АППАРАТ ОХЛАЖДЕНИЯ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ДЛЯ УСТАНОВКИ КРИОГЕННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ ВОЗДУХА Российский патент 2015 года по МПК F25J3/04 F25J5/00 

Настоящее изобретение касается аппарата охлаждения и очистки воздуха, предназначенного для установки криогенной дистилляции воздуха.

В аппарате разделения воздуха путем криогенной дистилляции воздух подвергается сжатию компрессором и затем охлаждается за счет прямого теплообмена с воздухом в градирне. После этого охлажденный воздух очищают. Циклы очистки в установках разделения воздуха позволяют в основном отделить воду и СО₂ от воздуха перед входом в установку криогенной дистилляции, расположенной в холодильной камере. Система вентилей и трубопроводов обеспечивает транзит предназначенного для очистки воздуха и азота с примесями, который служит для регенерации очистных баллонов. Эта система вентилей и труб расположена на плоскости на земле и имеет большие габариты. Соотношение между высотой и длиной системы близко к 1.

Во время монтажа этой системы вентилей и трубопроводов внутри нового здания (по причине больших холодов или жары или по иной причине) стремятся уменьшить ширину этой системы, чтобы уменьшить ширину здания, которое необходимо построить. Точно так же при монтаже этой системы в уже существующем здании (скорее длинном, чем широком) тоже возникает необходимость уменьшения ширины этой системы трубопроводов и вентилей.

Одним из способов уменьшения ширины этой системы является увеличение длины этой системы за счет другого проектирования и расположения трубопроводов. Соотношение между высотой и шириной системы становится намного меньше 1.

За счет этого увеличивается также промежуточное пространство этих очистных баллонов, соединенных с этой системой.

В документе ЕР-А-1672301 описан аппарат, охарактеризованный в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Согласно изобретению градирню для охлаждения воздуха за счет прямого контакта с водой устанавливают между двумя очистными баллонами.

Объектом изобретения является аппарат для охлаждения и очистки воздушного потока, содержащий градирню для охлаждения за счет прямого контакта с водой, два очистных баллона, каждый из которых имеет вертикальную ось, трубопровод для подачи воды в градирню, трубопровод для подачи воздуха в градирню, при этом градирня расположена между двумя баллонами, трубопровод для транспортировки охлажденного воздуха из градирни в очистные баллоны и систему вентилей и труб, позволяющих соединить оба баллона с градирней, отличающийся тем, что аппарат содержит здание, при этом система находится внутри здания, а оба баллона и градирня находятся снаружи здания, при этом оба баллона и система расположены по обе стороны от стены здания, при этом баллоны размещены вдоль стены.

Согласно другим факультативным отличительным признакам аппарата:

- центр градирни в верхней проекции находится на центральной линии между центрами двух баллонов в верхней проекции;

- центры двух баллонов и градирни в верхней проекции образуют прямую линию;

- центры двух баллонов и градирни в верхней проекции образуют треугольник с тупым углом;

- здание содержит также, по меньшей мере, один компрессор, и/или, по меньшей мере, одну турбину, и/или, по меньшей мере, одну дистилляционную колонну;

- соотношение между размером системы в вертикальном направлении и размером в горизонтальном направлении меньше 1;

- стена является самой длинной стеной здания, при этом здание имеет прямоугольное сечение;

- соотношение между длиной стены и шириной здания превышает 2.

Другим объектом изобретения является аппарат разделения воздуха, содержащий описанный выше аппарат охлаждения и очистки.

Аппарат разделения воздуха может содержать компрессор в здании, который является воздушным компрессором, соединенным с градирней, и/или турбину в здании, которая является воздушной турбиной, соединенной с очистными баллонами, и/или дистилляционную колонну в здании, соединенную с очистными баллонами.

Далее следует более подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемую фигуру. На фиг.1 показан аппарат в соответствии с изобретением.

Аппарат содержит градирню 1 для охлаждения за счет прямого контакта с водой, два очистных баллона 3А, 3В для очистки воздуха от воды и от СО₂ и здание 5, содержащее, по меньшей мере, одну систему 7 труб и вентилей для обеспечения транспортировки воздуха, поступающего из градирни 1, в баллоны 3А, 3В. Некоторые из труб системы 7 проходят через стену 9 здания 5. Стена 9 является самой длинной стеной здания 5, которое имеет прямоугольное сечение. Соотношение между длиной стены 9 и шириной здания предпочтительно превышает 2.

Соотношение между размером системы 7 в вертикальном направлении и размером в горизонтальном направлении меньше 1.

