Способ сжижения газов Советский патент 1959 года по МПК F25J1/02 F25J5/00 

Известен способ сжижения газов с двумя циклами, из которых один UHKvT замкнут и является холодильным.

Описываемый способ сжижения газов по сравнению с известным снижает удельны.е энергетические и эксплуатационные затраты на сл нжение газов и позволяет избежать дорогостоящую предварительную очистку сжижаемого газа от углекислоты, влаги и других легко конденсирующихся примесей.

Особенность описываемого способа состоит в том, что холодильный цикл низкого давления используется для глубокого охлаждения сжижаемой части воздуха в другом цикле и для этого в холодильном цикле подвергают циркуляции несжижаемый в рабочих условиях газ, как например воздух, с расширением его в турбодетандере.

В схеме используют теш10обменники с возратно-поступательным пропусканием через них теплообменивающихся газов посредством системы принудительно работающих клапанов.

На чертеже изображена схема сжижения воздуха, применяемая при осуществлении способа.

Турбокомпрессором / сжимается газ холодильного цикла примерно до давления 4-8 ата. Сжатый газ проходит теплообменник 2, расширяется в трубодетандере 3 и далее, как хладоагент, проходит сжижитель 4 и теплообменник 2 в обратном направлении, после чего снова сжимается тзфбокомпрессором /

В качестве газа первого холодильного цикла может быть использован воздух, азот, гелий, неон и др. Поскольку газ находится в замкнутом цикле, то не требуется очистки этого газа от примесей. Возможные потери циркулирующего газа покрываются газом, хранящимся в газгольдере 5.

Сжижаемый воздух сжимается компрессором 6 до 10-30 ата и через принудительно работающие клапаны 7 подается сначала в теплообменник 2, затем в сжижитель 4 и, пройдя через автоматические клапа№ 119539- 2 -

ны 8, дросселируется в бачок 9. Сжиженный воздух из бачка 9 может выдаваться потребителю. Газообразная часть воздуха после дросселирования из бачка 9 проходит в обратном направлении сжижитель 4, теплообменник 2 и через клапаны 7 выбрасывается в атмосферу.

Поскольку воздух не очищается от углекислоты, влаги и других легко конденсирующихся примесей, то через определенные промеж тки времени трубки, по которым проходил воздух , частично засоряются твердыми отложениями, а поэтому периодически производят переключение потоков.

По трубкам, по которым проходил ранее сжатый воздух, направляется обратный поток расширенного газа, а по трубкам, в которых проходил обратный воздух, направляется прямой сжатый воздух.

Во время прохождения через трубки обратного расширенного воздуха происходит сублимация и удаление загрязнений, осевших во время прохождения через эти трубки сжатого воздуха. Таким образом осуществляется непрерывное сжижение воздуха без предварительной очистки его. Так как очистка от примесей в данной схеме осуществляется не с помощью регенератов, а с помощью кантующегося теплообменника, го представляется возможность производить переключение существенно реже и тем самым уменьшить потери сжатого газа, связанные с переключателями.

При использовании описанного способа для получения жидкого кислорода или азота вместо бачка 9 устанавливают одно- или двухколонный стандартный воздухоразделительный аппарат.

Предмет изобретения

1.Способ сжижения газов с двумя циклами, из которых один цикл замкнут и является холодильным, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных энергетических и эксплуатационных затрат на ожижение газов, холодильный цикл низкого давления используется для глубокого охлаждения сжижаемой части воздуха в другом цикле и для этого в холодильном цикле подвергают циркуляции несжижаемый в рабочих условиях газ, как например воздух, с расщирением его в турбодетандере.

2.Прием для осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что, с целью избежания дорогостоящей предварительной очистки сжижаемого газа от углекислоты, влаги и других легко конденсирующихся примесей, в схеме используют теплообменники с возвратно-поступательным пропусканием через них теплообменивающихся газов посредством системы принудительно работающих клапанов.