Устройство для транспортировки и хранения легкокипящей жидкости Советский патент 1979 года по МПК F17C3/00 

. . .-..: ; Изобретение относится к холодильной техниifce, в частности - к устройству для транспортировки и хранения легкркипяидах жидкостей, Например, аммиака; при давлении, близком к атмосферному, на специально оборудованных транспортных судах. Известно устройство для транспортировки и. хранения хладагента, в котором хладагент йз транспортирующего резервуара подаётся в питательную емкость, а образовавпшеся в резервуаре пары поступают в холоднлшую установку, где охлаадаются и конденсируются. Благодаря осуществлению замкнутого цикла, сконденсироваина я жидкость возвращается в емкость Однако такое устройство не обеспечивает полной утилизации потерь от испарения легкокипящей яощкости (хладагента). Испарение про исходит как в транспортируемом резервуаре, так и в остальных элементах устройства, снижая эффективность его работы. Кроме того, это устройство включает большое число конструктивных элементов, что снижает надежность эксплуатации. Наиболее б.тизким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является устройство для транспортировки и : хранени.я легкокийящей жидкости, содержащее теплоизолированный резервуар и размещенное 1В его верхней части теплообменное устройство, представляющее собой комбинированные поверзоюсти, осуществляющие также ректификаЕ(ню, которое связано с холодилыюй устаноакой 2. ; Холодильная устщовка такого устройства работает на хладагенте, отличном от транспортируемой легкокнпящей жидкости, что приводит к наличию в системе дополнительного оборудования, вследствие чего снижаете эффективность ij надежность устройства. Цель изобретения - повыщение эффективности и надежности устройства. Это достигается тем, что теплообменное устройство выполнено в видесекционно-пластинчатого теплообменника с наклонными относительно поверхности жидкости-секциями, последняя из которых снабжена расположенным в слое жидкости диффузором. При этом теплообменник снабжен дросселирующим органом, выполненным в виде шайб переменного сечения, установленных на входе в каждую секцию теплообменника в порядке уменьшения сечений по ходу жидкости. На фиг. 1 схематически показано предложенное устройство, принципиальная схема; на фиг. 2 - сечение А-А на фиГ. Г (секционнопластий тГый теплообменник). Устройство содержит двухступенчатый комInpeccop Г холодильной установки, npejapJaHar ченный для отсоса, сжатия и нагаетаниА парбв, например, аммиака, промежуточньй сосуд 2 для переохлаждения паров после первой ступени и переохлаждения в змеевике 3 аммиака перед дросселированием; два маслоотделителя 4 после первой ступени и 5 - после второй йупени для отделения унбсжйого: масла; конденсатор 6, предназгачейный для от вода тепла паров аммиака с целью их конденсации посредс1вом забортной воДы; линейный ресивер 7, резервуар 8, заполненный жидким аммиаком 9, ВЬШОЛНЯЮЩЕШ в х6лЬ)вЙ1ьйбм цик ле фyнkцию испарителя. Для сокранцения тепло притоков из окружающей среды резервуар 8 покрыт изоляцией 10 по всему конту ру до прочного корпуса 11 судна. Верхняя часть резервуара 8 вьшолнена в виде куполообразной паровой полости 12, в которой установлен секционнр-пластанчатъш теплообменник 13, состоящий из секций 14 с внут()еншк1И кшалами 15, и дросселирующим органбм в виде шайб 16 перемеШдгО сечешя, установлешых на входе в каждую секцию теп лообменника в порядке уменьшения сечений по ходу движёш1я жидкогб . На выхр дё из последаей секции 14 установлен погруженнбй в слой яовдкости диффузор 17 для п6 вьппеНи ;Давления, вькодящего из секций аммиаки, До Давления аммиака в резервуаре 8. Секщга 14 piacnonpJKeHbi в теплообменнике 13 наклонно к поверхноста жидкого аммиака 9, вьшолняя функции отбойника. Овделитёль 18 жидкости служит для защи1Ы компрессоров от попадания жидкого аммиака. Устройство работает следующим образом. Я&щкий аммиак 9, находящийся в резервуаре 8 при давлении, близком к атмосферному, испаряется за счет проникновения тепла через теплоизоляцию 10.. Пары аммиака собираются в куполообразной паровой полости 12 и через отделитель жидкости 18 отсасываются компрессором 1, сз1шМаются в первой CTynefot, прохЪдят маслоотделитель 4, охлаждаются в промежуточном сосуде 2, сжимаются во второй ступени и через маслоотделитель 5 поступают в конденсатор 6, а из, него - в линейньш ресивер 7,

