EA007998B1 - Method of gas liquefaction and plant of its realization - Google Patents
Method of gas liquefaction and plant of its realization Download PDFInfo
- Publication number
- EA007998B1 EA007998B1 EA200600340A EA200600340A EA007998B1 EA 007998 B1 EA007998 B1 EA 007998B1 EA 200600340 A EA200600340 A EA 200600340A EA 200600340 A EA200600340 A EA 200600340A EA 007998 B1 EA007998 B1 EA 007998B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- gas
- chamber
- centrifugal
- drum
- centrifugal force
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 210000001991 scapula Anatomy 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
- F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
- F25J1/0276—Laboratory or other miniature devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/10—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using combined expansion and separation, e.g. in a vortex tube, "Ranque tube" or a "cyclonic fluid separator", i.e. combination of an isentropic nozzle and a cyclonic separator; Centrifugal separation
Abstract
Description
Изобретение относится к методам и установке сжижения газа, может применяться в промышленности, энергетике, транспорте, в научных испытаниях и в других сферах.The invention relates to methods and apparatus for liquefying gas, can be used in industry, energy, transport, in scientific tests and in other fields.
Известен метод сжижения газа, согласно которому газ подвергается воздействию центробежной силы, превышающей атмосферное давление, а после появления в области оси вращения предвакуумной разреженности центробежная сила убавляется до степени уравновешивания с давлением наружной окружающей среды, наполненной тем же газом, и одновременно производится принудительное удаление жидкого газа, образовавшегося в области оси вращения [1]. В известном методе после образовния предвакуумной разреженности противодавление, созданное центробежной силой в результате вращения камеры, уравновешивают с давлением вторгающегося газа, в результате которого не обеспечивается результативный поток в камеру подлежащего охлаждению газа, следовательно, производительность - низкая. А также не обеспечивается непрерывность процесса самовакуумирования в результате процесса охлаждения после появления предвакуумной разряженности в области оси вращения камеры. В процессе вторжения газа в камеру из-за образующейся рзности давлений между внешней средой и камерой не формируется та сила, которая смогла бы производить полезную работу как для вращательного, так и для поступательного движения. Отсутствует рекуперативный теплообмен.There is a known method of gas liquefaction, according to which the gas is subjected to a centrifugal force exceeding atmospheric pressure, and after the appearance of a pre-vacuum rarefaction in the axis of rotation, the centrifugal force is reduced to a degree of equilibrium with the pressure of the external environment filled with the same gas, and at the same time forced removal of liquid gas is performed formed in the region of the axis of rotation [1]. In the known method, after the formation of the pre-vacuum rarefaction, the counter-pressure created by centrifugal force as a result of the rotation of the chamber is balanced with the pressure of the intruding gas, as a result of which the flow of gas to be cooled to the chamber is not ensured, therefore, the productivity is low. And also, the continuity of the self-vacuuming process as a result of the cooling process after the appearance of pre-vacuum discharge in the region of the axis of rotation of the chamber is not ensured. In the process of gas invasion into the chamber, due to the resulting pressure differential between the external environment and the chamber, the force that could produce useful work for both rotational and translational motion is not formed. There is no recuperative heat transfer.
Задачей изобретения относительно метода является обеспечение непрерывности процесса, увеличение производительности, уменьшение энергопотребления, получение полезной механической работы.The objective of the invention regarding the method is to ensure the continuity of the process, increasing productivity, reducing energy consumption, obtaining useful mechanical work.
Суть предлагаемого метода следующая: центробежную силу убавляют до такой величины, когда перед входом центробежной камеры противодавление, вызванное центробежной силой, ниже давления вторгающегося газа, и параллельно непрерывной работе камеры применяют принудительное вакуумирование, вторгающийся в камеру газ охлаждают рекуперативным теплообменом, а полученный жидкий газ вводят в рекуперативный теплообмен вместе с новыми патоками газа, вторгающегося в центробежную камеру, преобразуя жидкий газ в сжатый газ.The essence of the proposed method is as follows: the centrifugal force is reduced to such a value that, before the entrance of the centrifugal chamber, the back pressure caused by the centrifugal force is lower than the pressure of the intruding gas and forced vacuum is used in parallel with the continuous operation of the chamber, the intruding gas is cooled by regenerative heat transfer, and the resulting liquid gas is introduced into regenerative heat transfer together with new molasses of gas invading the centrifugal chamber, converting liquid gas into compressed gas.
