Процес підвищення температури газу нагнітання будь-якого ступеня стиснення компресора та установка для його здійснення

1. Процес підвищення температури газу нагнітання будь-якого ступеня стиснення компресора, який полягає у тому, що газ, який подають на всмоктування до ступеня стиснення, в якому необхідно підвищити температуру газу нагнітання, підігрівають шляхом безконтактного теплообміну з газом нагнітання, потім стискують у зазначеному ступені, одержують газ нагнітання підвищеної температури і подають його за призначенням, який відрізняється тим, що газ, що подають на всмок C2 2 (19) 1 3 80471 4 газу нагнітання цього ж ступеня являє собою типоступеня, а на виході - з лінією всмоктування у цей вий процес теплообміну із зворотним зв'язком, ступінь. коли підвищення температури на вході призводить При цьому, в описаних процесі та установці до збільшення температури на виході. використовується багатоступеневий компресор, в З'єднання засобу для безконтактного теплоякому в холодну пору року без допомоги сторонніх обміну не тільки з лінією всмоктування ступеня, в джерел підвищують температуру газу нагнітання якому необхідне підвищення температури газу останнього ступеня для здійснення регенерації нагнітання, а і з лінією нагнітання цього ж ступеня адсорбенту у відповідному адсорбері блоку осузабезпечує підігрівання всмоктувального газу гашування за рахунок підігрівання газу, що надаєтьзом нагнітання цього ж ступеня, що, в свою чергу, ся на всмоктування в цей ступінь, шляхом безконзабезпечує автономність процесу нагрівання газу тактного теплообміну з газом нагнітання іншого, нагнітання зазначеного ступеня. проміжного, ступеня. Таким чином, відмітні ознаки запропонованих Недоліком зазначених процесу та установки є процесу та установки для його здійснення у сукупте, що вони не є придатними, наприклад, для одності з відомими забезпечують вирішення поставноступеневих компресорів, в яких взагалі відсутні леної задачі. проміжні ступені, та для багатоступеневих, якщо Суть винаходу пояснюється кресленнями: температура нагнітання газу проміжних ступенів на фіг.1 зображена схема установки для здійзамала, наприклад в холодну пору року, і не може снення процесу підвищення температури газу назабезпечити підігрівання газу на всмоктуванні до гнітання одноступеневого компресора; іншого ступеня, щоб одержати в ньому потрібну на фіг.2 зображена схема установки для здійтемпературу на нагнітанні (відомо, що ефективна снення процесу підвищення температури газу нарегенерація адсорбенту можлива тільки за темпегнітання проміжного ступеня компресора; ратури не нижче 100°С). на фіг.3 зображена схема установки для здійВ основу винаходу поставлена задача створиснення процесу підвищення температури газу нати такий процес підвищення температури газу нагнітання останнього ступеня компресора. гнітання без використання сторонніх джерел будьУстановка для здійснення процесу підвищення якого визначеного ступеня стиснення компресора температури газу нагнітання будь-якого ступеня та установку для його здійснення, які б шляхом стиснення компресора вміщує компресор 1 із стуутворення окремого, незалежного від кількості пенем стиснення 2, в якому необхідне підвищення ступенів у компресорі і незалежного від тиску та температури газу нагнітання, лінію подачі газу 3 до температури інших ступенів, якщо вони є, а також зазначеного ступеня, лінії всмоктування 4 та нагнінезалежного від початкового тиску та температури тання 5 ступеня 2, блок осушування газу та регегазу, що іде на всмоктування до зазначеного стунерації адсорбенту 6, який містить адсорбери 7 та пеня, процесу нагрівання всмоктувального в цей 8. При цьому лінія нагнітання 5 ступеня 2 з’єднана ступінь газу, забезпечили ефективне підвищення з відповідним адсорбером, наприклад 7, за допотемператури нагнітання до потрібного значення у могою лінії регенерації 9, а також засіб для безкобудь-якому ступені у будь-яку пору року, у будьнтактного теплообміну 10. Останній однією своєю яких (одно - чи багатоступеневих) компресорах. стороною 11 на вході з'єднаний з лінією надання Поставлена задача вирішується тим, що в загазу 3 до ступеня 2, а на виході - з лінією всмоктупропонованому процесі підвищення температури вання 4 у ступінь 2, а іншою своєю стороною 12 газу нагнітання будь-якого ступеня стиснення, газ, з'єднаний за допомогою додаткових ліній 13 та 14 що надають на всмоктування до зазначеного стувідповідно на вході - з лінією нагнітання 5 ступеня пеня, підігрівають газом нагнітання цього ж ступе2, а на виході - з лінією регенерації адсорбенту 9. ня. До того, перша додаткова лінія 13 перед засобом Поставлена задача вирішується також тим, що безконтактного теплообміну 10 та лінія нагнітання в запропонованій установці для здійснення проце5 перед входом до лінії регенерації 9, обладнані су засіб для безконтактного теплообміну іншою ЗРА відповідно 15 та 16. своєю стороною на вході з'єднаний з лінією нагніПроцес здійснюється у такій послідовності: тання зазначеного ступеня, а на виході - з лінією - на лінії всмоктування 4 ступеня 2 встановрегенерації адсорбенту за допомогою відповідно люють засіб для безконтактного теплообміну, напершої