4 откуда жидкий аммиак поступает через змеевик 3 промежуточного сосуда 2 в секции 14 секционно-пласЛнчатого теплообменника 13. Секции 14 секционно-пластинчатого теплообменника 13 вьшолнены из легкого сплава, что повьшюет коэффициент теплопередачи и облегчает конструкцию теплообменника. Проходя через шайбы 16, жидкий аммиак дросселируется и продолжает движение по канат лам 15. ; . За счет переменного сечения шайб 16 от сеицга к секции, дросселирование сконденсированного аммиака не сопровояадается интенсивным па|рообразованием, а диффузор 17, устано1зЛенный на выходе из конечной секции, увеличивает температурньш напор между жидким и Парообразньп« аммиаком.. Температура поверхностей секций 14 ниже температуры паров аммиака в куполообразной паровой йолости 12, вследствие чего пары кон-, денсируются на них и сконденсированная жиДкЬсть стекает в резёрвз р 8. Часть паров, не сконДет1сир6ваННых .на поверхностях секций 14, отсасьшается через отделитель жидкости 18 компрессором 1, затем цикл повторяется. Кбм« прессибнно-холодильная установка может бьггь вьшолнена как одноступенчатой, так и многоступенчатой с винтовыми, поришевыми, ротационными компрессорами и турбокомпрессораМй. . , .. ., -;;: , . . .,.-: Осзоцествленйе замкнутого цикла с измененИем агрегатного состояния транспортируемой лёгкокипяацей жидкости при помощи холодильной установки позволяет поддерживать в резервуаре постоянную HH3K)To температуру и давление, близкое к атмосферному. Такое конструктивное вьшолнение секционноЩ1ас1инчатог6 теплообменника с дросселируюим органом и Диффузором обеспечивает турбуяизацию Тчвижения паров лепсокипящей жидкости На всасьтании, изменяя их направление и скорость прохождения. .Вследствие этого происходит более интенсивная конденсация паров на поверхностях теплообменника, охлаждаемых саМой гpaнcпopтиpyeмoй легкокипящей жидкОстью, которая йвляется одновременно и хлад: агенюм.1 / - - . ; . : --, , . Предложенное устройство не требует дополнительного оборудования, предназначенного для очистки транспортирующей жидкости от дополнительного хладагента, что зИачительно повышает эффективность и -надежность работы. Формула изобретени.я 1. Устройство для транспортировки и хранения легкокипящей жидкости, содержащее тепйоизолярованный резервуар и размещенное в eix верхней части теплообменное устройство, связанное с холодильной установкой, обличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности устройства, теплообменное устройство вьтолнено в виде секционно-пластинчатого теплообменника с наклонными отноеитёлыю поверхности жидкости сек,цяями, последняя из которых снабжена расположенным в слое жидкости диффу30JX M.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплообменник снабжен дросселирующим органом, выполненным в виде щайб переменного сечения, установленньЬс на входе в каждую секцию теплообменника в порядке уменьшения сечений по ходу жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США N 3602002, кл. 62-53, 1971.

2.Патент США № 3098362, кл. 62-54, 1963 (прототип). ,

г V

ftff. /

1f

A-A

u.t