Известно устройство сжижения газа, которое состоит из центробежной камеры, составленной из двух параллельных дисков и расположенных между ними радиальных лопаток, привода, регулятора скорости, всасывающего насоса и накопителя жидкого газа [1].A device for liquefying a gas is known, which consists of a centrifugal chamber composed of two parallel disks and radial blades located between them, a drive, a speed controller, a suction pump, and a liquid gas storage device [1].
Устройство имеет низкую производительность, большие энергозатраты, не представляет из себя машины, выполняющей вращательные или поступательные движения в газовой среде. Высокие обороты вентилятора центробежной камеры.The device has low productivity, high energy consumption, is not a machine that performs rotational or translational movements in a gas environment. High speed centrifugal chamber fan.
Задачей изобретения относительно устройства является повышение производительности, понижение энергозатрат, уменьшение размеров лопаток вентилятора центробежной вихревой камеры, а также превращение устройства в машину, выполняющую вращательные или поступательные движения в газовой среде.The objective of the invention with respect to the device is to increase productivity, reduce energy consumption, reduce the size of the fan blades of a centrifugal vortex chamber, and also turn the device into a machine that performs rotational or translational movements in a gas environment.
Суть предложенного устройства заключается в том, что вихревая центробежная камера установлена соосно в барабанном корпусе, который имеет входные отверстия для газа и возможность вращения, при этом входные отверстия имеют регулирующие поток газа клапаны, вакуумный насос, который постоянно производит принудительное вакуумирование в центробежной камере, к накопителю жидкого газа соединены баростойкие сосуды со своими клапанами. Установка имеет также рекуперативное теплообменное газотурбинное устройство, расположенное по наружному периметру центробежной камеры, присоединенное к теплообменнику, камере и барабану. В другом случае барабан неподвижно прикреплен к другому, также неподвижному наружному корпусу, имеющему произвольную конфигурацию, на поверхность которого выведены входные отверстия барабана со своими регулирующими клапанами.The essence of the proposed device lies in the fact that the vortex centrifugal chamber is mounted coaxially in the drum casing, which has gas inlet openings and the possibility of rotation, while the inlet openings have gas flow control valves, a vacuum pump that constantly produces forced evacuation in a centrifugal chamber, a liquid-gas storage device connected pressure-resistant vessels with their valves. The installation also has a recuperative heat exchange gas turbine device located on the outer perimeter of the centrifugal chamber, connected to the heat exchanger, chamber and drum. In another case, the drum is fixedly attached to another, also stationary outer casing having an arbitrary configuration, on the surface of which the drum inlet openings with their control valves are brought out.
В газотурбинной установке сжатый газ выполняет механическую работу, пуская в ход центробежную камеру и частично извергаясь наружу из реактивных сопел, вызывает реактивное движение. В обеих случаях центробежная вихревая камера может иметь любую пространственную ориентировку, а также соответствующую форму и положение лопаток вентилятора.In a gas turbine installation, compressed gas performs mechanical work, releasing a centrifugal chamber and partially erupting out of the jet nozzles, causing jet propulsion. In both cases, the centrifugal swirl chamber can have any spatial orientation, as well as the corresponding shape and position of the fan blades.
Суть предлагаемого метода и осуществляющей его установки раскрывается на фиг. 1, 2, 3, 4.The essence of the proposed method and its installation is disclosed in FIG. 1, 2, 3, 4.
На фиг. 1 изображен внешний вид установки, на фиг. 2 - вертикальный разрез; на фиг. 3 - разрез АА вихревой центробежной камеры; на фиг. 4 - установка как аппарат поступательного, так и вращательного движения.In FIG. 1 shows the appearance of the installation, FIG. 2 - vertical section; in FIG. 3 - section AA vortex centrifugal chamber; in FIG. 4 - installation of both translational and rotational motion apparatus.