Оба баллона 3А, 3B и градирня расположены вдоль стены 9 таким образом, что их центры в верхней проекции образуют прямую линию, параллельную стене. Градирня расположена на центральной линии между двумя баллонами.

Градирня 1 может находиться немного ближе или дальше от стены 9, чем два баллона 3А, 3В, таким образом, чтобы центры градирни и двух баллонов образовали треугольник с тупым углом.

Здание 5 может также содержать компрессор, и/или турбину, и/или дистилляционную колонну аппарата разделения воздуха, в состав которого входит аппарат охлаждения и очистки.

Аппарат разделения воздуха может содержать компрессор в здании 5, который является воздушным компрессором, соединенным с градирней 1, и/или турбину в здании 5, которая является воздушной турбиной, соединенной с очистными баллонами 3А, 3В, и/или дистилляционную колонну в здании, соединенную с очистными баллонами 3А, 3В.

Изобретение относится к установкам для охлаждения и очистки воздуха. Аппарат для охлаждения и очистки воздушного потока содержит здание, градирню (1) для охлаждения за счет прямого контакта с водой, два очистных баллона (3А, 3В), каждый из которых имеет вертикальную ось, трубопровод для подачи воды в градирню, трубопровод для подачи воздуха в градирню, трубопровод для транспортировки охлажденного воздуха из градирни в очистные баллоны и систему (7) вентилей и труб, позволяющих соединить оба баллона с градирней. При этом система вентилей и труб находится внутри здания (5), а оба баллона и градирня находятся снаружи здания. Оба баллона и система расположены по обе стороны от стены (9) здания. Баллоны размещены вдоль стены, и градирня расположена между двумя баллонами. Использование изобретения позволяет уменьшить размер здания, необходимого для защиты системы труб и вентилей. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Аппарат для охлаждения и очистки воздушного потока, содержащий градирню (1) для охлаждения за счет прямого контакта с водой, два очистных баллона (3А, 3В), каждый из которых имеет вертикальную ось, трубопровод для подачи воды в градирню, при этом градирня расположена между двумя баллонами, трубопровод для подачи воздуха в градирню и трубопровод для транспортировки охлажденного воздуха из градирни в очистные баллоны и систему (7) вентилей и труб, позволяющих соединить оба баллона с градирней, отличающийся тем, что содержит здание (5), при этом система находится внутри здания (5), а оба баллона и градирня находятся снаружи здания, при этом оба баллона и система расположены по обе стороны от стены (9) здания, при этом баллоны размещены вдоль стены.

2. Аппарат по п.1, в котором центр градирни (1) в верхней проекции находится на центральной линии между центрами двух баллонов (3А, 3В) в верхней проекции.

3. Аппарат по п.1 или 2, в котором центры двух баллонов (3А, 3В) и градирни (1) в верхней проекции образуют прямую линию.

4. Аппарат по п.1 или 2, в котором центры двух баллонов (3А, 3В) и градирни (1) в верхней проекции образуют треугольник с тупым углом.

5. Аппарат по п.1, в котором здание (5) дополнительно содержит, по меньшей мере, один компрессор, и/или, по меньшей мере, одну турбину, и/или, по меньшей мере, одну дистилляционную колонну.

6. Аппарат по п.1, в котором соотношение между размером системы (7) в вертикальном направлении и размером в горизонтальном направлении меньше 1.

7. Аппарат по п.1, в котором стена (9) является самой длинной стеной здания (5), при этом здание имеет прямоугольное сечение.

8. Аппарат по п.7, в котором соотношение между длиной стены (9) и шириной здания (5) превышает 2.

9. Аппарат по п.1, в котором градирня (1) находится ближе к стене (9), чем два баллона (3А, 3В).

10. Аппарат по п.1, в котором градирня (1) находится дальше от стены (9), чем два баллона (3А, 3В).

11. Аппарат разделения воздуха, содержащий аппарат охлаждения и очистки по одному из пп.1-10.

12. Аппарат разделения воздуха, содержащий аппарат охлаждения и очистки по п.5, в котором компрессор является воздушным компрессором, соединенным с градирней.

13. Аппарат разделения воздуха, содержащий аппарат охлаждения и очистки по п.5, в котором турбина является воздушной турбиной, соединенной с очистными баллонами.

14. Аппарат разделения воздуха, содержащий аппарат охлаждения и очистки по п.5, в котором дистилляционная колонна является колонной для дистилляции воздуха, соединенной с очистными баллонами.