Газификатор криогенной жидкости Советский патент 1989 года по МПК F17C9/02 

Oiii

ел

00 ю

Изобретение относится к системам газификации криогенных жидкостей и может быть использовано в газификационных установках.

Цель изобретения - повышение эффективности за счет повышения точности стабилизации температуры продукционного потока на выходе, упрощение конструкции газификатора.

На фиг. 1 изображен газификатор (источником нагрева является ТЭН); на фиг. 2 - то же, источником нагрева является горячая вода.

Газификатор содержит емкость 1, заполненную водой 2, в емкости размещены секции 3, 4 и 5 поверхностного теплообмен

Недорекуперация в нижней секции 5 определяется соотношением поверхностей секций и расстоянием между ними.

При изменении температуры и количества греющей воды, подаваемой по линии, 5 соответственно увеличивается либо уменьшается температура продукционного потока на выходе из секции 4.

При увеличении температуры газа на входе в секцию 5 усиливается циркуляция во- 10 ды в нижней части емкости и возрастает интенсивность отвода тепла от секции 5.

Нелинейный характер зависимости отводимого теплового потока от секции 5 обеспечивает стабилизацию температуры продукционного газа на уровне температуЦИИ о 4 и о ПОВерХНиС MU1 и iciuiuuumvn-..„,--.

ника соединенные между собой. Патрубок 6 ры плавления льда.

ввоаа последовательно соединен со среднейС учетом аномально высокой плотности

секцией 3 верхней секцией 4 и нижнейводы при+4°С температура продукционного

LCRun , Кпотока устанавливается на уровне 4 L+

, где ДГ« - Недорекуперация на тепсекцией 5.

Патрубок 7 вывода продукта подключен

к секции 5.

Между секциями 3 и 4 установлены T3Hbj 8 (фиг. 1) либо линия 9 подачи горячей воды. Линия 10 отвода охлажденной воды соединена с верхней частью емкости 1.

Газификатор работает следующим образом.

20

лом конце секции 5.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает выдачу продукта с постоянной температурой, мало зависящей от режимов газификации.

Кроме того, конструкция газификатора 25 обеспечивает значительное повышение надежности и точности регулирования температуры в сравнении с прототипом за счет исключения быстроизнашиваемых элементов электроавтоматики и использования физических свойств теплоносителя.

Кроме того, конструкция газификатора 25 обеспечивает значительное повышение надежности и точности регулирования температуры в сравнении с прототипом за счет исключения быстроизнашиваемых элементов электроавтоматики и использования физических свойств теплоносителя.

Использование предлагаемой конструкции в системах газификации сжиженных газов (метана) транспортных средств обеспечивает безотказность работы при одновременном снижении стоимости системы, а также улучшение условий работы двигателя

30

Газифицируемый криопродукт поступает по патрубку 6 в секцию 3, вокруг нее намораживается слой льда. Горячая вода, образуемая в зоне ТЭНов 8 и подаваемая по линии 9. нагревает криопродукт в секции 4 выше заданного уровня стабилизации температуры, определяемого температурой замерзания

воды (0°С).

Слои воды, контактирующие со

льда на секции 3, охлаждаются до 0...+5°С, ул чшсппч, ... р.

опускаются на дно емкости 1 и о.хлаждают 35 внутреннего сгорания, в который поступает поток газа в секции 5 до +3...12°С. Цирку- газифицированный продукт, ляция воды в нижней части емкости 1 o6ecj печивается конвекцией между охлаждающей поверхностью секции 3 и греющей - секции 5, а также и за счет гидравлического взаимодействия с греющими потоками воды, в верхней части емкости, усиливающего циркуляцию воды внизу.

