нее второй турбиной, размещенной на одном валу с первыми турбиной и компрессором, и охладитель, отличающаяся тем, что с целью повышения экономичности, установка дополнительно содержит вкл:оченные в замкнутый циркуляционный контур после первой турбины рекуперативный теплообменник и второй компрессор, размещенный на одном валу с первым компрессором и турбинами, дополнитель1775582

Составитель А.Федотов

Редактор М.Васильева Техред M,Mîðãåíòàë Корректор М.Керецман

Заказ 4027 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 ный контур с регулируемым расходом, соединяющим утилизированный теплообменник и охладитель, а также линию ожижения с установленным на ней двухполостным теплообменником, которая подключена на входе к вхору второй турбины, причем двухполостной теплообменник второй полостью подключен к выходу этой турбины.