Установка состоит из внешнего барабана (1) с расположенными на нем входными отверстиями для газа (2) со свомими клапанами (3), регулирующими паток газа, соосно барабану (1) установлена центробежная камера сжижения газа (4), состоящая из конусообразных параллельных дисков (5) и расположенных между ними радиальных лопаток (6), редуктора (7). Соосно внутреннему диску расположен патрубок (9) со своим термоизоляционным слоем (8), который посредством затвора (10) связан с регулирующими клапанами (12) вакуумного насоса (11) и накопителями жидкого газа (13), откуда жидкий газ перемещается по трубопроводу (14) через затворы (15) в баростойкие сосуды (16), а потом по трубопроводу (17) к теплообменнику (18), газотурбинной установке (19) и реактивным соплам (20).The installation consists of an external drum (1) with gas inlet openings (2) located on it with its own valves (3) regulating the gas syrup; a centrifugal gas liquefaction chamber (4) is installed coaxially to the drum (1) and consists of cone-shaped parallel disks ( 5) and the radial blades (6) located between them, the gearbox (7). Coaxial to the inner disk is a pipe (9) with its own heat-insulating layer (8), which, through a shutter (10), is connected to the control valves (12) of the vacuum pump (11) and liquid gas accumulators (13), from where liquid gas moves through the pipeline (14) ) through the gates (15) to pressure-resistant vessels (16), and then through the pipeline (17) to the heat exchanger (18), gas turbine unit (19) and jet nozzles (20).
По варианту реализации фиг. 4 барабан (1) неподвижно присоединяется к неподвижной оси вращения (9), вокруг которой вращается только центробежная вихревая камера (4), устройство полностью охвачено неподвижным кожухом (21) произвольной конфигурации, на наружную поверхность которой выведены входные трубы (22) внутреннего барабана (1) со своими регулирующими клапанами (3).In the embodiment of FIG. 4, the drum (1) is fixedly attached to a fixed axis of rotation (9), around which only a centrifugal vortex chamber (4) rotates, the device is completely covered by a fixed casing (21) of arbitrary configuration, on the outer surface of which the inlet pipes (22) of the inner drum ( 1) with its control valves (3).
- 1 007998- 1 007998
Ниже приведен пример работы предлагаемого устройства.The following is an example of the operation of the proposed device.
В фазе запуска в закрытом состоянии регулирующих клапанов (3) входных отверстий (2) барабана (1) газ в вихревой центробежной рабочей камере (4) подвергается воздействию центробежной силы, превышающей давление наружной окружающей среды, что добиваются, вращая штормовую центробежную камеру (4). Вращения центробежной камеры вызывают воздействие центробежной силы на частицы газа внутри ее и вытесняют их из камеры, создавая предвакуумную разреженность.In the start-up phase in the closed state of the control valves (3) of the inlet openings (2) of the drum (1), the gas in the vortex centrifugal working chamber (4) is subjected to centrifugal force exceeding the pressure of the external environment, which is achieved by rotating the storm centrifugal chamber (4) . Rotations of the centrifugal chamber cause the centrifugal force to act on the gas particles inside it and force them out of the chamber, creating a vacuum vacuum.
В течение рабочей фазы соединяется насос (11), образующий принудительный вакуум, открывается клапан (10) и клапаны (3), регулирующие вход газа. Начинается вторжение газа в центробежную рабочую камеру (4). В процессе вторжения сила, сформированная за счет разницы давлений наружной окружающей среды и камеры, создаст вращающий момент относительно барабана (1), который через редуктор (7) переходит к центробежной камере (4). Конденсированное вещество в центральной части камеры всасывается термоизолированной трубой (9) через вакуумный насос (11), создавая принудительное вакуумирование, и направляется в комплект сосудов Дюара (13), которые работают поочередно. Когда один из них заполняется, существует еще один другой, который опорожняется, а остальные - в режиме ожидания.During the working phase, the pump (11) is formed, which forms a forced vacuum, the valve (10) and the valves (3) regulating the gas inlet open. The invasion of gas into the centrifugal working chamber (4) begins. During the invasion, a force generated due to the pressure difference between the external environment and the chamber will create a torque relative to the drum (1), which passes through the gearbox (7) to the centrifugal chamber (4). The condensed substance in the central part of the chamber is sucked in by a thermally insulated pipe (9) through a vacuum pump (11), creating a forced vacuum, and is sent to a set of Dewar vessels (13), which operate alternately. When one of them is full, there is another one that is empty, and the rest in standby mode.
