Изобретение относится к холодильной технике, а именно к хранению сжиженных газов, и касается утилизации паров, образующихся в хранилищах при испарении таких газов.
Для сжижения испаряющегося жидкого газа используются холодильные установки с компрессором, расщирителем, разделителем теплообменной аппаратурой и регулирующим органом для отвода жидкости, позволяющие производить сжижение в больщих масщтабах.
Однако их использование затруднено тем, что они сложны по устройству и в эксплуатации и требуют установки дополнительных источников питания.
По этим причинам пары, образующиеся в хранилищах сжиженных газов, в больщинстве случаев не утилизируются, а выбрасываются в атмосферу. При этом потери жидкости в отдельных случаях доходят до 20-30%.
Целью изобретения является обеспечение частичного сжижения паров, за счет использования накопивщейся в них тепловой энергии без применения сторонних источников питания.
Это достигается тем, что предлагаемая холодильная машина оборудована соплом-отделителем в форме усеченного конуса с изогнутым концом и с отверстиями на малом радиусе изгиба, со стороны большего основания которого размещен расширитель паров, а с противоположной стороны - регулирующий орган для отвода жидкости в хранилище.
На чертеже изображена предлагаемая холодильная машина для сжижения паров. Она состоит из расширительных сопел / и 2, сопла-отДелителя 3, напорного сопла 4 с теплообменником 5, регенератора в, клапана 7 для жидкости. Теплообменник 5 сообщен с регенератором 6 через соединительный трубопровод 8. Перед расширительными соплами расположен патрубок 9.
Сопло-отделите.1ь 3 имеет форму изогнутого конуса, на малом радиусе изгиба которого имеются отверстия, сообщающиеся через трубку 10, теплообменник 5 и патрубок 11 с атмосферой. Форма сопла обеспечивает минимальные потери кинетической энергии движущейся струи.
Все элементы холодильной машины помещены в корпус 12, заполненный изоляцией 13.
Для изменения подачи пара в холодильную
машину предусмотрен регулятор 14 расхода.
Холодильная машина соединяется с хранилищем со сжиженным газом через патрубок 9
для подачи пара (на ожижение) и клапан для
отвода сжил енного газа.
тической в потенциальную (давление) с отводом тепла с отходящим в атмосферу газом.
Пар, образующийся при хранении сжиженного газа от притока тепла извне и находящийся в равновесном состоянии с жидкостью при давлении хранения Р, подают через патрубок 9 в расширительные сопла У и 2. В них происходит близкое к адиабатному (изоэнтропному) расширение газа от давления Р до давления PI в сопле-отделителе 3.
При расширении происходит понижение температуры газа, часть его сжижается, и жидкость под действием центробежной силы отделяется от газа. Жидкость отбрасывается к периферии сопла-отделителя 3 и попадает в узкую часть напорного сопла 4, газ перемещается к центру изгиба сопла-отделителя, попадает в отверстия на малом радиусе изгиба и через трубу 10 поступает в теплообменник 5, а из него - в атмосферу через патрубок 11.
В напорном сопле 4 скорость уменьшается, так как по направлению движения струи напорное сопло расширяется. Вследствие уменьшения скорости в постепенно расширяющейся части напорного сопла давление струи увеличивается, и при выходе из напорного сопла она имеет давление большее, чем давление газа в хранилище.
Жидкость (сжиженный газ), нагретая за счет повышения давления в coплeJ проходит
через теплообменник 5, где охлаждается отходящим из сопла-отделителя холодным газом.
Охлажденная жидкость через соединительный трубопровод 8 поступает в регенератор 6, где дополнительно охлаждается за счет холода от сопла-отделителя, а затем через клапан 7- в хранилище, где она, перемешиваясь, с имеющейся в хранилище жидкостью (сжиженным газом), дополнительно охлаждает ее.
Предлагаемая холодильная машина проста, не имеет движущихся элементов, что облегчает ее обслуживание, и экономична, так как не требует дополнительных источников питания.
Предмет изобретения
Холодильная машина для сжижения паров, образующихся в хранилищах со сжиженными газами, содержащая расширитель паров, теплообменную аппаратуру, разделитель и регулирующий орган для отвода жидкости в хранилище, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыщения ее эконолшчности, разделитель выполнен в виде сопла в форме усеченного конуса с изогнутым концом и с отверстиями на малом радиусе изгиба, со стороны большего основания которого размещен расширитель паров, а с противоположной стороны - регулирующий орган для отвода жидкости в хранилище.
