SU1143944A1 - Установка разделени воздуха высокого давлени - Google Patents
Установка разделени воздуха высокого давлени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1143944A1 SU1143944A1 SU833602274A SU3602274A SU1143944A1 SU 1143944 A1 SU1143944 A1 SU 1143944A1 SU 833602274 A SU833602274 A SU 833602274A SU 3602274 A SU3602274 A SU 3602274A SU 1143944 A1 SU1143944 A1 SU 1143944A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- heat exchanger
- flow line
- main heat
- vortex tube
- turboexpander
- Prior art date
Links
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
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
- F25J3/04278—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using external refrigeration units, e.g. closed mechanical or regenerative refrigeration units
-
- 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
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04157—Afterstage cooling and so-called "pre-cooling" of the feed air upstream the air purification unit and main heat exchange line
-
- 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
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
- F25J3/04193—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions
-
- 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
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
-
- 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
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
- F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
- F25J3/0429—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
- F25J3/04296—Claude expansion, i.e. expanded into the main or high pressure column
-
- 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
-
- 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
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
- F25J2240/10—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream the fluid being air
-
- 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
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
1. УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержаща линию пр мого потока, включающую компрессор, теплообменник предварительного охлаждени , холодильную машину, ос/2 новной теплообменник, турбодетандер, дроссель и ректификационный аппарат, и линию обратного потока, отличающа с тем, что, с целью повышени надежности и уменьшени степени расширени воздуха в турбодетандере, ока дополнительно содержит вихревую трубу, вход которой соединен с выходом холодильной машины, патрубок холодного потока - с входом в турбодетандер, а патрубок гор чего потока - с входом в основной теплообменник . 2. Установка по п. 1, отличающа с тем, что вихрева труба снабжена охлаждающей рубашкой, включенной в линию обратного потока между основным теплообменником и теплообменником предварительного охлаждени . NU СО со 4; 1риг-Г
Description
Изобретение относитс к криогенной технике, а именно к воздухоразделительным установкам, и может быть применено при создании установок малой производительности дл получени жидких и газообразных продуктов разделени .
Известна установка разделени воздуха высокого давлени , содержаща линию пр мого потока; включающую компрессор, теплообменник предварительного охлаждени , холодильную машину, основной теплообменник , турбодетандер, дроссель и ректификационный аппарат, и линию обратного потока 1.
Недостатками известкой установки вл ютс низкие эффективность и надежность вследствие применени турбодетандеров высокого давлени с большой степенью расширени газа.
Цель изобретени - повышение надежности и уменьшение степени расширени воздуха в турбодетандере.
Цель достигаетс тем, что установка разделени воздуха высокого давлени , содержаща линию пр мого потока, включаюшую компрессор, теплообменник предварительного охлаждени , холодильную машину, основной теплообменник, турбодетандер, дроссель и ректификационный аппарат, и линию обратного потока, дополнительно содержит вихревую трубу, вход которой соединен с выходом холодильной машины, патрубок холодного потока - с входом в турбодетандер, а патрубок гор чего потока с входом в основной теплообменник.
Вихрева труба снабжена охлаждающей рубащкой, включенной в линию обратного потока между основным теплообменником и теплообменником предварительного охлаждени .
На фиг. 1 представлена схема установки разделени воздуха высокого давлени с адиабатной вихревой трубой высокого давлени ; на фиг. ,2 - установка с охлаждаемой вихревой трубой.
Установка содержит линию 1 пр мого потока, компрессор 2, теплообменники 3 и 4 предварительного охлаждени , холодильную машину 5, блок 6 очистки, основной теплообменник 7, турбодетандер 8, дроссель 9, ректификационный аппарат 10, адиабатную вихревую трубу 11, линию 12 обратного потока и охлаждаемую вихревую трубу 13 с охлаждающей рубащкой 14.
Установка работает следующим образом .
Атмосферный воздух поступает в линию 1 пр мого потока, сжимаетс в компрессоре 2 до высокого давлени (18-20 МПа), очищаетс в блоке 6 очистки и охлаждаетс в теплообменниках 3 и 4 предварительного охлаждени воздухом обратного потока и в холодильной машине 5. Далее поток воздуха высокого давлени расшир етс до среднего давлени в адиабатной вихревой трубе И, после чего холодна часть потока расщир етс в турбодетандере 8 со среднего давлени до давлени входа потока в ректификационный аппарат 10. Гор чий поток после вихревой трубы 11 охлаждаетс в основном теплообменнике 7 воздухом, проход щим по линии 12 обратного потока, расшир етс в дросселе 9 и смешиваетс с потоком после , турбодетандера 8 перед входом в ректификационный аппарат 10.
