Способ сжижения газов

Способ сжижения газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

9539

Класс 17@, 1

ВЫО:ИйЫД

СССР г; т1ли Е11ТИ9 @Ы110ТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. Л. Капица

СНОСОВ СЖИ7КЕБИЯ ГАЗОВ

Заявлено 6:, аи 1958 г. за М 598960/23 в Ко:;нггет ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Известен спосоо сжижения газов с двумя циклами, из которых один цикл замкнут и является холодильным.

Описываемый способ сжияения газов по сравнению с известным снижает удельнь1е энергетические и эксплуатационные затраты на сжи>кение газов и позволяет избежать дорогостоящую предварительную очистку сжияаемого газа от углекислоты, влаги и других легко кондеисирующихся примесей.

Особенность описываемого способа состоит в том, что холодильный цикл низкого давления используется для глубокого охлаждения сжияаемой части воздуха в другом цикле и для этого в холодильном цикле подвергают циркуляции несжижаемьш в рабочих условиях газ, как например воздух, с расширением его в турбодетандере.

В схеме используют теплообменники с возратно-поступательным пропусканием через них теплообменивающихся газов посредством системы принудительно работающих клапанов.

На чертеже изображена схема сжи>кения воздуха, применяемая при осуществлении способа.

Турбокомпрессором 1 сжимается газ холодильного цикла примерно до давления 4 — 8 ата. Сжатый газ проходит теплообменник 2, расширяется в трубодетандере 8 и далее, как хладоагент, проходит 1ся ияитель 4 и теплообменник 2 в обратном направлении, после чего снова сжимается турбокомпрессором 1

В качестве газа первого холодилыюго цикла может быть использован воздух, азот, гелий, неон и др. Поскольку газ находится в замкнутом цикле, то не требуется очистки этого газа от примесей. Возможные потери циркулирующего газа покрываются газом, хранящимся в газгольдере 5.

Сжижаемый воздух сжимается компрессором б до 10 — 30 ата и через принудительно работающие клапаны 7 подается сначала в тепло. обменник 2, затем в сжи>китель 4 и, проЙдя через автоматические клапа№ 119539 ны 8, дросселируется в бачок 9. Сжиженный воздух из бачка 9 может выдаваться потребителю. Газообразная часть воздуха после дросселирования из бачка 9 проходит в обратном направлении сжижитель 4, теплообменник 2 и через клапаны 7 выбрасывается в атмосферу.

Поскольку воздух не очищается от углекислоты, влаги и других легко конденсирующихся примесей, то через определенные промежутки времени трубки, по которым проходил воздух, частично засоряются твердыми отложениями, а поэтому периодически производят переключение потоков.

По трубкам, по которым проходил ранее сжатый воздух, направляется обратный поток расширенного газа, а по трубкам, в которых проходил обратный воздух, направляется прямой сжатый воздух.

Во время прохождения через трубки обратного расширенного воздуха происходит сублимация и удаление загрязнений, осевших во время прохождения через эти трубки сжатого воздуха. Таким образом осуществляется непрерывное сжижение воздуха без предварительной очистки его. Так как очистка от примесей в данной схеме осуществляется не с помощью регенератов, а с помощью кантующегося теплообменника, го представляется возможность производить переключение существенно реже и тем i"àìûì уменьшить потери сжатого газа, связанные с переключателями.

При использовании описанного способа для получения жидкого кислорода или азота вместо бачка 9 устанавливают одно- или двухколонный стандартный воздухоразделительный аппарат.

Предмет изобр етен и я

1. Способ сжижения газов с двумя циклами, из которых один цикл замкнут и является холодильным, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных энергетических и эксплуатационных затрат на ожижение газов, холодильный цикл низкого давления используется для глубокого охлаждения сжижаемой части воздуха в другом цикле и для этого в холодильном цикле подвергают циркуляции несжижаемый в рабочих условиях газ, как например воздух, с расширением его в турбодетандере.

2. Прием для осуществления способа по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью избежания дорогостоящей предварительной очистки сжижаемого газа от углекислоты, влаги и других легко конденсирующихся примесей, в схеме используют теплообменники с возвратно-поступательным пропусканием через них теплообменивающихся газов посредством системы принудительно работающих клапанов.