Способ получения шуги криогенной жидкости и струйный генератор шуги криогенной жидкости Советский патент 1992 года по МПК F02M33/00 

Заявленное изобретение относится к криогенике и может быть использовано в системах заправки и хранения криогенных топлив.

Известен способ получения шуги криогенной жидкости, заключающийся в охлаждении криогенной жидкости до температуры тройной точки и последующей кристаллизации 1.

К недостаткам этого способа относится то, что в результате получается крупнодисперсная шуга и образование конденсированных взрывоопасных смесей, а также низкая эффективность.

Известен струйный генератор шуги криогенной жидкости, содержащий разгонное конфузорно-диффузорное сопло, поверхностный сепаратор с сепарирующей поверхностью и приемный диффузор 2.

Недостатком генератора является то. что в генератор возможно попадание атмосферного воздуха, образование конденсированных взрывоопасных смесей, процесс получается неэффективным.

Целью данного изобретения является повышение эффективности процесса и дисперсности получаемой твердой фазы

XI

VI Ю VI

СЬ

Указанная цель достигается тем. что в способе получения шуги криогенной жидкости, заключающемся в охлаждении криогенной жидкости до температуры тройной точки и последующей кристаллизации, криогенную жидкость разгоняют до вскипания, затем парожидкостный поток адиабатно расширяют до давления на срезе сопла ниже давления тройной точки, обеспечивающего кристаллизацию жидкой фазы до степени сохранения заданной текучести шуги, при этом многофазный поток за срезом сопла разделяют в сепараторе на паровую фазу и смесь твердой и жидкой фаз, а часть парожидкостного потока отбирают и направляют на входе в сепаратор.

Указанная цель достигается тем, что в струйном генераторе шуги криогенной жидкости, содержащем разгонное конфузорно- диффузорное сопло, поверхностный сепаратор с сепарирующей поверхностью и приемный диффузор, диффузорный участок сопла разделен продольной перегородкой на две части и при этом прилегающая к сепарирующей поверхности часть выполнена с меньшей степенью расширения.

На чертеже представлен струйный генератор шуги криогенной жидкости, реализующий и заявленный способ.

Устройство содержит конфузорно-диф- фузорное сопло 1, поверхностный сепаратор 2 с патрубком отвода паров - приемным диффузором 4, манометр 5 для замера давления на срезе сопла, датчик 6 температуры, расходомер 7 отсепарированного потока из диффузора 4, эжектор 8, блок 9 управления и продольную перегородку 10, установленную таким образом, что делит диффузорный участок сопла на две части и при этом прилегающая к сепарирующей поверхности часть выполнена с меньшей степенью расширения.

Работа по заявленному способу осуществляется следующим образом.

На вход в сопло 1 подается криогенная жидкость, с помощью эжектора 8 на срезе сопла 1 создается разрежение. Под действием перепада давления криогенная жидкость разгоняется в конфузорной части сопла, вскипает в критическом сечении и затем уже образовавшийся парожидкостный поток адиабатно расширяется в диффу- зорной части сопла. В поверхностном сепараторе 2 образовавшийся многофазный поток разделяется. Пар отводится через патрубок 3 с помощью эжектора 8, а отсепарированная дискретная фаза направляется в диффузор 4 для восстановления давления.

Температура и расход отсепарированного потока контролируются соответственно датчиком б температуры и расходомером 7. Давление на срезе сопла 1 измеряется

манометром 5.

После запуска установки давление на срезе сопла постепенно уменьшают, одновременно измеряют температуру потока в диффузоре 4.

0При регистрации датчиком 6 температуры тройной точки блок 9 управления отмечает давление начала процесса кристаллизации. Дальнейшее уменьшение давления на срезе сопла приводит к увели5 чению содержания твердой фазы в отсепа- рированном потоке. При повышении содержания твердой фазы в потоке выше 50% текучесть смеси ухудшается, что проявляется в снижении расхода через диффузор.

0 Сигнал с расходомера 7 поступает в блок 9 управления и уменьшение давления на срезе сопла прекращается.

Использование предлагаемых способа и устройства позволяет по сравнению с су5 ществующими повысить эффективность процесса получения шуги и обеспечить мел- кодисперсность получаемой твердой фазы. Одновременно значительно повышается скорость процесса получения шуги, что

0 позволяет уменьшить потери из-за внешнего теплопритока.

Формула изобретения

1.Способ получения шуги криогенной жидкости, заключающийся в охлаждении

5 криогенной жидкости до температуры тройной точки и последующей кристаллизации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и дисперсности получаемой твердой фазы, крио0 генную жидкость разгоняют до вскипания, затем парожидкостный поток адиабатно расширяют до давления на срезе сопла ниже давления тройной точки, обеспечивающего кристаллизацию жидкой фазы до степени со5 хранения заданной текучести шуги.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что многофазный поток за срезом сопла разделяют в сепараторе на паровую фазу и смесь твердой и жидкой фаз.

0 3. Способ по пп.1 и 2, от л и ч а ю щ и йс я тем, что часть парожидкостного потока

отбирают и направляют на вход в сепаратор,

4. Струйный генератор шуги криогенной

жидкости, содержащий конфузорно-диффу5 зорное сопло, поверхностный сепаратор с сепарирующей поверхностью и приемный диффузор, отличающий ся тем, что, с целью повышения эффективности процесса получения шуги криогенной жидкости, диффузорный участок сопла разделен продольной перегородкой на две части, при этом прилегающая к сепарирующей поверхности

часть выполнена с меньшей степенью расширения.

Изобретение относится к криогенике и может быть использовано в системах заправки и хранения криогенных топлив. Целью является повышение эффективности процесса и дисперсности получаемой твердой фазы. Достигается это тем, что криогенную жидкость разгоняют до вскипания, ади- абатно расширяют образовавшийся двухфазный поток до давления ниже давления в тройной точке с испарением части жидкости при одновременном охлаждении и кристаллизации оставшейся части жидкости, полученный многофазный поток разделяют в сепараторе на паровую фазу и на смесь твердой и жидкой фаз, а также тем, что часть двухфазного парожидкостного потока отбирают и направляют на вхгц в поверхностный сепаратор. Струйный генератор шуги содержит конфузорно-диф- фузорное сопло, поверхностный сепаратор и приемный диффузор. Причем диффузор- ныйучасток сопла разделен продольной перегородкой так, что часть сопла. прилегающая к сепарирующей поверхности, выполнена с меньшей степенью расширения. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 ил. СП с