Работа установки по схеме, изображенной на фиг. 2, отличаетс тем, что только часть потока воздуха высокого давлени расщир етс до среднего давлени в охлаждаемой вихревой трубе 13 и подаетс в турбодетандер 8. Друга часть потока высокого давлени охлаждаетс в основном теплообменнике 7, расшир етс в дросселе 9 и смешиваетс с детандерным потоком. После смещени общий поток воздуха направл етс в ректификационный аппарат 10. Вихрева труба 13 охлаждаетс в рубашке 14 частью потока воздуха, направл емого по линии 12 после основного теплообменника 7.
Так как в турбодетандере среднего дав лени дол газодинамических потерь энергии ниже, чем в турбодетандере высокого давлени , то уменьшение срабатываемого теплоперепада газа в турбодетандере предлагаемой установки компенсируетс увеличением его изоэнтропного КПД (плюс 0 небольшим расходом холодопроизводительности холодильной машины). Наличие вихревой трубы позвол ет использовать другую часть холодопроизводительности холодильной машины дл компенсации по5 терь холода на более низком температурном уровне.
Экономическа эффективность изобретени заключаетс в снижении удельных затрат энергии на производство 1 кг жидкого продукта и в повышении надежности 0 установки вследствие замены турбодетандера высокого давлени турбодетандером среднего давлени .
Claims (2)
1. УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащая линию прямого потока, включающую компрессор, теплообменник предварительного охлаждения, холодильную машину, ос новной теплообменник, турбодетандер, дроссель и ректификационный аппарат, и линию обратного потока, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения степени расширения воздуха в турбодетандере, она дополнительно содержит вихревую трубу, вход которой соединен с выходом холодильной машины, патрубок холодного потока — с входом в турбодетандер, а патрубок горячего потока — с входом в основной теплообменник.
2. Установка по π. 1, отличающаяся тем, что вихревая труба снабжена охлаждающей рубашкой, включенной в линию обратного потока между основным теплообменником и теплообменником предварительного охлаждения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833602274A SU1143944A1 (ru) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | Установка разделени воздуха высокого давлени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833602274A SU1143944A1 (ru) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | Установка разделени воздуха высокого давлени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1143944A1 true SU1143944A1 (ru) | 1985-03-07 |
Family
ID=21067338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833602274A SU1143944A1 (ru) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | Установка разделени воздуха высокого давлени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1143944A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2726896A1 (fr) * | 1994-11-10 | 1996-05-15 | Air Liquide | Installation et procede de separation des composants de l'air par distillation cryogenique |
-
1983
- 1983-06-09 SU SU833602274A patent/SU1143944A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Усюкин И. П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. Ч I. М., Пищева промышленность, 1976, с. 57, рис. 39. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2726896A1 (fr) * | 1994-11-10 | 1996-05-15 | Air Liquide | Installation et procede de separation des composants de l'air par distillation cryogenique |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5036672A (en) | Process and apparatus for air fractionation by rectification | |
US2522787A (en) | Method of and apparatus for liquefying gases | |
US5524442A (en) | Cooling system employing a primary, high pressure closed refrigeration loop and a secondary refrigeration loop | |
AU637141B2 (en) | Process for refrigerating, corresponding refrigerating cycle and their application to the distillation of air | |
CA2063928C (en) | Process for low-temperature air fractionation | |
KR19980086658A (ko) | 극저온 액체를 생성시키는 시스템 | |
CA2263382A1 (en) | Mixed gas refrigeration method | |
US3285028A (en) | Refrigeration method | |
EP0244205B1 (en) | Gas liquefaction method | |
EP0134698A1 (en) | Refrigeration method and apparatus | |
JP2001526376A (ja) | 液化プロセスおよび装置 | |
US2737784A (en) | Apparatus for obtaining liquid oxygen | |
SU1143944A1 (ru) | Установка разделени воздуха высокого давлени | |
CN85109265A (zh) | 从原料气中分离产品气体的方法及其装置 | |
US2552560A (en) | Process of producing oxygen | |
RU2137067C1 (ru) | Установка ожижения природного газа | |
US4606744A (en) | Method and apparatus for liquefying a low-boiling gas | |
US2411711A (en) | Method and apparatus for separating and liquefying gases | |
SU1143943A1 (ru) | Установка разделени воздуха высокого давлени | |
US3129080A (en) | Equipment for supplying both air compressed to high pressure and liquid oxygen | |
RU2202078C2 (ru) | Способ ожижения природного газа | |
USRE23463E (en) | Process of producing oxygen | |
GB1001938A (en) | Process for the production of liquid hydrogen | |
RU2247908C1 (ru) | Способ производства сжиженного природного газа | |
RU2238489C1 (ru) | Способ ожижения природного газа |