Установка для производства тепла и твердой углекислоты Советский патент 1984 года по МПК F25B29/00 F01K25/10 

1 pf3o6peTeHHe относится к тепло- и хладотехнике, а именно к производст ву тепла и твердой углекислоты в комбинированной установке, и может быть использовано в химической и пи щевой промышленности. Известна установка для совместного производства тепла и углекисло ты, содержащая последовательно уста новленные в газовом контуре компр ес сор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, водяной и напорный экономайзеры, влагоотделитель, турб детандер с турбо«агнетателем и сепаратор твердой углекислоты lj . Недостатком данной установки явл ется низкий выход твердой углекислоты, обусловленный высокой скоростью процесса кристаллизации и низкой эффективностью сепарации кристаллических частиц. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является ус тановка для производства тепла и твердой углекислоты, содержащая газовый контур, в котором последовательно установлены турбонагнетатель промежуточный теплообменник, турбокомпрессор, камера сгорания, газовая турбина, экономайзер, влагоотделитель, регенератор, турбодетандер, расположенный на одном валу с турбонагнетателем, и сепаратор твердой углекислоты zj . Недостатком известной установки является низкая экономичность вслед ствие низкой концентрации двуокиси углерода в продуктах сгорания и неполного вымораживания углекислоты, что приводит к повьшению концентрации двуокиси углерода в продуктах, выбрасываемых в атмосферу. I Цель изобретения - повышение эко номичности установки. Указанная цель достигается тем, что установка для производства тепла и твердой углекислоты, содержаща газовый контур, в котором последова тельно установлены турбонагнетатель промежуточньй теплообменник, турбокомпрессор, камера сгорания, газовая турбина, экономайзер, влагоотде литель, регенератор, турбодетаидер, расположенный на одном валу с турбонагиетателем, и сепаратор твердой углекислоты, дополнительно содержит водяной контур со своими насосом, сепаратором влаги и поверхностным . 82 абсорбером, включенным в газовый контур после регенератора, причем в этот контур после экономайзера дополнительно включен эжектор, камера сгорания которого подсоединена к сепаратору влаги водяного контура. На чертеже изображена схема установки для производства тепла и твердои углекислоты. Данная установка содержит газовьй контур 1, турбонагнетатель 2, промежуточный теплообменник 3, турбокомпрессор 4, камеру сгорания 5, газовую турбину 6, экономайзер 7, влагоотделитель 8, регенератор 9, турбодетандер 10, сепаратор твердой углекислоты 11, водяной контур 12, насос 13, сепаратор влаги 14, поверхностный абсорбер 15, включенньй в газовый контур 1 после регенератора 9, причем в этот контур после экономайзера 7 дополнительно включен эжектор 16, камера смешения которого подсоединена к сепаратору влаги 14 водяного контура 12, а также электродвигатель 17, абсорбент 18, вентиль 19. Предложенная установка работает следующий образом. Воздух из атмосферы предварительно сжимают в турбонагнетателе 2, охлаждают в промежуточном теплообменнике 3 и подают в турбокомпрессор 4, из которого он под повыщенным давлением поступает в камеру сгорания 5, где его смешивают с жидким или газообразным топливом и сжигают. Образующиеся при сгорании газы поступают в газовую турбину 6, в которой срабатьшает их перепад давления, и при этом часть теплоты превращается в механическую энергию, которую используют для привода газовой турбины 6 и находящегося с ней на одном валу турбокомпрессора 4. Затем газы с достаточно высокой температурой поступают в экономайзер 7, где их охлаждают с получением теплоты,которую отводят в виде воды или пара. Пройдя через влагоотделитель 8, поток охлаждается в регенераторе 9 и далее снижает свое давление и температуру в турбодетандере 10, работа которого используется дополнительно к работе электродвигателя 17 для привода турбонагнетателя 2. Вьщеление твердой углекислоты происходит при температуре ее кристаллизации в сепараторе 11. После сепаратора газовый поток с достаточно большой концентрацией двуокиси углерода направляют в водяной поверхностный абсорбер 15. К верхней части абсорбера . подводят воду, которая поглощает находящуюся в ней двуокись углерода. Далее смесь воды и двуокиси углерода направляют в промежуточный теплообменник 3, она нагревается и поступает в сепаратор влаги 14, где происходит ее разделение на двуокись углерода и воду. Двуокись углерода отсасывают эжектором 16 и смешивают с прямым газовоздушным потоком, увеличивая его концентрацию. Воду после сепаратора влаги 14 подают насосом 13 опять в абсорбер 15. Количество абсорбента 18 обновляют через определенное время, так как он постепенно насыщается вредными компонентами потока газа. Слив абсорбента осуществляют через вентиль 19.

Экономический эффект от внедрения данной установки заключается в повьшении производительности по твердой углекислоте в связи с увеличением концентрации двуокиси углерода в газовоздушном потоке, что приводит к уменьшению концентрации двуокиси углерода в потоке, выбрасываемом в атмосферу.

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА И ТВЕРДОЙ УГЛЕКИСЛОТЫ, содержащая газовый контур, в котором последовательно установлены турбонагнетатель, промежуточный теплообменник. турбокомпрессор, камера сгорания, газовая турбина, экономайзер, влагоотделитель, регенератор турбодетандер, расположенный на одном валу с турбонагнетателем, и сепаратор твердой углекислоты, отличающаяся тем, что, с целью повьшения экономичности, установка дополнительно содержит водяной контур со своими насосом, сепаратором влаги и поверхностным абсорбером-, включенным в газовый контур после регенератора, причем в этот контур после экономайзера дополнительно включен эжектор, камера смешения которого подсоединена к сепаратору влаги водяного контура . (Л ел 4j эо