Спосііб відводу газів, які не конденсуються в процесі кипіння рідкого холодоагента при зниженому тиску

Изобретение м.б. использовано для непосредственного охлаждения жид кого аммиака, содержащего растворенные неконденсирующиеся газы (водород, метан, азот, аргон), и охлаждения технологических газов путем теплопередачи. Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение эффективности дегазации. Для этого через жидкий хладагент перед кипением пропускают парогазовую смесь после первой ступени конденсации в конденсаторе 4 с проведением при этом дегазации жидкого хладагента путем десорбции в десорбере 6 содержащихся в нем газов. Перед второй ступенью конденсации парогазовую смесь дополнительно сжимают дожимающим компрессором 9. 1 ил. с С О 21-88 1 402007 Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам отвода неконденсирующихся газов от жидких хладагентов, и может быть использовано для непосредственного охлаждения жидкого аммиака, содержащего растворенные неконденсирующиеся газы (водород, метан, азот, аргон), и охлаждения технологических газов 10 путем теплопередачи. Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение эффективности дегазации. На чертеже представлена схема ус- 15 тановки для осуществления предлагаемого способа. Установка содержит испаритель 1, в котором размещен змеевик 2 для ох20 лаждаемого продукта, компрессор 3, конденсатор 4 первой ступени конденсации, регулирующий клапан 5, десорбер 6, который подключен трубопроводом 7 к источнику жидкого хладагента, содержащего в себе растворенные не— конденсирующиеся газы, регулирующий клапан 8, дожимающий компрессор 9, конденсатор второй ступени конденсации, состоящий из холодильника 10 предварительного охлаждения, охлаж- 30 даемый атмосферным воздухом или оборотной охлаждающей водой, и охлаждающей камеры II со змеевиком 12 для подачи хладагента из самой установки или автономного источника, и клапан 13 на линии возврата конденсата в ис- 35 паритель 1 . Указанная линия после клапана 13 может быть соединена с трубопроводом 7. Паровая полость камеры 1I сообщена с окружающей средой через регулирующий клапан 14, а ниж- 40 няя часть конденсатора 4 и десорбера 6 соединена с испарителем 1 соответственно через расширительные устройства 15 и 16, каждое из которых мо45 жет бытъ выполнено в виде клапана или гидротурбины. Выход компрессора 3 соединен через регулирующий клапан 17 с потребителем газообразного хладагента, а нижняя часть испарителя 1 подключена через регулирующий клапан 18 к потребителю дегазированного и охлажденного хладагента. Установка работает следующим образом. , ее Исходный жидкий хладагент, например аммиак, содержащий растворенные неконденсирующиеся газы такие, как метан, водород, азот и аргон, по тру бопроводу 7 подают в верхнюю часть десорбера 6. Жидкий хладагент движет ся сверху вниз по десорберу, а противотоком ему снизу вверх движутся пары хладагента, которые подают в нижнюю часть десорбера 6 из конденса тора 4. Эти пары содержат неконденси рующиеся газы, однако их парциальное давление ниже, чем равновесное давление этих газов над жидким хладагентом в десорбере 6, что обеспечивается соответствующим регулированием количества подаваемых паров. Поэтому в процессе массообмена растворенные в жидком хладагенте неконденсирующие ся газы десорбируются из жидкости и переходят в паровую фазу. Жидкий < хладагент по мере движения по десорберу обедняется растворенными газами и затем из нижней части десорбера 6 через расширительное устройство 16 его подают в испаритель 1. При этом давление в испарителе 1 ниже, чем в десорбере, в котором давление определяется температурой исходного жидкого хладагента, его теплофизическими свойствами и количеством растворенных в нем неконденсирующихся газов. Кроме того, давление в десорбере 6 определяется степенью нагрузки дожи мающего компрессора 9 и регулируется клапаном 8. Расход паров хладагента, подаваемых в десорбер 6, поддерживается на заданном