АБСОРБЦИОННАЯ УСТАНОВКА Советский патент 1935 года по МПК F25B15/02 

Описание патента на изобретение SU42896A1

Обычно в абсорбционных (поглощательных) установках бедный раствор, направляющийся в абсорбер из кипятильника, охлаждают, вследствие чего даже при уменьшении давления по другую сторону дроссельного клапана, расположенного позади аппарата для охлаждения, в большинстве случаев уже не происходит дополнительного отделения газа. Отделение газа в этом месте не могло бы впрочем быть использовано для увеличения охлаждения или нагревания, так как отделившийся газ попадает в поглотитель, а не в конденсатор. Напротив, в абсорбционных установках, которые приводятся в действие исключительно теплом, так что обычно употребляющийся циркуляционный насос становится излишним, газовые пузырьки, которые отделяются в трубе, направляющейся вверх от кипятильника к абсорберу, могут быть полезными, особенно, например, тогда, когда раствор, от которого газы отделены, обладает удельным весом, чем богатый раствор; в этом случае газы служат для того, чтобы вызвать и поддерживать циркуляцию между кипятильником и абсорбером. Поэтому дополнительному газоотделению в таком случае не ставится препятствий.

Предлагаемое изобретение предназначается для того, чтобы отделившийся газ мог быть использован в нужном количестве для ускорения циркуляции жидкости между абсорбером и кипятильником без того, чтобы для этой цели нужно было направлять какое-либо количество газа в абсорбер. Согласно изобретению, к пространству для отделения газов, из которого одна труба отводит газ в конденсатор, а другая подводит бедный раствор к абсорберу подводится смесь газа и жидкости через идущую вверх трубу, в которой пузырьки газа содействуют подниманию жидкости в пространство для газоотделения, подобно тому, как это происходит в маммут-насосе.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает предлагаемую установку; фиг. 2 - видоизменение ее.

Из абсорбера 1 (фиг. 1) обогащенная жидкость опускается в кипятильник 2 по трубе 3. Абсорбер 1 окружен охладителем 4, в который охлаждающая вода подается по трубе 5 и отводится по трубе 6. Кипятильник 2 расположен в нагревающем пространстве 7, в которое пар поступает по трубе 8 и выходит по трубе 9. Смесь газа и жидкости, образующаяся в кипятильнике, поднимается по восходящей трубе 11 в газоотделитель 10, и газ, собирающийся в пространстве газоотделителя 10 над уровнем жидкости, подводится по трубе 12 в конденсатор 13, а жидкость, от которой газ отделен, поднимается по трубе 14 в абсорбер 1. Газоотделитель 10 устроен так, что разность давлений в нем и абсорбере 1 имеет перевес над давлением столба жидкости и трением в трубе 14 также и в том случае, когда в этой трубе пузырьки газа больше не появляются. Это достигается тем, что верхняя часть трубы 14 окружена охладителем 44, связанным с охладителем 4. Так как обусловленное температурой давление в конденсаторе 13 господствует также в газоотделителе 10, то давление в кипятильнике 2, в соответствии с его более низким положением, больше, чем давление в конденсаторе 13. Для того, чтобы столб жидкости в соединительной трубе 3 уравновешивал это давление, этот столб должен быть соответственно выше, и следовательно, разница высот между абсорбером и кипятильником должна быть соответственно больше, чем при непосредственном переходе газа из кипятильника 2 в конденсатор 13. Последний окружен охладительным устройством 15, в котором впуск охлаждающей воды происходит по трубе 16, а выпуск - по трубе 17. Конденсированная жидкость постепенно переходит в трубу 18 и далее - в испаритель 19, окруженный сосудом 20, через который протекает охлаждаемая жидкость, поступающая по трубе 21 и выходящая по трубе 22.

Видоизменение установки (фиг. 2) основано на том, что подъем жидкости в трубе 11, вызванный поднимающимися вверх пузырьками газа, настолько значителен, что газоотделитель 10 может быть устроен выше абсорбера.

В качестве рабочей жидкости употреблена двужидкостная смесь, состоящая из воды и серной кислоты, причем все части установки, в которых циркулируют серная кислота и вода, выполнены из стекла. Из абсорбера 30 (фиг. 2) обогащенная жидкость течет по трубе 31 в промежуточный баллон 41 и далее в газоотделитель 36 по винтообразной восходящей трубе 32, окружающей нагреватель 33, состоящий из асбестового цилиндра, во внутренней части которого находятся электрические проволочные сопротивления, питаемые током посредством проводов 34 и 35. Газоотделитель 36 (фиг. 2) расположен выше, чем абсорбер 30. Из газоотделителя 36 по трубе 37 водяной пар поступает в конденсатор 38, а серная кислота по трубе 39 и капиллярной трубе 40 течет обратно в абсорбер 30. Последний и конденсатор 38 охлаждаются соответственно змеевиками 49 и 50, соединенными друг с другом трубой 51, так что поступающая по трубе 52 охлаждающая вода проходит через оба змеевика и выходит по трубе 53.