та другої додаткових ліній, до того ж, перприклад, рекуператор 10; ша додаткова лінія перед засобом безконтактного - газ з лінії надання газу 3 входить до рекупетеплообміну та лінія нагнітання перед входом до ратора 10, проходить по його стороні 11, далі по лінії регенерації обладнані запірно-регулюючою лінії 4 надходить на всмоктування до ступеня 2; арматурою (ЗРА). - в ступені 2 газ стискується і одержаний газ Підігрівання всмоктувального газу будь-якого нагнітання частково або повністю подають на вхід ступеня газом нагнітання цього ж ступеня забездо сторони 12 рекуператора 10, де внаслідок безпечує автономність процесу нагрівання газу нагніконтактного теплообміну він підігріває газ, що іде тання цього ступеня, тобто незалежність його від на всмоктування в цей час до ступеня 2 по стороні кількості ступенів у компресорі і незалежність від 11. тиску і температури інших ступенів стиснення у Якщо газ підігрівають, щоб провести регенетому разі, якщо вони є, а також незалежність від рацію адсорбенту з підвищенням її ефективності, початкового тиску та температури всмоктування то: газу у зазначений ступінь. - по лінії нагнітання 5 ступеня 2 стиснутий газ З фізичної точки зору процес підігрівання газу відповідно частково або повністю подають за дона всмоктуванні будь-якого ступеня за допомогою 5 80471 6 гатоступеневий і потрібно підвищити температуру помогою додаткової лінії 13 до рекуператора 10; газу нагнітання проміжного ступеня 2, який напра- опісля рекуператора 10 газ нагнітання по довляється на регенерацію адсорбенту. датковій лінії 14 надають за допомогою лінії регеГаз, стиснутий у попередньому ступені з лінії нерації 9 до блоку осушування 6, а саме до одного 3, в даному разі це лінія нагнітання попереднього з адсорберів 7 або 8; ступеня, направляється до рекуператора 10, про- регулювання надходження кількості газу находить по його стороні 11 і подається по лінії гнітання, що надають до рекуператора 10 або до всмоктування 4 до ступеня 2, стискується в ньому і лінії регенерації 9 здійснюють за допомогою ЗРА нагнітається у лінію нагнітання 5. З лінії нагнітання 15 та/або 16. 5 газ направляється до рекуператора 10. В останУ випадку, коли немає потреби у підігріванні ньому відбувається уже описаний процес підігрігазу нагнітання і відповідно всмоктувального газу, вання всмоктувального газу шляхом безконтактноперекривають ЗРА 15 та відкривають ЗРА 16. У го теплообміну з газом нагнітання цього ж ступеня. цьому випадку газ нагнітання не направляють до Підігрітий газ всмоктування забезпечує після його рекуператора 10, а направляють за допомогою стиснення підвищення температури газу нагнітанлінії регенерації 9 зразу до блоку осушування 6. ня. Із рекуператора 10 газ нагнітання за допомоПриклад 1. Фіг. 1. Випадок, коли компресор гою додаткової лінії 14 та лінії регенерації 9 наодноступеневий і є потреба у нагріванні газу нагніправляють до блоку осушування 6, а саме до тання для підвищення ефективності регенерації адсорбера, наприклад, 7. адсорбенту. Приклад 3. Фіг. 3. Випадок, коли компресор Газ, пройшовши блок первинної підготовки (не двоступеневий і необхідно підвищити температуру показаний), з лінії надання газу 3 надходить до газу останнього ступеня для проведення регенерекуператора 10, проходить по його стороні 11 і по рації адсорбенту. лінії 4 всмоктування іде на всмоктування до ступеГаз, стиснутий у попередньому ступені, надхоня 2, стискується в ньому і нагнітається у лінію дить по лінії надання газу 3, в даному разі це лінія нагнітання 5. З лінії нагнітання 5 газ частково або нагнітання І ступеня, до рекуператора 10, прохоповністю по додатковій лінії 13 подається до рекудить по його стороні 11, а потім по лінії всмоктуператора 10, де він проходить по стороні 12, підівання 4 іде на всмоктування до ступеня 2, стискугріваючи всмоктувальний газ, що також в цей час ється в ньому і нагнітається у лінію нагнітання 5. З проходить по стороні 11 рекуператора 10, внасліостанньої за допомогою додаткової лінії 13 газдок безконтактного теплообміну між зазначеними частково або повністю подають до рекуператора потоками. Підігрівання всмоктувального газу, що 10, де він проходить по стороні 12. Далі, як і у пеіде до ступеня 2 газом нагнітання цього ж ступеня рших двох прикладах, відбувається процес підігрі2 забезпечує в свою чергу підвищення температування всмоктувального газу, що також в цей час ри газу нагнітання цього ступеня. Потрібну темпепроходить через рекуператор 10 по стороні 11. ратуру газу нагнітання досягають за допомогою Підігрітий газ всмоктування після його стиснення регулювання ЗРА 15 та/ або 16. Газ нагнітання забезпечує підвищення температури газу нагніпідвищеної температури направляють за допомотання. Як і у прикладі 1, газ нагнітання підвищеної гою додаткової лінії 14 та лінії регенерації 9 до температури за допомогою додаткової лінії 14 наблоку осушування газу 6, а саме до адсорбера, правляють по лінії регенерації 9 до блоку осушунаприклад, 7. вання 6, а саме до адсорбера 7. Приклад 2. Фіг. 2. Випадок, коли компресор ба 7 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 80471 8 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