Сжижаемое вещество непрерывным потоком переносится через трубопровод (14) и клапаны (15) в комплект баростойких сосудов (16), которые тоже работают поочередно, наполняются и опорожняются посредством взаимно согласованной работы систем клапанов (15). Когда один из сосудов заполняется, другой опорожняется, а остальные - в режиме ожидания.The fluid to be liquefied is transferred in a continuous flow through the pipeline (14) and valves (15) to a set of pressure-resistant vessels (16), which also work alternately, are filled and emptied through the mutually agreed operation of valve systems (15). When one of the vessels is full, the other is empty, and the rest in standby mode.
Под воздействием высокого давления в закрытых баростойких сосудах жидкое вещество течет по трубопроводу (17) к рекуперативному теплообменнику, расположенному на внешнем контуре вихревой центробежной камеры. Здесь жидкий газ воспроизводится как сжатый газ и через газотурбинную систему (19) частично вращает вихревую центробежную камеру (4) и отчасти извергается наружу из реактивных сопел (20) или же участвует в очередной циркуляции.Under the influence of high pressure in closed pressure-resistant vessels, the liquid substance flows through the pipeline (17) to a recuperative heat exchanger located on the external circuit of the vortex centrifugal chamber. Here, liquid gas is reproduced as compressed gas and through the gas-turbine system (19) partially rotates the vortex centrifugal chamber (4) and partially erupts outward from the jet nozzles (20) or participates in the next circulation.
В рабочем варианте на фиг. 4 изображена принципиальня схема действия устройства, выполнявшего поступательное движение, имеющего внешний неподвижный кожух с произвольной конфигурацией.In the operational embodiment of FIG. 4 shows a schematic diagram of the action of a device that performs translational motion, having an external fixed casing with an arbitrary configuration.
В этом случае неподвижный барабан (1) присоединен к другому, также неподвижному кожуху с произвольной конфигурацией (21), на поверхность которой выведены входные отверстия (22) внутреннего барабана (1) со своими регулирующими клапанами (3). Если один из клапанов открыт, когда другие закрыты, тогда все устройство вступает в поступательное движение в этом направлении.In this case, the fixed drum (1) is attached to another, also fixed casing with an arbitrary configuration (21), on the surface of which the inlet openings (22) of the inner drum (1) with their control valves (3) are brought out. If one of the valves is open when the others are closed, then the entire device enters into translational motion in this direction.
Предлагаемый метод реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
В течение пусковой фазы при закрытых регулирующих клапанах входных отверстий газ в центробежной рабочей камере подвергается воздействию центробежной силы, превышающей давление наружной окружающей среды, что достигается вращением вихревой центробежной камеры. Вращения центробежной камеры вызывают влияние центробежной силы на частицы газа в ней и вытесняют их из камеры, создавая предвакуумную разреженность.During the starting phase, when the control valves of the inlet openings are closed, the gas in the centrifugal working chamber is subjected to centrifugal force exceeding the pressure of the external environment, which is achieved by rotating the vortex centrifugal chamber. Rotations of the centrifugal chamber cause the centrifugal force to affect the gas particles in it and force them out of the chamber, creating a vacuum vacuum.