Количество промежуточного теплоносителя (в данном случае воды) и, соответствен- ,,. .v..-., ., - -,

но объем емкости 1 подбираются исходя 45 фективности за счет повышения точности из количества тепла, вносимого источником стабилизации температуры пJЭOдyктa на выФормула изобретения

40 Газификатор криогенной жидкости, содержащий емкость для промежуточного теплоносителя, в которой размещены поверхностный теплообменник с патрубками ввода и вывода продукта и источник нагрева, отличающийся тем, что, с целью повыщения эфтепла (ТЭНами 8), и температуры количества криогенного продукта таким образом, чтобы при любых возможных их значениях промежуточный теплоноситель в нижней части емкости осуществовал при работе газификатора в двух фазах - твердой и жидкой. т. е. в состоянии фазового перехода.

ходе,, поверхностный теплообменник выполнен в виде размещенных по высоте емкости и соединенных между собой секций, средняя из которых подключена к патрубку ввода продукта, нижняя - к патрубку вывода продукта, при этом источник нагрева расположен между верхней и средней секциями.

1451432

Недорекуперация в нижней секции 5 определяется соотношением поверхностей секций и расстоянием между ними.

При изменении температуры и количества греющей воды, подаваемой по линии, соответственно увеличивается либо уменьшается температура продукционного потока на выходе из секции 4.

При увеличении температуры газа на входе в секцию 5 усиливается циркуляция во- ды в нижней части емкости и возрастает интенсивность отвода тепла от секции 5.

Нелинейный характер зависимости отводимого теплового потока от секции 5 обеспечивает стабилизацию температуры продукционного газа на уровне температу..„,--.

ры плавления льда.

, где ДГ« - Недорекуперация на теп0

лом конце секции 5.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает выдачу продукта с постоянной температурой, мало зависящей от режимов газификации.

Кроме того, конструкция газификатора 5 обеспечивает значительное повышение надежности и точности регулирования температуры в сравнении с прототипом за счет исключения быстроизнашиваемых элементов электроавтоматики и использования физических свойств теплоносителя.

Использование предлагаемой конструкции в системах газификации сжиженных газов (метана) транспортных средств обеспечивает безотказность работы при одновременном снижении стоимости системы, а также улучшение условий работы двигателя

30

ул чшсппч, ... р.

35 внутреннего сгорания, в который поступает газифицированный продукт,

5 внутреннего сгорания, в который поступает газифицированный продукт,

,,. .v..-., ., - -,

45 фективности за счет повышения точности стабилизации температуры пJЭOдyктa на выФормула изобретения

40 Газификатор криогенной жидкости, содержащий емкость для промежуточного теплоносителя, в которой размещены поверхностный теплообменник с патрубками ввода и вывода продукта и источник нагрева, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности за счет повышения точности стабилизации температуры пJЭOдyктa на выходе,, поверхностный теплообменник выполнен в виде размещенных по высоте емкости и соединенных между собой секций, средняя из которых подключена к патрубку ввода продукта, нижняя - к патрубку вывода продукта, при этом источник нагрева расположен между верхней и средней секциями.

ЛЛЛЛХЧ

.

Изобретение относится к технике газификации криогенных жидкостей и может быть использовано в газификационных установках для кислорода,азота, метана и других криопродуктов, в том числе в топливных системах две, использующих сжиженный природный газ. Цель изобретения состоит в повышении точности и надежности стабилизации температуры продукционного потока и упрощении конструкции газификатора. Газификатор содержит емкость, заполненную промежуточным теплоносителем, в которой размещены соединенные между собой секции поверхностного теплообменника для газификации криогенного продукта, расположенные на разной высоте. Патрубок ввода продукта подключен к средней секции, патрубок вывода - к нижней, при этом источник нагрева расположен между средней и верхней секциями. Основной нагрев продукционного потока осуществляется горячей водой, подаваемой по трубопроводу, между средней и верхней секциями. Циркулирующую вода, контактирующая со слоем льда на средней секции, охлаждается до 0...+5°С, опускается на дно емкости и в нижней секции стабилизирует температуру продукционного потока на уровне 3...12°С. 2 ил. сл

Фие. 1

ЛХЛЛД::