Газификатор криогенной жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Р 17 С 9/О И КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРС ТВЕН НПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к технике газификации криогенных жидкостей и можетбыть использовано в газификационных установках для кислорода, азота, метана и другихкриопродуктов, в том числе в топливных системах ДВС, использующих сжиженный природный газ. Цель изобретения состоит в повышении точности и надежности стабилизации температуры продукционного потока,ЯО 1451432 и упрощении конструкции газификатора. Газификатор содержит емкость, заполненную промежуточным теплоносителем, в которой размещены соединенные между собой секции поверхностного теплообменника для газификации криогенного продукта, расположенные на разной высоте. Патрубок ввода продукта подключен к средней секции, патрубок вывода - к нижней, при этом источник нагрева расположен между средней и верхней секциями. Основной нагрев продукционного потока осуществляется горячей водой, подаваемой по трубопроводу, между средней и верхней секциями. Циркулирующую вода, контактирующая со слоем льда на средней секции, охлаждается до О+5 С, опускается на дно емкости и в нижней секции стабилизирует температуру продукционного потока на уров- Я не 312 С. 2 ил, 14514321Изобретение относится к системам газификации криогенных жидкостей и может быть использовано в газификационных установках.Цель изобретения - повышение эффективности за счет повышения точности стабилизации температуры продукционного потока на выходе, упрощение конструкции газификатора,На фиг. 1 изображен газификатор (источником нагрева является ТЭН); на фиг. 2 - то же, источником нагрева является горячая вода.Газификатор содержит емкость 1, заполненную водой 2, в емкости размещены секции 3, 4 и 5 поверхностного теплообменника, соединенные между собой, Патрубок 6 ввода последовательно соединен со средней секцией 3, верхней секцией 4 и нижней секцией 5.Патрубок 7 вывода продукта подключен к секции 5,Между секциями 3 и 4 установлены ТЭНы 8 (фиг. 1) либо линия 9 подачи горячей воды. Линия 10 отвода охлажденной воды соединена с верхней частью емкости .Газификатор работает следующим образом. Газифицируемый криопродукт поступает по патрубку 6 в секцию 3, вокруг нее намораживается слой льда. Горячая вода, образуемая в зоне ТЭНов 8 и подаваемая по линии 9. нагревает криопродукт в секции 4 выше заданного уровня стабилизации температуры, определяемого температурой замерзания воды (ОС).Слои воды, контактирующие со слоем льда на секции 3, охлаждаются до О+5 С, опускаются на дно емкости 1 и охлаждают поток газа в секции 5 до +312 С. Циркуляция воды в нижней части емкости 1 обеспечивается конвекцией между охлаждающей поверхностью секции 3 и греющей - секции 5, а также и за счет гидравлического взаимодействия с греющими потоками воды.в верхней части емкости, усиливающего циркуляцию воды внизу.Количество промежуточного теплоносителя (в данном случае воды) и, соответственно, объем емкости 1 подбираются исходя из количества тепла, вносимого источником тепла (ТЭНами 8), и температуры количества криогенного продукта таким образом, чтобы при любых возможных их значениях промежуточный теплоноситель в нижней части емкости осуществовал при работе газификатора в двух фазах - твердой и жидкой.т. е. в состоянии фазового перехода, Формула изобретения 40 45 50 10 15 20 25 30 35 2Недорекуперация в нижней секции 5 определяется соотношением поверхностей секций и расстоянием между ними.При изменении температуры и количества греющей воды, подаваемой по линии, соответственно увеличивается либо уменьшается температура продукционного потока на выходе из секции 4.При увеличении температуры газа на входе в секцию 5 усиливается циркуляция воды в нижней части емкости и возрастает интенсивность отвода тепла от секции 5.Нелинейный характер зависимости отводимого теплового потока от секции 5 обеспечивает стабилизацию температуры продукционного газа на уровне температуры плавления льда.С учетом аномально высокой плотности воды при +4 С температура продукционного потока устанавливается на уровне 4 С+ +ХТ, где ЛТ - недорекуперация на теплом конце секции 5.Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает выдачу продукта с постоянной температурой, мало зависящей от режимов газификации.Кроме того, конструкция газификатора обеспечивает значительное повышение надежности и точности регулирования температуры в сравнении с прототипом за счет исключения быстроизнашиваемых элементов электроавтоматики и использования физических свойств теплоносителя.Использование предлагаемой конструкции в системах газификации сжиженных газов (метана) транспортных средств обеспечивает безотказность работы при одновременном снижении стоимости системы, а также улучшение условий работы двигателя внутреннего сгорания, в который поступает газифицированный продукт. Газификатор криогенной жидкости, содержащий емкость для промежуточного теплоносителя, в которой размещены поверхностный теплообменник с патрубками ввода и вывода продукта и источник нагрева, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет повышения точности стабилизации температуры продукта на выходе,. поверхностный теплообменник выполнен в виде размещенных по высоте емкости и соединенных между собой секций, средняя из которых подключена к патрубку ввода продукта, нижняя - к патрубку вывода продукта, при этом источник нагрева расположен между верхней и средней секциями.Составитель Г. О Техрел И. Верее Тираж 431 ного комитета СССР по Москва, Ж - 35, Раушс рафицеское прелприяти