SU66178A1 - Способ предотвращени замерзани регенераторов в установках разделени воздуха и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

В современных установках по получению газообразного кислорода дл  целей теплообмена между поступающим воздухом и отход щими азотом и кислородом обычно вместо рекуператоров - теплообменных аппаратов непрерывного действи  - примен ютс  регенераторы - теплообменные аппараты периодического действи , одним из преимуществ которых  вл етс  очистка воздуха от углекислоты и паров воды в самих аппаратах.

Принцип работы таких регенераторов заключаетс  в том, что, когда через один из них пропускают воздух, предназначенный дл  разделени , через второй в обратном направлении подают азот или кислород. Через определенные промежутки времени направление потоков мен ют. Углекислота и влага, высадившиес  на насадке регенератора при движении воздуха, удал ютс  при токе обратных газов. Степень удалени  высадившейс  углекислоты и влаги из регенераторов при прохождении обратных газов (азота или кислорода) зависит, главным образом, от разности температур между поступающим воздухом и обратными газами , а также от их давлений. При уменьшении указанной разности температур до определенных пределов регенераторы станов тс  абсолютно незамерзаемыми, т. е. вс  выделивша с  на пасадке регенератора углекислота и влага полностью удал ютс  обратными газами.

Минимальна  разность температур может быть достигнута иа холодном конце одного из регенераторов в том случае, если через этот регенератор подать такое количество воздуха, которое обеспечит его выход в состо нии сухого насыщенного пара. Так, например, при дав лени х поступающего воздуха около 5 ата и отход щих газов около 1,2 ата (при одинаковых количествах воздуха и обратных газов) и при условии, что воздух выходит из кислородных регенераторов в состо нии сухого насыщенного пара, выход щий из азотных регенераторов

№ 66178 2 -

воздух будет теплее поступающего азота примерно на 14°. Если же воздух в состо нии сухого насыщенного пара будет выходить из азогных регенераторов, то разность температур на холодном конце кислородных регенераторов достигнет величины 26°.

Авторами данного изобретени  установлено, что полный унос углекислоты обратными газами (при указанных выще давлени х) обеспечиваетс  при условии, что разность температур на холодных концах регенераторов около 6-7° и температура обратных газов, поступающих в регенераторы, 93°К (с изменением температуры обратных газов, поступающих в регенераторы, измен етс  допустима  минимальна  разность температур, обеспечивающа  полный унос углекислоты). Таким образом, нри одинаковых потоках пр мого и обратного газов, температурный напор на холодных концах регенераторов выше минимально допустимого, обеспечивающего незамерзаемость регенераторов.

Дл  предотвращени  замерзаемости регенераторов при одинаковых потоках пр мого и обратного газов, нли при меньщем количестве обратных газов, предлагаетс  способ, отличающийс  тем, что обратные газы предварительно подогревают, с целью уменьшени  разности температур между ними и поступающим воздухом на холодном конце регенераторов .

На чертеже изображена схема работы регенераторов, по сн юща  предлагаемый способ.

Обратный газ, поступающий в регенераторы с холодного конца, предварительно нагревают в теплообменниках, установленных в регенераторах , выше зоны выпадени  углекислоты. Подогрев газа происходит за счет тепла, поступающего через регенераторы воздуха и обратных газов, протекающих через другую пару регенераторов в обратно.м направлении. При необходимости у казанные теплообменники могут быть установлены в обеих парах регенераторов (азотных и кислородных ) или в одной из них.

В этих теплообменниках обратный газ до поступлени  на холодный конец регенераторов подогреваетс  до температуры, достаточной дл  создани  необходимого температурного напора на холодных концах регенераторов , при котором исключаетс  отложение избыточного количества углекислоты.

Так, если в рассмотренном выше примере предположить, что воздух из азотных регенераторов выходит в состо нии сухого насыщенного пара, а в кислородных регенераторах выше зоны отложени  утлекис-. лоты установлены теплообменники дл  предварительного подогрева обратного кислорода, то разность температур на холодных концах кислородных регенераторов может быть доведена до 7-7,5°.

При условии более высокой температуры на входе в регенераторы обратных газов, чем это имело место в рассмотренном выше примере, указанна  разность температур вполне обеспечивает полный вынос углекислоты из регенераторов.

Пред мет изобретени 

Claims (3)

1. Способ предотвращени  замерзани  регенераторов в установках разделени  воздуха методом глубокого охлаждени , отличающийс   тем, что обратные газы предварительно подогревают, с целью уменьшени  разности температур между ними и поступающим воздухом, на холодном конце регенераторов.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что подогрев обратных тазов провод т в регенераторах вне зоны отложени  углекислоты поступающим воздухом и обратными газами.

3.Устройство дл  осуществлени  способа по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю .щеес  применением поверхностного теплообменника, помещенного в

корпусе регенератора.

-Воздух -Обратный газ