ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА Советский патент 1968 года по МПК F25B5/00 

Изобретение относится к области холодильной техники и может быть реализовано в установках сжижения природного газа.

Известны компрессионные холодильные установки, использующие в качестве хладагента бинарные смеси для получения холода различных температур от одного компрессора. В таких установках сжатая смесь на стороне конденсации разделяется в отделителях жидкости или сепараторах, а после испарения смешивается и вновь направляется в компрессор.

В предлагаемой установке, с целью упрощения разделения смеси хладагентов до необходимой концентрации, после отделителя жидкости установлена конденсационно-испарительная колонна, позволяющая регулировать концентрацию смеси, а тем самым и температуру охлаждения в интервале кипения чистых агентов.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Она включает компрессор 1, водяной конденсатор 2, отделитель 3 жидкости, конденсационно-испарительную колонну 4, конденсатор-испаритель 5, теплообменник 6, испаритель 7, теплообменник 8, испаритель 9, теплообменник 10.

Установка работает следующим образом.

Сжатая в компрессоре 1, бинарная смесь охлаждается и частично конденсируется в водяном конденсаторе 2 охлаждающей водой и поступает в отделитель 3 жидкости. Газовая смесь из отделителя поступает в укрепляющую секцию конденсационно-испарительной колонны 4, где разделяется на газообразный легкокипящий хладагент и обогащенную тяжелокипящим хладагентом жидкость. Газообразный легкокипящий хладагент конденсируется в конденсаторе-испарителе 5, переохлаждается в теплообменнике 6, дросселируется и поступает в испаритель 7, где отдает холод потребителю.

Пары легкокипящего компонента, выходящие из испарителя 7, перегреваются в теплообменнике 6 и смешиваются с паром тяжелокипящего компонента. Образовавшаяся паровая смесь после подогрева в теплообменнике 8 засасывается первой ступенью компрессора 1. Обогащенная тяжелокипящим компонентом жидкость, отводимая из нижней части укрепляющей секции колонны 4, смешивается с потоком, сливаемым из отделителя жидкости 3, переохлаждается в теплообменнике 10 и дросселируется до промежуточного давления. Затем ее подают в качестве питания в отгонную секцию колонны 4. В этой секции получается пар тяжелокипящего компонента, который через теплообменник 10 направляется на промежуточную ступень компрессора 1. Давление выбирается таким, чтобы была возможна передача тепла от укрепляющей секции к отгонкой. Жидкий тяжелокипящий компонент из нижней части отгонной секции колонны 4 переохлаждается в теплообменнике 8 и дросселируется до давления всасывания первой ступени компрессора. Часть этого потока направляется к потребителю холода при этой температуре в испаритель 9, другая часть - в конденсатор-испаритель 5, где испаряется, конденсируя легкокипящий компонент. Пар тяжелокипящего хладагента смешивается с паром легкокипящего, идущим из теплообменника 6, и, пройдя теплообменник 8, поступает на всасывание компрессора.

В некоторых конкретных случаях Можно исключить теплообменники 6, 8 и 10.

Холодильная установка, включающая компрессор, конденсатор, отделитель жидкости, систему испарителей и теплообменников, использующая в качестве холодильного агента бинарную смесь для получения холода на разных температурных уровнях, отличающаяся тем, что, с целью упрощения разделения смеси хладагентов до необходимых концентраций, после отделителя жидкости установлена конденсационно-испарительная колонна.