Выделение пузырьков газа, происходящее в трубе 32, способствует движению жидкости вверх, а винтообразная форма трубы 32 создает большую площадь нагрева и придает трубе значительную упругость, что особенно важно, так как раствор воды и серной кислоты должен быть перегрет, вследствие чего отделение газов часто начинается внезапно, сопровождаясь сильными толчками.

Несмотря на винтообразную форму трубы может случиться, что в начале работы установки, вследствие первого, в большинстве случаев очень сильного, толчка, жидкость не только отгонится в газоотделитель 36 но и отбросится обратно в абсорбер 30. Чтобы избежать этого, между трубами 31 и 32 помещен баллон 41, который перехватывает пузырьки газа, которые по трубе 47 отводятся в верхний баллон 48, а оттуда - в конденсатор 38.

В газоотделителе 36 во время работы господствует приблизительно то же давление, что в конденсаторе 38. Чтобы поддерживать разницу давлений в отношении более низкого давления в абсорбере 30, в соединительном трубопроводе между газоотделителем и абсорбером введено сопротивление течению, создаваемое капиллярной трубкой 40. Движение жидкости в этой капиллярной трубке является однако не только вследствие более высокого давления в газоотделителе 36, но также и следствием более высокого уровня жидкости, который обыкновенно устанавливается в газоотделителе 36 или в трубе 39. Вследствие этого двойного действия давления достигается равномерность циркуляции. Когда, например, по какой-нибудь причине давление в конденсаторе 38 и тем самым в газоотделителе 36 временно понижается, то статическое давление жидкости в трубе 39 все же поддерживает приток жидкости в абсорбере 30. U-образный трубопровод, образованный трубами 39 и 40, создает жидкостный затвор, препятствующий непосредственному переходу водяного пара в абсорбер, когда по какой-либо причине протекающая кислота недостаточно очищена от газов, так как при значительном понижении уровня воды в трубе 39 более сильное давление жидкостного столба в капиллярной трубке 40 уравновешивает давление газа в пространстве газоотделителя 36, вследствие чего наступает равновесие, и переход водяного пара в поглотитель становится невозможным.

Под конденсатором 38 установлен испаритель 54 с расположенным в нем трубопроводом 55 в виде змеевика, по которому протекает вещество, подлежащее охлаждению. Конденсированный водяной пар из конденсатора 38 переходит в испаритель 54 не только вследствие более высокого давления в конденсаторе, но также благодаря действующему своим более высоким уровнем столбу жидкости, причем для поддержания между испарителем 54 и конденсатором 38 нужной разницы давления, трубопровод между ними выполнен в виде капиллярной трубки 58.

Расположение конденсатора над испарителем имеет особое преимущество. При устройстве, согласно фиг. 1, как в конденсаторе 13, так и в испарителе 19, нужно иметь определенный избыток жидкости, что имеет значение для равномерности эксплоатации. Во многих случаях, однако, избыток жидкости в испарителе представляет мало пользы. Например, если употребляется двужидкостная смесь воды и серной кислоты, то небольшое количество серной кислоты уносится водяным паром, и вследствие испарения воды в испарителе 10 эти количества кислоты все время гонятся на поверхность и все более препятствуют испарению воды. Следовательно, в качестве резерва для работы, избыток воды в конденсаторе имеет большую ценность; но для того, чтобы его при всех обстоятельствах можно было использовать, его доставка в испаритель должна быть надежна также и в том случае, если давление в конденсаторе временно понижается. При устройстве согласно фиг. 1 в случае недостаточного давления избыток воды остался бы в конденсаторе 13 и испарителе, а тем самым дальнейшая соответственная выработка тепла или холода была бы прервана. Если, напротив, как в устройстве по фиг. 2, конденсатор установлен выше испарителя, то вода, скопившаяся в конденсаторе 38, вследствие своего веса, при всех обстоятельствах все время переходит в испаритель и поддерживает таким образом работу в течение некоторого времени даже в том случае, когда вследствие каких-нибудь препятствий не существует нужной разницы давлений.

