Повітророзділова установка середнього тиску для виробництва рідких кисню та азоту

Повітророзділова установка середнього тиску для виробництва рідких кисню та азоту, що містить сполучені між собою системою технологічних трубопроводів компресор, кінцевий холодильник, вологовіддільник, блок осушення й очищення повітря, теплообмінник, блок розділення повітря, низькотемпературну холодильну машину і розширювальну турбомашину, яка відрізняється тим, що вона додатково містить другий кінцевий холодильник, а як розширювальну турбомашину - детандер-компресорний агрегат, причому вихід компресора сполучений з входом першого кінцевого холодильника, вихід якого сполучений з входом U 2 (19) 1 3 26295 4 Повітророзділова установка середнього тиску Прототип і установка, що заявляється, мають для виробництва рідких кисню та азоту зображена такі спільні вузли і елементи: на кресленні. - компресор; Установка містить компресор 1, перший кінце- кінцевий холодильник; вий холодильник 2, вологовіддільник 3, другий - вологовіддільник; кінцевий холодильник 4, блок осушення й очищен- блок осушення й очищення повітря; ня повітря 5, теплообмінник 6, дросельний вен- теплообмінник; тиль 7, блок розділення повітря 8, детандер 9 де- блок розділення повітря; тандер-компресорного агрегату 10, компресор 11 - низькотемпературна холодильна машина; детандер-компресорного агрегату 10 і низькотем- розширювальна турбомашина. пературну холодильну машину 12. Установка за прототипом дозволяє зменшити Перелічені вузли і елементи сполучені між сопитомі витрати на виробництво рідких кріопродукбою за такою технологічною схемою. Вихід комптів до 1,25кВт.годину/кг рідкого кисню. ресора 1 сполучений з входом першого кінцевого Але в даній технологічній схемі роботи устахолодильника 2, вихід якого сполучений з входом новки не використовується корисно робота детанвологовіддільника 3, вихід вологовіддільника 3 дера, тому що вона перетворюється на теплоту, сполучений з входом компресора 11 детандеряка витрачається на необоротне нагрівання масла. компресорного агрегату 10, вихід якого сполучеВ основу корисної моделі поставлено задачу ний з входом другого кінцевого холодильника 4, створити повітророзділову установку, в якій шлявихід другого кінцевого холодильника 4 сполучехом введення додаткового кінцевого холодильниний з входом блока осушення й очищення повітря ка, використання детандер-компресорного агрега5, вихід якого сполучений з першим входом теплоту, а також іншої схеми сполучення нових і відомих обмінника 6, перший вихід якого сполучений з вузлів та елементів, забезпечити зменшення пивходом низькотемпературної холодильної машини томих витрат при виробництві рідких кисню та азо12, вихід низькотемпературної холодильної машиту. ни 12 сполучений з другим входом теплообмінника Поставлена задача вирішена в повітророзді6, другий вихід теплообмінника 6 сполучений з ловій установці середнього тиску для виробництва входом детандера 9 детандер-компресорного агрідких кисню та азоту, що містить сполучені між регату 10, вихід якого сполучений з трубопровособою системою технологічних трубопроводів дом, який з'єднує третій вихід теплообмінника 6 з компресор, кінцевий холодильник, вологовіддільвходом блока розділення повітря 8, перший вихід ник, блок осушення й очищення повітря, теплообблока розділення повітря 8 сполучений з трубомінник, блок розділення повітря, низькотемператупроводом відведення рідкого кисню, другий вихід рну холодильну машину і розширювальну блока розділення повітря 8 сполучений з труботурбомашину тим, що вона додатково містить друпроводом відведення рідкого азоту, а третій вихід гий кінцевий холодильник, а як розширювальну блока розділення повітря 8 сполучений з труботурбомашину - детандер-компресорний агрегат, проводом відкидного азоту. при цьому вихід компресора сполучений з входом Повітророзділова установка середнього тиску першого кінцевого