Комплексная хладоэнергетическая установка Советский патент 1987 года по МПК F25B29/00 F25B11/00 F01K25/10 

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к комплексным энергетическим установкам, для получения различных видов энергии и твердого диоксида углерода.

Целью изобретения является повышение экономичности установки.

На чертеже схематично представлена хладоэнергетическая установка.

Установка содержит газогенератор 1, экономайзер 2, очиститель 3 газов, влаго- отделитель 4, компрессор 5, теплообменник 6, регенератор 7, турбодетандер 8, сепаратор 9, сублиматоры 10-12 с теплооб- менными поверхностями 13-15,-второй турбодетандер 16, сепаратор 17, линию 18 твердого диоксида углерода и линии 19 и 20 газообразного диоксида углерода, замкнутый водяной контур 21 и регулирующие клапаны 22-25.

Комплексная установка работает следующим образом.

Дымовые газы (газообразный СОг) из газогенератора 1 поступают в экономайзер 2, где охлаждаются водой. После экономайзера 2 газы поступают в устройство 3 очистки, где посредством впрыскиваемой воды снижается температурный напор и абсорбируются токсичные окислы, а также коагулируют механические частицы пыли, сажи и т.д., которые затем в качестве конденсата отделяются во вл а го отделит еле 4 и выводятся из установки. Очищенные и охлажденные газы до температуры окружающей среды поступают в компрессор 5, в котором сжимаются, и далее охлаждаются в теплообменнике 6 водой, которая подается на охлаждение газов в экономайзере 2. Затем проводят более глубокое охлаждение газа в регенераторе 7 обратным, более холодным потоком посредством насадки с последующим понижением температуры и давления (расширением) в детандере 8, в результате чего образуется двухфазная смесь: газовый поток и твердый СО, который через один . из выходов сепаратора 9, выделяющего его из потока, отводится в линию твердого диоксида углерода, а обратный газовый поток 19, проходя через регенератор 7, выбрасывается в атмосферу. Мощность, вырабатываемая детандером 8 и подводимая от электродвигателя, через вал передается компрессору 5. Из линии 18 твердого СОг часть его в количестве, необходимом для выработки определенной величины механической энергии, поступает через клапан 22 в сублиматор 10, т.е. реализуется его загрузка. В сублиматоре 11 в это время осуществляется процесс сублимации твердого СО за счет подвода

ВНИИПИ Заказ 7173/33Тираж 475Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у.,п. Проектиая, 4

теплоты (горячая вода) из экономайзера 2, т.е. реализуется процесс теплообмена с фазовым, переходом, причем в замкнутом объеме осуществляется повышение давления, так

как удельный объем газообразного СОг превышает удельный объем твердого более, чем в 1000 раз. В третьем сублиматоре осуществляется в это время вывод газообразного СОг через клапан 23, отрегулированный на определенное давление, в детандер 16.

Сублиматоры работают в установке параллельно и переключаются для осуществления непрерывной выработки механической энергии. Горячая вода в сублиматорах, воспринимая холод твердого СО, охлаждается

и поступает на охлаждение в теплообменник 6 потока дымовых газов, таким образом вода в установке циркулирует по замкнутому контуру, как греющий и охлаждающий агент. Из сублиматоров газообразный СОг с параметрами Т 300 К и Р 7 МПа,

поступая в детандер 16, расширяется с выработкой механической энергии и понижением температуры и давления, в результате чего образуется двухфазная смесь: газообразный - твердый СОг, последний из которых отделяется в сепараторе 17 и выводится в линию 18, а первый возвращается по линии 20 в установку на вход компрессора 5.

Формула изобретения

Комплексная хладоэнергетическая установка, содержащая газогенератор, к которому последовательно подсоединены двухпо- лостной экономайзер, очиститель и влаго- отделитель, три параллельно соединенных сублиматора с теплообменными поверхнос

тями и турбодетандером на выходе, последовательно соединенные по газу компрессор, двухполостной теплообменник, двухпо- лостной регенератор и второй турбодетандер, расположенный на одном валу с компрессором, отличающаяся тем, что, с целью повыщения экономичности, после каждого турбодетандера установлено по сепаратору с индивидуальной линией газообразного диоксида углерода и общей линией твердого диоксида углерода, сообщенной с входом сублиматоров, причем компрессор на входе связан с влагоотделителем и линией газообразного диоксида углерода сепаратора первого турбодетандера, а линия газообразного диоксида углерода сепаратора второго турбодетандера связана с второй полостью регенератора, при этом установка дополнительно содержит замкнутый водяной контур, в который включены вторые полости теплообменника, экономайзера и

теплообменные поверхности сублиматоров.

Изобретение относится к комплексным энергетическим установкам для получения различных видов энергии и твердого диоксида углерода (ДУ). Цель изобретения - повышение экономичности установки. После каждого турбодетандера 8, 16 установлены сепараторы 17 с индивидуальной линией 18 ДУ. Компрессор 5 на входе связан с влаго- отделителем 4 и линиями 19, 20 газообразного ДУ. Установка дополнительно содержит замкнутый водяной контур 21, в который включены вторые полости теплообменника 6, экономайзера 2 и теплообменные поверхности 13, 14, 15 сублиматоров 10, 11, 12. Такое выполнение позволяет преврапдать теплоту уходящих дымовых газов в механическую энергию, используя ее в рабочих процессах самой установки. Потребитель получает лишь один продукт тепловой энергии - твердый ДУ. 1 ил. i (Л ю 00 оо 4