уровне клапаном 5. В процессе снижения давления жидкого хладагента, подаваемого из десорбера 6 в испаритель 1, образуется парожидкостнал смесь с пониженной температурой» равной температуре кипения хладагента в испарителе 1. В нем смесь разделяется на пар и жидкий хладагент, который кипит, охлаждая продукт, проходящий через змеевик 2. При этом в процессе дросселирования хладагента и его кипения в испарителе 1 из жидкого хладагента выделяются оставшиеся в нем растворенные неконденсирующиеся газы. Охлажденный и дегазированный жидкий хладагент из испарителя 1 подают через клапан 18 к потребителю. При этом клапаном 18 регулируют уровень жидкого хладагента в испарителе 1. Пары хладагента, проходя по десорберу 6 и осуществляя десорбцию растворенных в жидком хладагенте газов, насыщаются этими газами. Из 3 1402007 верхней части десорбера 6 п а р о г а з о сжатая парогазовая смесь охлаждается вую смесь, обогащенную неконденсируюатмосферным воздухом или охлаждающей щимися газами, подают в дожимающий оборотной воды к конденсируется. компрессор 9, где давление смеси Сконденсировавшийся жидкий хладагент повышают до давления более высокого, через устройство 15, регулирующее чем в конденсаторе 4. При этом темпеуровень жидкого хладагента в конденратура смеси повышается. Затем паросаторе 4 , возвращают в испаритель I . газовую смесь подают в холодильник При этом в процессе дросселирования 10 предварительного охлаждения, где 10 в устройстве 15 образуется парожидее охлаждают атмосферным воздухом костная смесь, которая сепарируется или оборотной охлаждающей водой. Хов испарителе 1, лодильник 10 устанавливают только на Пары хладагента, несконденсировавустановках, в которых температура парогазовой смеси после дожимающего шиеся в конденсаторе 4, и неконденси15 компрессора 9 выше температуры окрурующиеся газы из верхней части конжающей среды. После этого п а р о г а з о денсатора 4 через клапан 5 подаются вую смесь подают в охлаждающую камев нижнюю часть десорбера 6. ру I 1 , змеевик которой охлаждается хладагентом. 2о Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я В процессе охлаждения парогазовой смеси в камере 11 пары хладагента Способ отвода неконденсирующихся конденсируются и собираются в нижней газов в процессе кипения жидкого части этой камеры. Неконденсирующиехладагента при пониженном давлении ся газы и несконденсированные пары 25 путем отзода образующейся п а р о г а з о хладагента из верхней части камеры вой смеси, ее сжатия, двухступенчатой конденсации содержащихся в этой 11 через клапан 14, регулирующий з а смеси паров хладагента с возвратом данное давление в камере 11, выводятполучаемого конденсата после его ся за пределы установки. Жидкий хладдросселирования на кипение и вывода агент из нижней части камеры 11 ч е 30 после второй ступени конденсации н е рез клапан 13, регулирующий уровень конденсирующихся газов в окружающую жидкости в камере I I , возвращают в среду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, испаритель 1 или в верхнюю часть д е ч т о , с целью снижения энергозатрат сорбера 6. В результате дросселироваи повышения эффективности д е г а з а ц и и , ния на клапане 13 образуется парожид35 через жидкий хладагент перед кипеникостная смесь, которая сепарируется ем пропускают парогазовую смесь п о с в испарителе 1. ле первой ступени конденсации с проПарогазовая смесь, поступившая в ведением при этом дегазации жидкого испаритель 1 и образовавшаяся в нем в процессе кипения жидкого хладаген- 40 хладагента путем десорбции содержащихся в нем г а з о в , а перед второй та, отсасывается компрессором 3 и ступенью конденсации парогазовую сжимается в нем до давления конденсасмесь дополнительно сжимают. ции в конденсаторе 4. В последнем Редактор М.Стрельникова Составитель В.Добротворцев Техред А.Кравчук Заказ 499/ДСП Тираж 303 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Корректор н.Король Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4