В рабочей фазе открываются клапаны охлаждающего агента, текущего из баростойких сосудов к теплообменнику. Проходя через теплообменник, охлаждющий агент отбирает теплоту воздуха, находящегося в барабане, соосно расположенном в герметически закрытой камере. Охлаждющий агент преобразуется в сжатый газ, способный выполнять наружную механическую работу, а находящийся в барабане и внедряющийся в процессе дальнейшей работы газ охлаждается и по касательной к направлению вращения камеры направляется в центробежную камеру. Следовательно они входят в поле центробежных сил, имея относительно низкую температуру и малый энергоспрос вращения. Включается насос, создающий принудительный вакуум в центре камеры, открывается клапан удаления жидкого газа, клапаны, регулирующие вход газа в камеру и, опуская лопатки вентилятора камеры, держат противодавление центробежной силы на более низком уровне, чем давление наружной окружающей среды. В другом варианте реализации для увеличения разницы между давлениями полностью загруженной рабочей камеры, наружной окружающей среды и барабана газ из барабана принудительно направляется в вихревую рабочую камеру. В результате разницы Р0-Р1=АР между давлением наружной окружающей среды Р0 и давлением барабана Р1 газ вначале подвергается изобарному расширению и, действуя на входные отверстия силой Е=АР8, пытается заставить барабан вращаться вокруг оси вращения, влияя на него вращательным моментом М=(Р0-Р1)8Я, где 8 - площдь сечения отверстия;In the working phase, the valves of the cooling agent open, flowing from the pressure-resistant vessels to the heat exchanger. Passing through the heat exchanger, the cooling agent takes away the heat of the air in the drum coaxially located in a hermetically sealed chamber. The cooling agent is converted into compressed gas capable of performing external mechanical work, while the gas located in the drum and introduced in the course of further work is cooled and sent to the centrifugal chamber tangentially to the direction of rotation of the chamber. Therefore, they enter the field of centrifugal forces, having a relatively low temperature and low energy demand of rotation. The pump is activated, creating a forced vacuum in the center of the chamber, the liquid gas removal valve is opened, the valves regulating the gas inlet to the chamber and lowering the blades of the chamber fan keep the back pressure of the centrifugal force at a lower level than the pressure of the external environment. In another embodiment, to increase the difference between the pressures of the fully loaded working chamber, the external environment and the drum, gas from the drum is forcibly directed to the vortex working chamber. As a result of the difference P 0 -P1 = AP between the pressure of the external environment P 0 and the pressure of the drum P 1, the gas first undergoes isobaric expansion and, acting on the inlet holes with the force E = AP8, tries to make the drum rotate around the axis of rotation, influencing it by the torque M = (P 0 -P 1 ) 8H, where 8 is the area of the section of the hole;
Я - расстояние геометрического центра отверстия от оси вращения.I - the distance of the geometric center of the hole from the axis of rotation.
М=АР8Я вращательный момент передается на вращательную центробежную рабочую камеру, но очевидно, что он недостаточен для вращения камеры. Нехватка механической энергии для работы устройства дополняется за счет работы газотурбиновой установки.M = AP8YA torque is transmitted to the rotational centrifugal working chamber, but it is obvious that it is insufficient for the rotation of the chamber. The lack of mechanical energy for the operation of the device is supplemented by the operation of a gas turbine unit.
После выполнения механической работы изобарного расширения для вращения барабана под стабильным давлением Р0 окружающей среды и далее после подвергания рекуперативному теплообмену сжижаемый газ впускается или принудительно вводится в центробежную рабочую камеру по направлению лопаток вентилятора, имея при этом некоторую кинетическую энергию вращения и низкую темпеAfter performing the mechanical work of isobaric expansion to rotate the drum under a stable ambient pressure P0 and then after being subjected to regenerative heat exchange, the liquefied gas is introduced or forcedly introduced into the centrifugal working chamber in the direction of the fan blades, while having some kinetic energy of rotation and a low rate
- 2 007998 ратуру. В камере частицы газа под воздействием лопаток начинают вращательное движение, подвергаясь влиянию центробежной силы, вследствие чего препятствуется их движение к центру камеры. Вторгнутые в камеру по причине разницы между давлениями периферийной части и центра камеры частицы газа из-за взаимных ударов расширяются к центру, подвергаясь препятствующему влиянию центробежной силы.- 2 007998 Rath. Under the influence of the blades, gas particles in the chamber begin to rotate, being subjected to the influence of centrifugal force, as a result of which their movement to the center of the chamber is impeded. Due to the difference between the pressures of the peripheral part and the center of the chamber, the gas particles intruded into the chamber expand due to mutual impacts toward the center, subject to the inhibitory effect of centrifugal force.
В системе вычислений лопатки ось X направим к центру камеры параллельно лопатке, ось Υ - по касательной перпендикулярно лопатке, а ось Ζ параллельно лопатке по высоте камеры.In the scapula computing system, the X axis is directed to the center of the chamber parallel to the scapula, the Υ axis is tangent perpendicular to the scapula, and the Ζ axis is parallel to the scapula along the chamber height.
