Криогенная установка для ожижения газов

(22) Заявлено 01,03.78 (21) 2584992/23-26с присоединением заявки Ме(45) Дата опубликования описания 30.08.7 Государственныи комите 53) УДК 621.59. Агеев,71) Заявитель единенныи институт ядерных исследован 4) КРИОГЕННАЯ УСТАНОВКА ДЛ ЖЕНИЯ ГАЗ Изобретение относится к криогенной технике, в частности к установкам ожижениягелия, водорода и др.Известны установки для ожижения гелияи водорода, содержащие компрессор, систему предварительного охлаждения, состоящую из теплообменников, детандеров и т. п.,и концевую ступень, куда входят дросселирующее или расширительные устройства исепаратор для отделения ожиженного газа. 1 ООбщим для подобных установок является то, что ожиженный газ производится ивыводится из цикла в кипящем состоянии.В результате при сливе кипящей жидкостичасть жидкого газа превращается в пар и 15количество продукта, накапливаемого в сосудах, становится меньше, чем производимого в установке, причем для гелия этаразница может достигать 10 и более.Кроме того, при отсоединении от устанонки транспортных сосудов с кипящейжидкостью имеют место потери газа из сосуда в атмосферу,Для устранения этих недостатков в установке ожижения гелия была применена 25концевая ступень, в которой выводимыйожиженный газ дополнительно охлаждается до некипящего состояния следующим образом: жидкий кипящий гелий накапливается в сепараторе, при этом часть жидкого 30 гелия через дроссель направляется в дополнительный сепаратор, в котором эжектором создается разрежение, вследствие этого гелий в дополнительном сепараторе кипит при пониженной температуре, а ожиженный гелий выводится к потребителю из установки через змеевик, расположенный в дополнительном сепараторе.В результате температура выводимого жидкого гелия понижается, и он переходит в некипящее состояние. Кроме того, значительно сокращаются потери жидкости при ее переливе из установки в сосуд.Вместе с тем к недостаткам прототипа относится наличие дополнительного сепаратора, значительно усложняющего установку, а также то, что в сепараторе жидкий газ находится в кипящем состоянии, и прп остановке ожижителя часть жидкости испаряется; кроме того, через дроссель проходит кипящая жидкость, поэтому после дросселирования часть этой жидкости превращается в пар, который не участвует в охлаждении исходного продукта, но на сжатие которого затрачивается доля работы в эжекторе.Целью изобретения является устранение указанных недостатков: число сепараторов по сравнению с традиционными концевыми ступенями не должно увеличиваться, чтобы682739 3 Формула изобретения Редактор Г. Прусова Заказ 2002/17 Изд. М 527 Тираж 621 Подписное 1.ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Ожиженнь(о гс; Типография, пр, Сапунова, 2 не усложнять конструкцию ступени, жидкий газ должен производиться в некипящем состоянии, и количество пара, отсасываемое эжектором, не должно значительно превышать количество жидкости, используемой для охлаждения ожиженного продукта. Последнее позволит повысить эффективность ступени в целом.Поставленная цель достигается тем, что в криогенной установке для ожижения газов, содержащей эжектор, сепаратор жидкости с расположенным в нем змеевиком и дросселирующее устройство, змеевик одним концом подключен к входу эжектора, а на другом его конце размещено дросселирующее устройство.На чертеже приведена схема рассматриваемой криогенной установки для ожижения газов.Установка содержит компрессор 1, систему 2 предварительного охлаждения и собственно концевую ступень установки, состоящую из одного сепаратора 3 жидкости с встроенным в него змеевиком 4, эжектора 5 и дросселирующего устройства б.Газ, сжатый в компрессоре 1 и прошедший систему 2 предварительного охлаждения, поступает на вход эжектора 5, В эжекторе 5 сжатый газ расширяется до давления в сепараторе 3, превращаясь при этом в парожидкостную смесь, которая в сепараторе 3 разделяется на жидкость и пар. Пар возвращается в систему 2 предварительного охлаждения, а жидкость накапливается в сепараторе 3.С помощью эжектора 5 кинематическая энергия расширенного потока используется для создания разрежения в змеевике 4.Вследствие этого жидкий газ, поступающий в змеевик 4 через дросселирующее устройство 6, кипит в змеевике 4 при пониженной 5 температуре, а змеевик 4 охлаждает жидкость, накапливаемую в сепараторе 3, переводя ее в некипящее состояние.В результате уменьшаются потери жидкого продукта как при сливе в транспорт ные сосуды, так и при остановке всей установки, Кроме того, отсутствие дополнительного сепаратора позволяет упростить установку,Жидкость, проходящая через дроссели рующее устройство, находится в некипящем состоянии, в процессе дросселирования практически не испаряется и вся используется для охлаждения исходного продукта. Это позволяет для охлаждения ис ходного продукта использовать в эжекторетолько часть кинетической энергии расширяющегося потока, При этом эффективность концевой ступени криогенной установки для ожижения газов повышается.25 Криогенная установка для ожижениягазов, содержащая эжектор, сепаратор 30 жидкости с расположенным в нем змеевиком и дросселирующее устройство, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения парообразования при сливе ожиженного газа и увеличения эффективности, змеевик одним концом подключен к входу эжектора, а на другом его конце размещено дросселирующее устройство. Корректоры: Р. Беркович и Л. Брахнина