Установка разделения воздуха высокого давления

(5 В 902 Р 25 1 3 0 ЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТВ ашины1 М СИ й 4 й СЭ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) . Усюкин И. П. Установки, ми аппараты криогенной техники, ч.Пищевая промышленность, 1976, с. 57,рис. 39.(54) (57) УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащая линию прямого потока с последовательно установленными компрессором, теплообменником предварительного охлаждения,холодильной машиной, основным теплообменником, дросселем и ректификационнымаппаратом, и линию обратного потока.ЯО 1143943 А отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности путем снижения удельного расхода энергии, она дополнительно содержит третий теплообменник, второй дроссель и две последовательно соединенные вихревые трубы, первая из котОрых подключена к выходу из холодильной машины, а ее горячий конец - к основному теплообменнику, холодный и горячий концы второй вихревой трубы подсоединены к входу в ректификационный аппарат, причем ее горячий конец - подсоединен через третий теплообменник и второй дроссель, а линия обратного потока после ректификационного аппарата имеет две ветви, объединяющиеся в одну между основным теплообменником и теплообменником предварительного охлаждения, причем в одну из ветвей включен третий теплообменник.1143943 Составитель Ю. Суков Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор Н. Король За каз 887/32 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к криогенной технике, а именно к воздухоразделительным установкам, и может быть применено при создании установок малой производительности для получения жидких и газообразных продуктов разделения.Известна установка разделения воздуха высокого давления, содержащая линию прямого потока с последовательно установленными компрессором, теплообменником предварительного охлаждения, холодильной машиной, основным теплообменником, дросселем и ректификационным аппаратом, и линию обратного потока 1.Недостатками известной установки являются относительно низкая эффективность и надежность.Цель изобретения - повышение надежности и экономичности путем снижения удельного расхода энергии.Указанная цель достигается тем, что установка разделения воздуха высокого давления, содержащая линию прямого потока с последовательно установленными компрессором, теплообменником предварительного охлаждения, холодильной машиной, основным теплообменником, дросселем и ректификационным аппаратом, и,линию обратного потока, дополнительно содержит третий теплообменник, второй дроссель и две последовательно соединенные вихревые трубы, первая из которых подключена к выходу из холодильной машины, а ее горячий конец - к основному теплообменнику, холодный и горячий концы второй вихревой трубы подсоединены к входу в ректификационный аппарат, причем ее горячий конец подсоединен через третий теплообменник и второй дроссель, а линия обратного потока после ректификационного аппарата имеет две ветви, объединяющиеся в одну между основным теплообменником и теплообменником предварительного охлаждения, причем в одну из ветвей включен третий теплообменник. На чертеже представлена схема установки разделения воздуха высокого давления. Установка содержит линию 1 прямого потока, компрессор 2, теплообменники 3 и 4 предварительного охлаждения, блок 5 очистки, холодильную машину 6, основной теплообменник 7, дроссель 8, ректификационный аппарат 9, линию 10 обратного потока, третий теплообменник 11, второй дроссель 12 и вихревые трубы 13 и 14.Установка работает следующим образом. 15 Технологический поток воздуха направляют в линию 1 прямого потока, где сжимают в компрессоре 2 до давления 18 - 20 МПа, охлаждают в теплообменниках 3 и 4, очищают в блоке 5 очистки, пропускают через испаритель холодильной машины 6 и частично расширяют в вихревой трубе 13. Холодный поток из вихревой трубы 13 для дальнейшего расширения направляют в вихревую трубу 14, где часть потока охлаждается и расширяется до давления входа в ректификационный аппарат 9, а другая часть нагревается, Горячие потоки из вихревых труб 13 и 14 охлаждают обратным потоком в линии 1 О (из аппарата 9) в теплообменниках 7 и1 (или в одном трехпоточном теплообменнике), расширяют в дросселях 8 и 12 соответственно и смешивают перед ректификационным аппаратом 9 с холодным потоком после вихревой трубы 14. Применение вихревых труб 13 и 14 позволяет использовать часть холодопроизводительности холодильной машины 6 для компенсации потерь холода на более низких температурных уровнях,Экономическая эффективность изобретения заключается в снижении энергетических затрат на производство холода.