Из составляющих νχ, Уу и νζ скорости частиц νχ - после каждого межмолекулярного удара уменьшается под влиянием центробежной препятствующей силы на среднюю длину свободного пробега, но в результате следующего взаимодействия приобретает компонент -νχ и снова расходует его. Каждая молекула, движущаяся вместе с воздушным потоком к центру камеры, подвергается множеству ударов и в периоде между ударами теряет компонент-^ своей скорости и следовательно 1/3 часть своей кинетической энергии.Of the components ν χ, y and Y ν ζ particle velocity ν χ - after each intermolecular pin decreases under the influence of centrifugal force prevents the mean free path length, but the result of the next interaction component -ν χ acquires and consumes it again. Each molecule moving together with the air flow towards the center of the chamber undergoes many shocks and in the period between shocks it loses a component of its velocity and therefore 1/3 of its kinetic energy.
Частицы газа, движущиеся от периферии к центру камеры, расходуя среднюю кинетическую энергию движения на преодоление центробежной силы камеры, охлаждаются и в центральной части камеры происходит их конденсация, при этом непрерывно продолжается процесс самовакуумирования. А сжиженное вещество через всасывающий насос принудительно удаляется в накопители жидкого газа. Здесь вещество переохлаждают, а потом перемещают в баростойкие сосуды. Из баростойких сосудов сжиженный газ в качестве охлаждающего агента по трубопроводу течет в теплообменник, где, подвергаясь рекуперативному теплообмену, преобразуется в сжатый газ, спосбный выполнять наружную механическую работу. В другом варианте реализации неподвижный барабан прикреплен к неподвижному наружному кожуху с произвольной конфигурацией, на поверхность которого выведены входные трубы внутреннего барабана со своими регулирующими клапанами. Если один из клапанов открыт, когда другие закрыты, то устройство пускается в поступательное движение в этом направлении.Gas particles moving from the periphery to the center of the chamber, spending the average kinetic energy of movement to overcome the centrifugal force of the chamber, are cooled and condensed in the central part of the chamber, while the self-vacuuming process continues uninterruptedly. And the liquefied substance through the suction pump is forcibly removed to the liquid gas reservoirs. Here, the substance is supercooled, and then transferred to pressure-resistant vessels. From the pressure-resistant vessels, liquefied gas as a cooling agent flows through a pipeline into a heat exchanger, where, undergoing regenerative heat transfer, it is converted into compressed gas, capable of performing external mechanical work. In another embodiment, the stationary drum is attached to the stationary outer casing with an arbitrary configuration, on the surface of which the inlet pipes of the inner drum with their control valves are brought out. If one of the valves is open when the others are closed, then the device is put into translational motion in this direction.
Вычисления показывают, что при температуре воздуха 0°С и радиусе камеры 0,4 м требуемое число оборотов камеры в фазе запуска составляют 8000 об./мин, при рабочей фазе - 7000 об./мин. На расстоянии 0,05 м от оси вращения камеры средняя кинетическая энергия молекулы воздуха будет соответствовать температуре Т=10К (-260°С).The calculations show that at an air temperature of 0 ° C and a chamber radius of 0.4 m, the required number of chamber revolutions in the start-up phase is 8000 rpm, and at the working phase - 7000 rpm. At a distance of 0.05 m from the axis of rotation of the chamber, the average kinetic energy of the air molecule will correspond to a temperature of T = 10K (-260 ° C).
В этой стадии расход энергии установки обусловлен энергией, необходимой для сохранения равномерных вращений камеры, которая равняется внутренней энергии сжижаемого газа плюс энергия, расходованная насосом.At this stage, the energy consumption of the installation is due to the energy necessary to maintain uniform rotation of the chamber, which is equal to the internal energy of the liquefied gas plus the energy consumed by the pump.
При превращении устройства в аппарат, выполняющий поступательное движение, неподвижный барабан прикреплен к неподвижному наружному кожуху с произвольной конфигурацией, на поверхность которого выведены входные трубы внутреннего барабана со своими регулирующими клапанами. Если один из клапанов открыт, когда другие закрыты, тогда весь прибор пускается в поступательное движение в этом направлении.When turning the device into a translational motion apparatus, the fixed drum is attached to the fixed outer casing with an arbitrary configuration, on the surface of which the input pipes of the inner drum with their control valves are brought out. If one of the valves is open when the others are closed, then the whole device is put into translational motion in this direction.
