Способ повышения производительности компрессоров Советский патент 1942 года по МПК F25D17/00 F04C29/04 

Известно, что чем ниже температура газа на входе в цилиндр поршневого или турбокомпрессора, тем меньше удельный расход энергии на сжатие газа и выше производительность компрессора при прочих равных условиях.

Данная зависимость увеличивается при наличии в газе паров воды, которые с падением температуры конденсируются. Это объясняется тем, что компрессор при всасывании засасывает постоянное количество газа, между тем 1 мз паро-газовой смеси содержит при различной температуре различные количества сухого газа, приведенного к температуре 0° и давлению 760 мм рт. ст. Если нормальный объем сухого газа в паро-газовой фазе при 30° принять за единицу, то при 20° объем сухото газа будет 1,055, при 10°-1,105 и при 0°-1,160.

Таким образом, понижение те.мпературы всасываемого в компрессор газа с 30° до 0° позволяет без увеличения расхода энергии повысить производительность компрессора на 16% при влажном газе и на 11% при сухом газе. Целесообразность охлаждения газов в воздухе перед выпуском их в компрессор очевидна, однако применение искусственного охлал ;дения невыгодно, так как энергетические затраты на получение холода будут больше экономии энергии в компрессорах.

Согласно изобретению, предлагается использовать в качестве источника холода горячие газы, выходяшие из цилиндров компрессоров. В зависимости от степени сжатия и начальной температуры газов температура в конце сжатия колеблется в пределах 150-120°. При такой температуре газов может работать абсорбционно-холодильная установка.

Для построения наиболее простой и экономичной схемы абсорбционно-холодильного охлаждения на горячих газах целесообразно использовать в качестве холодоносителя переохлал денный испаряюшимся аммиаком крепкий аммиачно-водный раствор. В этом случае горячий газ по мере своего охлаждения будет проходить последова№ 61809

тельно зону выпаривания аммиака из аммиачно-водного раствора, зону подогрева аммиачно-водной смеси до точки кипения и зону подогрева переохлажденной аммиачно-водной смеси.

На чертеже представлена схема работы трехступенчатого компрессора с охлаждением на ступени сжатия при посредстве абсорбционной холодильной установки, работающей за счет тепла сжатия газа.

Переохлажденный аммиачный раствор подается пасосом I в теплообменники 6, 7, 8, и 9, где температура раствора повышается до температуры кипения за счет охлаждения газа, сжимаемого компрессором.

Из теплообменников водно-аммиачный раствор поступает в сепаратор 2, из которого слабый аммиачный раствор направляется в абсорбер 3, а газообразный аммиак поступает для сжижения в конденсатор-5. Жидкий аммиак, пройдя регулирующий вентиль, испаряется в переохладителе 4, через который для охлаждения протекает коннентрированный аммиачный раствор из абсорбера 3; образовавшиеся пары направляют в абсорбер.

Все эти процессы весьма просто осуществляются в одном аппарате, поверхность которого, благодаря отсутствию осадков и оррозии со стороны охлаждения, будет такой же, как и поверхность обычного охладителя. Необходимую аппаратуру легко получить путем небольшой реконструкции существующей.

Исключение из общей схемы охлаждения, как показано на фигуре, представляет охлаждение газа до первой ступени компрессора и за последней ступенью. До первой ступени газ охлаждается переохлажденной аммиачной водой, а за последней ступенью подогревает и выпаривает аммиачную воду.

Аппараты подогрева и испарения - отдельные для каладой ступени, аппараты-конденсации, абсорбции и переохлаждения - общие для компрессора или для групп ыкомпрессоров. Конструктивное оформление аппаратов может быть таким, каким оно принято для абсорбциопнохолодильных установок, его можно также приспособить к специфике использования холода в данном случае.

Расход энергии на перекачивание водно-аммиачного раствора, как показывает практика эксплуатации абсорбционно-холодильных установок, весьма незначителен.

Предмет изобретения

Способ повышения производительности компрессоров путем охлаждения газа до поступления его в ступень сжатия, отличающийся тем, что теплоту сжатия используют для приведения в действие абсорбционной холодильной установки, предназначенной для охлаждения газа перед поступлением его в ступень сжатия.

jrift -ja3 OxaoMdeuJmi leia