холодильника, вихід якого сподля виробництва рідких кисню та азоту працює лучений з входом вологовіддільника, вихід волонаступним чином. говіддільника сполучений з входом компресора Атмосферне повітря всмоктується компресодетандер-компресорного агрегату, вихід якого ром 1, стискається в ньому до тиску 6,5МПа, охосполучений з входом другого кінцевого холодильлоджується в першому кінцевому холодильнику 2, ника, вихід другого кінцевого холодильника сполуочищається від краплинної вологи у вологовіддічений з входом блока осушення й очищення повітльнику 3. Потім повітря спрямовується на усмоктуря, вихід якого сполучений з першим входом вання компресора 11 детандер-компресорного теплообмінника, перший вихід якого сполучений з агрегату 10, де воно стискається за рахунок робовходом низькотемпературної холодильної машити розширення детандера 9 детандерни, вихід низькотемпературної холодильної машикомпресорного агрегату 10, що знаходиться на ни сполучений з другим входом теплообмінника, одному валу з компресором 11 детандердругий вихід теплообмінника сполучений з входом компресорного агрегату 10, до тиску 8МПа, охолодетандера детандер-компресорного агрегату, виджується в другому кінцевому холодильнику 4, хід якого сполучений з трубопроводом, який з'єдпісля чого спрямовується в поперемінне працюючі нує третій вихід теплообмінника з входом блока адсорбери блока осушення й очищення повітря 5, розділення повітря, перший вихід блока розділенде повітря осушується й очищається від диоксиду ня повітря сполучений з трубопроводом відведенвуглецю. Потім потік осушеного й очищеного повіня рідкого кисню, другий вихід блока розділення тря потрапляє в теплообмінник 6, де воно охолоповітря сполучений з трубопроводом відведення джується за допомогою низькотемпературної хорідкого азоту, а третій вихід блока розділення полодильної машини 12 до температура 240К. Після вітря сполучений з трубопроводом відкидного азоцього повітря поділяється на дві частини у співвідту. ношенні приблизно 3:2. Більша частина потоку Новим в корисній моделі, що заявляється, є повітря надходить до детандера 9 детандернаявність другого кінцевого холодильника та викокомпресорного агрегату 10, де розширюється до ристання в якості розширювальної машини детантиску 0,7МПа, а менша - доохолоджується в тепдер-компресорного агрегату. Новизна полягає талообміннику 6 і дроселюється в дросельному венкож і в новій схемі сполучення конструкційних тилі 7. Далі обидва потоки змішуються й надховузлів установки. 5 26295 6 компресорного агрегату 10 дозволяє збільшити дять до блока розділення повітря 8. В блоці роздіподальший ріст виробництва холоду повітророзділення повітря 8 здійснюється ректифікація рідкого лової установки. повітря, що дозволяє отримати рідкі кисень та Створена повітророзділова установка середазот. Охолодження прямого потоку повітря в тепнього тиску, що працює за новою технологічною лообміннику 6 здійснюється за рахунок рекуперації схемою, виробляє 650кг/годину рідких кисню або холоду відкидного азоту. азоту. Застосування детандер-компресорного агПовітророзділова установка середнього тиску регату, що містить компресор і детандер, дозволяє для виробництва рідких кисню та азоту, що праза рахунок виробництва додаткової кількості холоцює за запропонованою схемою, має ряд переваг ду збільшити одержання рідких кріопродуктів і доперед прототипом: вести питомі витрати до 1кВт.годину/кг рідких кис1. Корисно використовується енергія розшиню та азоту. Зниження витрат з 1,25кВт.годину/кг рення стисненого повітря в детандері 9 детандер(витрати установки за прототипом) до компресорного агрегату 10 для виробництва дода1кВт.годину/кг забезпечить для однієї установки ткової кількості холоду. річну економію електроенергії 1,26млн.кВт.годину. 2. Збільшення тиску прямого потоку повітря, що переробляється, у компресорі 11 детандер Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601