Комбинированная установка для производства тепла и двуокиси углерода Советский патент 1983 года по МПК F25B29/00 F25B11/00 F01K25/10 

CAP 00

4j

ел vl

Изобретение относится к тепло- и хладотехнике, а точнее к комбинированным установкам для производства тепла и двуокиси углерода.

Известны комбинированные установки для производства тепла и двуокиси углерода, содержащие газовый контур, в котором установлены нагнетатель, компрессор, камера сгорания топлива, газовая турбина, размещенная на одном валу с Kot ipecсором, экономайзер, влагоотделитель, регенерат ор, включенный в линии прямого и обратного потоков, детандер, размещенный на одном валу с нагнетателем, и сепаратор кристаллической двуокиси углерода 1.

Однако такие установки характеризуются низкой экономичностью вследствие больших потерь кристаллической двуокиси углерода и низкой эксплуатационной надежностью из-за срабатывания проточной части детандера, выпадающими кристаллами двуокиси углерода.

Цель изобретения - повьвиение экономичности и эксплуатационной надежности.

Указанная цель достигается тем, .что комбинированная установка для. производства тепла и двуокиси углерода, содержащая газовый контур, в котором установлены нагнетатель, компрессор, камера сгорания топлива газовая турбина, размещенная на одном валу с компрессором, экономайзер, влагоотделитель, регенератор, включенный в линии прямого и обратного потоков, детандер, размещенный на одном валу с нагнетателем и сепаратор кристаллической двуокиси углерода, дополнительно содержит два параллельно соединенных кожухотрубных теплообменника, включенных по трубному пространству в линию обратного потока перед реге. нератором через запорные вентили, а по межтрубному пространству, служащему сепаратором кристаллической двуокиси углерода - в линию прямого потока после регенератора через регулирующие вентили, причем после межтрубного пространства теплообменников в линию, прямого потока дополнительно включены фильтры.

На чертеже схематично представлена предлагаемая установка.

Установка содержит газовый контур, в котором установлены нагнетатель 1, компрессор 2, камера 3 сгорания топлива, газовая турбина 4, размещенная на одном валу с компрессором 2, экономайзер 5, влагоотделитель 6, регенератор 7, включенный в Линии 8 и 9 прямого и обратного потоков, детандер 10, размещенный на одном валу 11 с нагнетателем 1, два параллельно соединенных теплообменника 12 и 13, включенных-по труоным пространствам 14 и 15 и линию i 9 обратного потока перед регенератором 7 через запорные вентили 16, 17, 18 и. 19, а по межтрубным пространствам 20 и 21, служащим сепаратором кристаллической двуокиси углерода - в линию 8 прямого потока после регенератора 7 череа регулирующие вентили 22 и 23, и фильтры 24 и 25.

0 На чертеже показаны такие электронагреватели 26 и 27, размещенные в межтрубных пространствах 20 и 21 теплообменников 12 и 13, вентили 28 и 29, для выпуска жидкой двуокиси

5 углерода из межтру ных пространств 20 и 21, и промежуточный водяной охладитель 30 воздуха.

Установка работает следующим об-.

Q разом.

Наружный воздух подается нагнетателем 1 через промежуточный водяной охладитель 30 в компрессор 2, в котором сжимается до давления, соответствующего давлению газов Б ка,мере 3 сгорания, в которую также подается жидкое или газообразное топливо. Образукхциеся газы с высокой текшературой и давлением поступают в газовую турбину 4, в которой

0 адиабатически расширяются с производстве механической работы, затрачиваемой на сжатие воздуха в компрессоре 2. Дальнейшее охлаждение газов осуществляется в экономайзере

5 б, в котором нагревают воду, направляемую потребителям. Во влагоотделителе 6 газы освобождаются от капельной Влаги и направляются в регенератор по линии 8 прямого потока,

0 при этом они дополнительно охлаждаются обратным потоком, протекающим по линии 9, и направляются через регулируквдие вентили 22 и 23 в. межтрубные пространства 20 и 21 теплоC обменннков 12 и 13, в которых они освобождаются от кристаллической двуокиси углерода. Далее газы поступают через фильтры 24 и 25, в которых улавливается уносимая двуокись углерода, в детандер 10. Здесь газы адиабатически расширяются с производством механической работы, затрачиваемой на предварительное сжатие воздуха в нагнетате 1, снижают свое давление и температуру, и поступают

5 сильно охлажденными в трубные пространства 14 и 15 теплообменников 12 и 13, в которых в межтрубных пространствах 20 и 21. этих теплообменников охлаждают газы до температуры,

0 при которой из них выпадают кристаллическая двуокись углерода. Нагрев обратного потока газов, отходящих из трубных пространств 14 и 15, осуществляется в регенераторе 7, откуда

5 они сбрасываются в охлаждающую среду

Эконсжическая эффективность изобретения выражается в увеличенной производительности двуокиси вследствие отсутствия ее уноса обратным потоком ввиду наличия фильтров 24

и 25, а также в более долговечной работе детандера из-за сохранения его проточной части от износа твердыми частичкси«1 двуокиси углеро|Да.

КОМБИНИРОВАННАЯ УСТАНОВКА для ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА Н ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА, содержащая газовый контур, в котором установлены нагнетатель, компрессор, камера сгорания топлива, газовая турбина, размещенная на одном валу с компрессором, экономайзер, влагоотделитель, регенератор, включенный в линии прямого и обратного потоков, детандер, размещенный на одном валу с нагнетат€ лем, и сепаратор кристаллической двуокиси угле-. .рода, отличающаяся тем, что, с целью повыиения экономичности я эксплуатационной надежности, установка дополнительно содержит два параллельно соединенных кожухотрубных теплообменника, включенных по трубному пространству в линию обратного потока перед регенератором через запорные вентили, а по межтрубному пространству, служгицему сепаратором кристаллической двуокиси углерода - в линию прямого потока после регенератора через регулируквдие вентили, причем после межтрубного пространства теплообменников в линию прямого потока дополнительно включены фильтры.

JZxl

-