Источник информацииSourse of information
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AM20030098 | 2003-08-06 | ||
| PCT/AM2004/000001 WO2005015099A1 (en) | 2003-08-06 | 2004-07-21 | Method of gas liquefaction and plant of its realization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200600340A1 EA200600340A1 (en) | 2006-08-25 |
| EA007998B1 true EA007998B1 (en) | 2007-02-27 |
Family
ID=34120283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200600340A EA007998B1 (en) | 2003-08-06 | 2004-07-21 | Method of gas liquefaction and plant of its realization |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA007998B1 (en) |
| WO (1) | WO2005015099A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114893951B (en) * | 2022-05-10 | 2023-10-27 | 重庆炘扬航能源有限公司 | Liquefied natural gas cold box precooling equipment |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB152643A (en) * | 1919-10-15 | 1921-03-10 | Michel Zack | Improvements in processes for separating oxygen and nitrogen and in apparatus therefor |
| US3643452A (en) * | 1968-08-20 | 1972-02-22 | Petrocarbon Dev Ltd | Recovery of gases |
| US3775988A (en) * | 1969-05-23 | 1973-12-04 | L Fekete | Condensate withdrawal from vortex tube in gas liquification circuit |
-
2004
- 2004-07-21 EA EA200600340A patent/EA007998B1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-07-21 WO PCT/AM2004/000001 patent/WO2005015099A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB152643A (en) * | 1919-10-15 | 1921-03-10 | Michel Zack | Improvements in processes for separating oxygen and nitrogen and in apparatus therefor |
| US3643452A (en) * | 1968-08-20 | 1972-02-22 | Petrocarbon Dev Ltd | Recovery of gases |
| US3775988A (en) * | 1969-05-23 | 1973-12-04 | L Fekete | Condensate withdrawal from vortex tube in gas liquification circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005015099A1 (en) | 2005-02-17 |
| EA200600340A1 (en) | 2006-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3793848A (en) | Gas compressor | |
| CN107429954A (en) | The method of operation of refrigerator and refrigerator | |
| US3834179A (en) | Turbine with heating and cooling | |
| CN113266956B (en) | Refrigerating system and cooling method of hypergravity centrifuge | |
| CN107202675A (en) | The anti-freeze method of continous way transonic wind tunnel hydrojet nitrogen cooling system cooler | |
| WO2012065169A2 (en) | Pump-less cooling | |
| CN111594283A (en) | Two-stage turbine gas suspension ORC power generation system and control method | |
| Ding et al. | Two phase flow simulation of water ring vacuum pump using VOF model | |
| US11306592B2 (en) | Reverse cycle machine provided with a turbine | |
| EA007998B1 (en) | Method of gas liquefaction and plant of its realization | |
| CN102003221A (en) | After-boosted turbo expander for gas bearing | |
| CN103835835B (en) | Pendular ring system and application thereof | |
| US3937034A (en) | Gas compressor-expander | |
| CN112871475A (en) | Efficient energy-saving temperature control method and device for large-scale high-G-value centrifugal machine | |
| CN108981969B (en) | Device and method for testing air friction heat generation capacity of geotechnical centrifuge in vacuum environment | |
| US8087247B2 (en) | Heat engine/ heat pump using centrifugal fans | |
| US9429342B2 (en) | Device and method for transporting heat | |
| US20230079187A1 (en) | Compound refrigeration system for heat pipe of supergravity centrifuge | |
| CN104662378A (en) | Brayton cycle engine | |
| US7874175B2 (en) | Heat engine / heat pump using centrifugal fans | |
| CN206221246U (en) | A kind of food product refrigeration cabinet CO2 sliding-vane compressors | |
| US20150323619A1 (en) | Nuclear magnetic resonance analysis probe, device and method | |
| US3874190A (en) | Sealed single rotor turbine | |
| RU2118473C1 (en) | Centrifugal heat pump and/or refrigerating machine | |
| CN116986157B (en) | Cold air circulation device for ship-borne refrigerated container |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |