SU1247635A1

SU1247635A1 - Устройство дл управлени процессом получени жидкого хладагента

Info

Publication number: SU1247635A1
Application number: SU853861049A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Синицын; Валентин Федорович Гурин; Валерий Николаевич Пулин; Илья Абрамович Хайкин; Ариан Викторович Бронфенбренер; Василий Васильевич Николаев; Георгий Викторович Тихомиров; Валерий Максимович Бычин; Владимир Дмитриевич Ломовских; Александр Викторович Исаев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6956; Оренбургский Гелиевый Завод
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1986-07-30

Description

Изобретение относитс к технике сжижени газов методом глубокого охлаждени и касаетс автоматизированных установок сжижени хладагентов, критическа температура которых ниже температуры окружающего воздуха.

Цель изобретени - снижение энергетических затрат при работе с переменной и максимально-возможной производительностью по сжиженному хладагенту.

На фиг. 1 представлена схема устройства управлени процессом получени жидкого хладагента; на фиг. 2 - 3-Р диаграммы состо ни азота.

Устрйство состоит (фиг. 1) из регул тора 1 температуры, датчика 2 температуры , регул торов 3 и 4 давлени , регул торов 5 и 6 уровн , ограничител 7 верхнего предела сигнала, регулирующего клапана 8, дроссельно-регулирующих клапанов 9 и 10, кроме того, содержит емкость-накопитель 11, компрессор 12, блок 13 теплообменников предварительного охлаждени , теплообменники 14 и 15.

Хладагент высокого давлени с коллектора нагнетани компрессора 12 при давлении 70 кгс/см поступает на охлаждение в блок 13 теплообменников предварительного охлаждени , где охлаждаетс до 163 К за счет холода потоков газообразного хладагента низкого давлени , поступающего из теплообменника 15 (процесс охлаждени показан на фиг. 2 линией А-Б).

Затем хладагент высокого давлени поступает в теплообменник 14, где охлаждаетс за счет кипени жидкого постороннего хладагента, заполн ющего межтрубное пространство теплообменника (процесс охлаждени показан на фиг. 2 линией Б-В), и направл етс в теплообменник 15 в виде жидкости при 125К, охлаждаетс в нем за счет потока хладагента низкого давлени , поступающего из технологической установки, и дросселируемого на клапане 10 на выходе газообразного хладагента из емкости-накопител 11 до температуры 105 К (процесс охлаждени показан на фиг. 2 линией В-Г). Температура хладагента высокого давлени обеспечиваетс регул тором 1 температуры, воздействующим на клапан 8, измен ющим поток жидкого постороннего хладагента в теплообменник 14, с коррекцией от пропорционального регул тора 5 уровн . Выход из теплообменника 15, хладагент высокого давлени дросселируетс на дроссельно-регулирующем клапане 9 с давлени 70 кгс/см до давлени 3,5 кгс/см. В результате образуетс пережидкостна смесь, сепарируема в емкости-накопителе 11 (процесс дросселировани показан на фиг. 2 линией Г-Д). Жидкость накапливаетс в емкости-накопителе 11 и расходуетс в технологическую установку дл низкотемпературного охлаждени продуктов (при этом происходит дросселирование жидкости до давлени 1,25 кгс/ /см (процесс показан на фиг. 2 линией

Д-Л-М), газообразна фаза хладагента направл етс на рекуперацию холода в теплообменник 15. Образующийс в емкости- накопителе 11 газ дросселируетс на клапане 10 до давлени 1,25 кгc/cм (процесс показан на фиг. 2 линией Д-Е-Ж) и, объедин сь с потоком, идущим из технологической установки, выводитс через теплообменник 15 и блок 13 теплообменников в коллектор всасывани компрессоров 12.

Давление в емкости-накопителе 11 обеспечиваетс регул тором 4 давлени , воздействующим на дроссельно-регулирующий клапан 10. Давление хладагента перед дрос- сельно-регулирующим клапаном обеспечиваетс регул тором 3 давлени , воздействую щим на дроссельно-регулирующий клапан 9, с коррекцией от пропорционального регул тора 6 уровн жидкого хладагента в емкости 11.

Потребление жидкого хладагента опре0 дел етс степенью наполнени емкости-накопител жидким хладагентом. Следовательно, задание, устанавливаемое регул тором уровн , определ ет производительность установки по получаемому жидкому хладагенту. При разборе жидкого хладагента меньше

5 номинального происходит увеличение уровн жидкого хладагента в емкости-наполнителе 16. Это приводит к увеличению выходных сигналов с пропорциональных регул торов 5 и 6 уровн . Происходит изменение задани регул торам 1 температуры в сторону повышени температуры хладагента на выходе из теплообменника 15 и регул торам 3 давлени в сторону понижени давлени хладагента высокого давлени перед дрос- сельно-регулирующим клапаном 9. При этом уменьшение количества жидкости, образую щейс при дросселировании на клапане 9, происходит как за счет повышени температуры хладагента перед дроссельно-регули- рующим клапаном 9, так и за счет понижени давлени (процесс понижени об0 разовани жидкости представлены на фиг. 2 линией Г-И при различной величине давлени нагнетани компрессоров).

При достижении температуры и давлени хладагента высокого давлени перед клапаном 9 значений, соответствующих области

5 влажного пара, хладагент перед клапаном 9 постепенно мен ет свое агрегатное состо ние (жидкость на парожидкостную смесь). При этом некоторое врем изменени давлени и температуры происходить не будет. Уменьшение образовани жидкости в этом случае будет происходить за счет повыщени процента пара в парожидкостной смеси перед клапаном 9 (процесс показан на фиг. 2 линией И-К при различной величине затрачиваемой энергии на охлаждение). 5 При понижении уровн хладагента ниже заданного значени регул торы 5 и 6 уровн уменьшают свой выходной сигнал.

Происходит изменение задани регул торам 1 температуры в сторону понижени

0

температуры хладагента на выходе из теплообменника 15 и регул торам 3 давлени в сторону повышени давлени хладагента высокого давлени перед дроссельно-регули- рующим клапаном 9. При этом повышение количества жидкости, образующейс при дросселировании на клапане 9, происходит как за счет понижени температуры хладагента перед дроссельно-регулирующим клапаном 9, так и за счет повышени давлени (фиг. 2 лини Г-И).

В первоначальный период в случае когда значени температуры и давлени соответствуют области влажного пара повышение количества образующейс жидкости происходит за счет понижени процента пара в парожидкостной смеси перед клапаном 9.

Данное регулирование осуществл етс до тех пор, пока уровень жидкого хладагента не достигнет заданного значени .

Максимально возможна производительность по сжиженному хладагенту обеспечиваетс путем поддержани максимально возможного давлени и минимальной температуры хладагента перед клапаном 9.

Применение двух регул торов уровн 5 и 6 необходимо дл регулировани скорости снижени количества образующейс в емкости-накопителе 11 жидкости путем задани различных параметров их настройки. Дл обеспечени безопасной работы компрессоров 12 вводитс ограничение максимально возможного давлени ограничителем 7.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ жидкого ХЛАДАГЕНТА, содержащее регуляторы давления, температуры,регулирующий и дроссельно-регулирующий клапаны, отличающе- еся тем, что, с целью снижения энергетических затрат при работе с переменной и максимально возможной производительностью по сжиженному хладагенту, устройство снабжено двумя регуляторами уровня сжиженного газа в емкости-накопителе и ограничителем верхнего предела сигнала при этом выход первого регулятора уровня подключен через ограничитель к регулятору давления нагнетания компрессоров, соединенному с дроссельнорегулирующим клапаном, установленным на трубопроводе газообразного хладагента, а выход второго регулятора уровня связан с регулятором температуры газа перед дроссельно-регулирующим клапаном, соединенным с клапаном подачи сжиженного хладагента в теплообменнике.

SU ... 1247635