Пристрій для охолоджування газу, що стискається в компресорній установці

Пристрій відноситься до промислової теплоенергетики, а саме до виробництва стислого газу для технологічних процесів промислових підприємств. Відомий пристрій для охолоджування газу, що стискається в східчастій компресорній установці шляхом подачі його в повітряний і водяний теплообмінники, які встановлені на нагнітальному трубопроводі між першим і другим ступенями стиснення. (Авторське свідоцтво СРСР №958694, МКВ F04В39/06, 1982, Бюл. №34). Недоліком відомого пристрою є втрати теплоти стислого після першого ступеня газу і недостатнє охолоджування газу, що поступає в другу ступінь стиснення. Відсутність утилізації теплоти стислого газу після першого ступеня приводить до енергетичних втрат, а недостатнє охолоджування газу, що поступає на стиснення в наступний ступінь, знижує продуктивність компресора і збільшує витрати енергії на стиснення газу. Крім того, у відомому пристрої не передбачено охолоджування газу перед першим ступенем стиснення, що також знижує продуктивність компресора. Висока температура газу перед першим ступенем особливо позначається на продуктивності компресора в літній період при високих температурах навколишнього середовища. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення продуктивності компресора і зниження витрат енергії на стиснення газу шляхом утилізації теплоти газу між ступенями стиснення на вироблення холоду в абсорбційній холодильній установці з подальшим використовуванням отриманого хладагента для охолоджування повітря, що стискається, як між ступенями стиснення, так і всмоктуючого газу перед першим ступенем стиснення. Вказана задача досягається тим, що пристрій для охолоджування газу, що стискається в компресорній установці, який містить водяний теплообмінник, встановлений на нагнітальному трубопроводі, згідно винаходу, додатково містить попередній охолоджувач, встановлений на нагнітальному трубопроводі перед водяним теплообмінником, абсорбційну холодильну установку з термокомпресором і випарником, причому охолоджуючий контур попереднього охолоджувача сполучений з термокомпресором абсорбційної холодильної установки, і переохолоджувач, встановлений на всмоктуючому трубопроводі компресорної установки, причому охолоджуючий контур переохолоджувача сполучений з випарником абсорбційної холодильної установки. За відомим авторам відомостям, сукупність ознак, що заявляється, не відома з рівня техніки. Отже, винахід, що заявляється, відповідає критерію "новизна". Використовування попереднього охолоджувача, встановленого на нагнітальному трубопроводі перед водяним теплообмінником дозволяє утилізувати частину теплоти стислого газу для підвищення тиску хладагента у термокомпресорі абсорбційної холодильної установки. Переохолоджувач, встановлений на всмоктуючому трубопроводі компресорної установки дозволяє додатково охолодити газ, що подається на стиснення, потоком хладагента з випарника абсорбційної холодильної установки. Охолоджування газу, що стискається, супроводжується зниженням питомого об'єму газу, що дозволяє збільшити масову подачу компресора. Сутність корисної моделі, що заявляється, не випливає явно з відомого авторам рівня "техніка". Сукупність ознак, які характеризують відомі рішення, не забезпечують досягнення нових властивостей і лише наявність відмінних ознак рішення, що заявляється, дозволяє отримати новий технічний результат. Отже, винахід, що заявляється, відповідає критерію "винахідницький рівень". На фіг.1 надана принципова схема пристрою для охолоджування газу, що стискається в компресорній установці. На фіг.2 надана графічна залежність температури повітря стислого в ступіні компресора від температури повітря перед ступенем стиснення при політропах стиснення n=1,4 і ступеня стиснення b = 8 . На фіг.3 надана графічна залежність роботи стиснення від температури повітря перед ступенем стиснення при політропах стиснення n=1,4 і ступеня стиснення b = 8 . На фіг.4 надана залежність збільшення продуктивності компресора від температури переохолодженого повітря, що всмоктується в ступінь компресора. Пристрій містить переохолоджувач 1 газу, що стискається, розміщений перед першим ступенем компресора 2. Попередній охолоджувач 3, встановлений перед водяним теплообмінником 4 і між східчастий переохолоджувач 5, встановлений за теплообмінником 4. Охолоджуючий контур 6 попереднього охолоджувача 3 обладнаний циркуляційним насосом 7 і підключений до термокомпресору 8 абсорбційної холодильної установки 9, котра включає конденсатор 10, дросель 11, випарник 12. Циркуляційний насос 13, охолоджуючого контура переохолоджувача всмоктуваного газу 14 і охолоджуючого контура міжсхідчастого переохолоджувача 15 підключені до випарника 12. Охолоджуючі контури 14 і 15 підключені до циркуляційного насоса 13 паралельно. Пристрій на прикладі повітряного компресора працює таким чином. Повітря перед стисненням в першому ступені компресора 2 переохолоджується в переохолоджувачі 1 повітря, що стискається. Нагріте повітря після стиснення в першому ступені компресора 2 охолоджується в послідовно сполучених по повітрю охолоджувачах: в попередньому охолоджувачі 3, водяному теплообміннику 4 і в між східчастому переохолоджувачі 5. Теплоносій охолоджуючого контура 6 подається циркуляційним насосом 7 в попередній охолоджувач 3, де нагрівається потоком нагрітого при стисненні повітрі. Далі нагрітий теплоносій подається в термокомпресор 8 абсорбційної холодильної установки 9, де енергія теплоносія використовується як підведена робота для підвищення тиску хладагента. Після термокомпресора хладагент послідовно охолоджується в конденсаторі 10 і дроселюється в дроселі 11, а потім поступає у випарник 12. З випарника 12 хладагент циркуляційним насосом 13 подається в охолоджуючі контури переохолоджувача всмоктуваного газу 14 і міжсхідчастого переохолоджувача 15 для переохолодження газу перед стисненням. Застосування пристрою, що заявляється, для охолоджування газу в компресорній установці дозволяє утилізувати теплоту повітря після чергового ступеня стиснення, яка обумовлена його високою температурою, що показано графіками на фіг.2, і використовувати теплоту, яка утилізована, на вироблення холоду для охолоджування повітря, що стискається. Зниження температури повітря, що стискається, супроводиться зменшенням роботи стиснення і збільшенням продуктивності компресора, як це показано на фіг.3 і 4. Корисна модель, що заявляється, ґрунтується на теоретичних розрахунках виконаних для ступеня компресора. Наприклад, після охолоджування в пристрої, що заявляється, повітря з 50°С до 8°С в подальших за першим ступенем компресора робота стиснення зменшується на 13,1% і збільшується продуктивність на 12,6%. Корисна модель, що заявляється, може бути багатократний відтворено у виробництві стислого газу для технологічних процесів промислових підприємств.