Способ получения шуги криогенной жидкости и струйный генератор шуги криогенной жидкости

 

Изобретение относится к криогенике и может быть использовано в системах заправки и хранения криогенных топлив. Целью является повышение эффективности процесса и дисперсности получаемой твердой фазы. Достигается это тем, что криогенную жидкость разгоняют до вскипания, адиабатно расширяют образовавшийся двухфазный поток до давления ниже давления в тройной точке с испарением части жидкости при одновременном охлаждении и кристаллизации оставшейся части жидкости , полученный многофазный поток разделяют в сепараторе на паровую фазу и на смесь твердой и жидкой фаз, а также тем, что часть двухфазного парожидкостного потока отбирают и направляют на вхгц в поверхностный сепаратор. Струйный генератор шуги содержит конфузорно-диффузорное сопло, поверхностный сепаратор и приемный диффузор. Причем диффузорныйучасток сопла разделен продольной перегородкой так, что часть сопла. прилегающая к сепарирующей поверхности , выполнена с меньшей степенью расширения . 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 ил. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 02 M 33/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

0с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814368/23 . (22) 23.04.90

:(46) 07.12;92. Бюл, М 45 (71) Харьковский авиационный институт им, Н.Е.Жуковского (72) И.И.Петухов, Ю.В.Шахов, B.Н.Сырый и

А.А,Куриленко (56) Эллиот Д. Исследование применения насосов с несущим газом в ракетных двигателях. - Вопросы ракетной техники, t4 4, 1964, с. 88-112.

Патент США N 3031977, кл, 417 — 179, 1962. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШУГИ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ И СТРУЙНЫЙ ГЕНЕРАТОР ШУГИ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к криогенике и может быть использовано в системах заправки и хранения криогенных топлив.

Целью является повышение эффективности процесса и дисперсности получаемой тверЗаявленное изобретение .относится к криогенике и может быть использовано в системах заправки и хранения криогенных топлив.

Известен способ получения шуги криогенной жидкости. заключающийся в охлаждении криогенной жидкости до температуры тройной точки и последующей кристаллизации (1).

К недостаткам этого способа относится то. что в результате.получается крупнодисперсная шуга и образование конденсированных взрывоопасных смесей, а также низкая эффективность.

„., . Ж„„1779761 А1 дой фазы. Достигается это тем, что криогенную жидкость разгоняют до вскипания, адиабатно расширяют образовавшийся двухфазный поток до давления ниже давления в тройной точке с испарением части жидкости при одновременном охлаждении и кристаллизации оставшейся части жидкости, полученный многофазный поток разделяют в сепараторе на паровую фазу и на смесь твердой и жидкой фаз, а также тем, что часть двухфазного парожидкостного потока отбирают и направляют на вход в поверхностный сепараг Струйный генератор шуги содержит конфузорно-диффузорное сопло, поверхностныи сепаратс р и приемный диффузор. Причем диффузорный участок сопла разделен продольной перегородкой так, что часть сопла. прилегающая к сепарирующей поверхности, выполнена с меньшей степенью расширения. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Известен струйный генератор шуги криогенной жидкости, содержащий разгонное конфузорно-диффузорное сопло, поверхностный сепаратор с сепарирующей поверхностью и приемный диффузор (21.

Недостатком генератора является то, что в генератор возможно попадание атмосферного воздуха, образование конденсированных взрывоопасных смесей, процесс получается неэффективным.

Целью данного изобретения является повышение эффективности процесса и дис-. персности получаемой твердой фазы.

