Установка для комплексного производства тепла и углекислоты Советский патент 1984 года по МПК F25B29/00 

оо ел

4 Изобретение относится к хладо- и теплотехнике, а более конкретно к области комбинированного производства тепла и холода. Известна установка для комплексного получения тепла и углекислоты, содержащая последовательно установленные в газовом потоке компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбины, водяной и напорный экономайзеры, влагоотделитель, турбодетандер с турбонагнетателем и сепаратор твердой углекислоты 1. Недостатком указанной установки является низкая производительность по вердой двуокиси углерода при вымораживании в потоке газа. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является установка для производства тепла и двуокиси углерода, содержащая газовый контур и установленные в нем нагнетатель, компрессор, камеру сгорания топлива, газовую турбину, размещенную на одном валу с компрессором, детандер, размещенный на одном валу с нагнетателем и электродвигателем, сепаратор кристаллической двуокиси углерода 2. Недостатком данной установки является низкая экономичность из-за неполного вымораживания углекислоты из продуктов сгорания. Цель изобретения - повыщение экономичности установки. Поставленная цель достигается тем, что установка для комплексного производства тепла и углекислоты, содержащая последовательно соединенные турбонагнетатель с электродвигателем, промежуточный теплообменник, турбокомпрессор, камеру сгорания, газовую турбину, расположенную на одном валу с турбокомпрессором, экономайзер, сепаратор, регенаратор и два турбодетандера, размещенные на одном валу с турбонагнетателем и электродвигателем; дополнительно содержит верхнюю и нижнюю ступени теплообменниковвымораживателей, последовательно соединенных по межтрубному пространству с од-: ним из турбодетандеров, отделитель жидкого азота, включенный между выходом этого турбодетандера и трубным пространством теплообменников-вымораживателей нижней ступени, а также воздущную линию со своими турбиной, установленной на одном валу с газовой турбиной и турбокомпрессором, сепаратором, регенератором и теплообменником, который соединен со вторым турбодетандером, подключенным на выходе к трубному пространству теплообменников-вымораживателей верхней ступени. На чертеже изображена схема предлагаемой установки. Установка для комплексного производства тепла и углекислоты содержит турбонагнетатель 1 с электродвигателем, промежуточный теплообменник 2, турбокомпрессор 3, камеру сгорания 4, газовую .турбину 5, экономайзер б, сепаратор 7, регенератор 8, два турбодетандера 9 и 10, размещенные на одном валу с турбонагнетателем и электродвигателем, верхнюю 11 и нижнюю 12 ступени теплообменников-вымораживателей, соединенных последовательно по межтрубному пространству с турбодетандером 9, отделитель жидкого азота 13, включейный между выходом турбодетандера 9 и трубным пространством нижней ступени 12 теплообменника-вымораживателя, воздушную линию со своими турбиной 14, установленной на одном валу с газовой турбиной 5 и турбокомпрессором 3, сепаратором 15, регенератором 16, теплообменником 17, который соединен со вторым турбодетандером 10, подключенным на выходе к трубному пространству теплообменника-вымораживателя верхней ступени 11. Предложенная установка работает следующим образом. Воздух из атмосферы предварительно сжимается в турбонагнетателе 1 с приводом от электродвигателя затем сжатый воздух, охлаждаясь водой в промежуточном теплообменнике 2, подается в турбокомпрнссор 3, в котором осуществляется дополнительное сжатие, и далее поток разделяется на два .потока: первый поступает в камеру сгорания 4 топлива, где происходит сгорание топливовоздущнои смеси, а второй идет на снятие тепловых нагрузок в камере сгорания 4. Первый поток расщиряется в газовой секции турбины 5 с отдачей внещней работы на вал турбокомпрессора 3, а второй - в воздущной секции турбины 14. Далее газовый и воздущный потоки охлаждаются в экономайзере 6 водой с получением теплоты, которая отводится в виде пара или горячей воды, с последующим отделением влаги из потоков в сепараторах 7 и 15. Осущенные потоки охлаждаются в регенераторах 8 и 16, после чего поток продуктов сгорания поступает в верхнюю ступень 11 теплообменников-вымораживателей на трубных поверхностях которых вымораживается углекислота за счет подвода холодопроизводительности от турбодетандера 10. Далее продукты сгорания поступают в нижнюю ступень 12 теплообменников-вымораживателей, в межтрубном пространстве вымораживается оставшееся количество углекислоты за счет подвода холодопроизводительности от га

УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА И УГЛЕКИСЛОТЫ, содержащая последовательно соединенные турбонагнетатель с электродвигателем, промежуточный теплообменник, турбокомпрессор, камеру сгорания, газовую турбину, расположенную на одном валу с турбокомпрессором, экономайзер, сепаратор, регенератор и два турбодетандера, размещенные на одном валу с турбонагнетателем и электродвигателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, установка дополнительно содержит верхнюю и нижнюю ступени теплообменников-вымораживателей, последовательно соединенных по межтрубному пространству с одним из турбодетандеров, отделитель жидкого азота, включенный между выходом этого турбодетандера и трубным пространством теплообменников - вымораживателей нижней ступени, а также воздушную линию со своими турбиной, установленной на одном валу с газовой турбиной и турбокомпрессором, сепаратором, регенератором и теплообменником, который соединен со вторым турбодетандером, подключенным на входе к трубному пространS ству теплообменников-вымораживателей (Л верхней ступени.