Небольшие количества серной кислоты, которые могут попасть в конденсатор, проводятся водой также и в капилляр 56 и могли бы постепенно скопиться в испарителе 54. Чтобы помешать этому, применена капиллярная труба 43, отходящая от самого низкого пункта испарителя 54 в абсорбер 30. Из испарителя 54 водяной пар попадает обратно в абсорбер 30 по трубе 57, где его растворяет кислота, от которой отделены газы, после чего цикл процесса начинается снова.

Через змеевики 49 и 50 можно пропускать не воду, служащую для охлаждения, нагрев которой остается неиспользованным, а какое-нибудь вещество, которое хотят нагреть для целей отопления, очистки, химического процесса и т.п.

Похожие патенты SU42896A1

название год авторы номер документа
Способ действия абсорбционной (поглощательной) установки 1926
  • Э. Альтенкирх
SU12162A1
СПОСОБ ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО АБСОРБЦИОННОЙ (ПОГЛОЩАТЕЛЬНОЙ) УСТАНОВКИ 1926
  • Э. Альтенкирх
SU14889A1
Способ ведения рабочего процесса в абсорбционных холодильных машинах 1925
  • Э. Альтенкирх
SU12997A1
Способ и устройства для сообщения циркуляции газообразному веществу в замкнутой системе труб 1926
  • Д.Г. Тандберг
  • К.Г. Муитерс
SU8916A1
Абсорбционная холодильная установка перемежающегося действия 1927
  • Х. Пельман
SU14528A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2022
  • Сумина Рита Семеновна
  • Шевцов Александр Анатольевич
RU2797945C1
Способ и устройство для отопления помещений 1925
  • Э. Альтенкирх
SU5805A1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ 2000
  • Бруззо Виталь
RU2258148C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ УСТАНОВКОЙ 2005
  • Савинов Михаил Юрьевич
RU2295679C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИПТОНО-КСЕНОНОВОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Савинов Михаил Юрьевич
  • Позняк Владимир Емельянович
RU2421268C1

Иллюстрации к изобретению SU 42 896 A1

Формула изобретения SU 42 896 A1

1. Абсорбционная установка, работающая по принципу тепловой циркуляции, отличающаяся тем, что абсорбирующая жидкость при содействии выделившихся из нее пузырьков газа подводится по восходящей трубе 11 или 32 к газоотделительной камере 10 или 36, из каковой одна труба 12 или 37 подводит газ к конденсатору 13 или 38, а другая 14 или 39, 40 подводит обедненный раствор к абсорберу 1 или 30 с целью обогащения этого раствора газом.

2. Применение в установке по п. 1 охладителя 44 при ведущей в абсорбер 1 трубе 14 (фиг. 1) с целью предотвращения выделения газа внутри этой трубы даже в том случае, когда в ней возникает понижение давления.

3. Применение в установке по п. 1 нагревателя 33 (фиг. 2) при восходящей трубе 32 для содействия подачи смеси газа и жидкости от абсорбера 30 в газоотделитель 36, причем восходящая труба 32, с целью увеличения поверхности ее соприкосновения с нагревателем, может иметь спиральную, зигзагообразную, волнообразную или иную удлиненную форму.

4. Форма выполнения охарактеризованной в пп. 1-3 установки, отличающаяся тем, что газоотделитель 36 (фиг. 2) располагается на одном уровне или выше абсорбера 30, причем соединяющий эти две части установки трубопровод может иметь в общем U-образную форму 39, 40.

5. Форма выполнения охарактеризованной в пп. 1-4 установки, отличающаяся тем, что в трубопровод, ведущий от газоотделителя 36 к абсорберу 30, вводится для поддерживания требуемой разности давлений в этих частях сопротивление течению, например, капилляр 40 (фиг. 2).

6. Применение в установке, охарактеризованной в пп. 1-5, буферного приспособления в форме промежуточного баллона 41 на трубопроводе 31-32 (фиг. 2) между абсорбером 30 и газоотделителем 36, служащего для перехвата преждевременно образующихся пузырьков газа и снабженного примыкающим к нему газоотводом 47, предназначенным для подачи указанных пузырьков газа через верхний баллон 48 в конденсатор 38.

7. Применение в установке, охарактеризованной в пп. 1-5, между испарителем 54 и абсорбером 30 (фиг. 2) двух соединительных труб: трубы 57, выходящей из верхней части абсорбера, и трубы 43, отходящей от низа испарителя 54 и служащей для стока могущего попасть в него растворителя.

SU 42 896 A1

Авторы

Э. Альтенкирх

Даты

1935-04-30Публикация

1926-09-10Подача