1779761

Указанная цель достигается тем, что в способе получения шуги криогенной жидкости, заключающемся в охлаждении криогенной жидкости до температуры тройной точки и последующей кристаллизации, криогенную жидкость разгоняют до вскипания, затем парожидкостный поток адиабатно расширяют до давления на срезе сопла ниже давления тройной точки. обеспечивающего кристаллизацию жидкой фазы до степени сохранения. заданной текучести шуги, при этом многофазный поток за срезом сопла разделяют в сепараторе на паровую фазу и смесь твердой и. жидкой фаз, а часть парожидкостного потока отбирают и направляют на входе в сепаратор, Указанная цель достигается тем, что в струйном генераторе шуги криогенной жидкости, содержащем разгонное конфузорнодиффузорное сопло, поверхностный сепаратор с сепарирующей поверхностью и приемный диффузор, диффузорный участок сопла разделен продольной перегородкой на две части и при этом прилегающая к сепарирующей поверхности часть выполнена с меньшей степенью расширения.

На чертеже представлен струйный генератор шуги криогенной жидкости, реализующий и заявленный способ.

Устройство содержит конфузорно-диффузорное сопло 1, поверхностный сепаратор 2 с патрубком отвода паров — приемным диффузором 4, манометр 5 для замера давления на срезе сопла, датчик 6 температуры, расходомер 7 отсепарированного потока из диффузора 4, эжектор 8, блок 9 управления и продольную перегородку 10, установленную таким образом, что делит диффузорный участок сопла на две части и при этом прилегающая к сепарирующей поверхности часть выполнена с меньшей степенью расширения.

Работа по заявленному способу осуществляется следующим образом.

На вход в сопло 1 подается криогенная жидкость, с помощью эжектора 8 на срезе сопла 1 создается разрежение. Под действием перепада давления криогенная жидкость разгоняется в конфузорной части сопла, вскипает в критическом сечении и затем уже образовавшийся парожидкостный поток адиабатно расширяется в диффузорной части сопла, В поверхностном сепараторе 2 образовавшийся многофазный поток разделяется. Пар отводится через патрубок 3 с помощью эжектора 8, а отсепарированная дискретная фаза направляется в диффуэор 4 для восстановления давления.

20

30 позволяет уменьшить потери из-за внешнего теплопритока, 35

Температура и расход отсепарированного потока контролируются соответственно датчиком 6 температуры и расходомером

7. Давление на срезе сопла 1 измеряется манометром 5, После запуска установки давление на срезе сопла постепенно уменьшают, одновременно измеряют температуру потока в диффузоре 4.

При регистрации датчикам 6 температуры тройной точки блок 9 управления отмечает давление начала процесса кристаллизации. Дальнейшее уменьшение давления на срезе сопла приводит к увеличению содержания твердой фазы в отсепарированном потоке. При повышении содержания твердой фазы в потоке выше

50 g, текучесть смеси ухудшается,. что проявляется в снижении расхода через диффуэор, Сигнал с расходомера 7 поступает в.блок 9 управления и уменьшение давления на срезе сопла прекращается.

Использование предлагаемых способа и устройства позволяет по сравнению с существующими повысить эффективность процесса получения шуги и обеспечить мелкодисперсность получаемой твердой фазы.

Одновременно значительно повышается скорость процесса получения шуги, что

Формула изобретения

1. Способ получения шуги криогенной жидкости, заключающийся в охлаждении криогенной жидкости до температурьi тройной точки и последующей кристаллизации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и дисперсности получаемой твердой фазы, криогенную жидкость разгоняют до вскипания, затем парожидкостный поток адиабатно расширяют до давления на срезе сопла ниже давления тройной точки, обеспечивающего кристаллизацию жидкой фазы до степени сохранения заданной текучести шуги.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что многофазный поток за срезом сопла разделяют в сепараторе на паровую фазу и смесь твердой и жидкой фаэ.

3; Способпопп.1 и2, отл и ча ющ и йс я тем, что часть парожидкостного потока отбирают и направляют на вход в сепаратор.

4. Струйный генератор шуги криогенной жидкости, содержащий конфузорно-диффузорное сопло, поверхностный сепаратор с сепарирующей поверхностью и приемный диффуэор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса получения шуги криогенной жидкости, диффузорный участок сопла разделен продоль1779761

Составитель Ю.Титов

Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Заказ 4420 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 ной перегородкой на две части. при этом прилегающая к сепарирующей поверхности часть выполнена с меньшей степенью расширения.