Способ охлаждения продукта и устройство для его осуществления

(51)5 Г 25 В 15/00 АЯЗЩь т;, 1; (,-ар Е 1 ЕНИ ИДЕТЕЛЬСТБУ ститут х Я ПРОДУК ОСУШЕСТ холодильной на крупных ь изобретен при нерава. Для зтого успензии выОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАН И К АВТОРСКОМУ(71) Одесский технологическийлодильной промышленности(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГОВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится ктехнике и м. б. использованохолодильных установках. Целния - повышение экономичносномерном потреблении продуктнакопитель 8 газогидратной с полнен из нескольких скоммутированных по газообразному агенту, газогидратной суспензии и теплоносителю секций 9, 1 О, 11, соединенных по газообразному агенту с кри. сталлизатором 4, емкость 5 установлена в трубопроводе, соединяющем насос 6 подачи газогидратной суспензии с накопителем 8, и соединена по газогидратной суспензии с накопителем 8, по агенту - с кристаллиза. тором 4 через вентиль 29, связанный с датчиком 28 расхода газообразного агента, установленным на трубопроводе его подачи в кристаллизатор 4. Накопление гам гпд. ратной суспензия проводят периодически в секциях 9, 10, 11 накопителя 8, посл за полнения секций 9, 0, 11 разложенис га югидратов в них проводят также периодически. 2 с. и 1 з.п ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано на крупных холодильных установках,Цель изобретения - повышение экономичности при неравномерном потреблении продукта. На фиг, 1 условно представлены про-цессы, происходящие при реализации способа, на фазовой диаграмме (давление Ц; тем-пература Т); на фиг. 2 - схема холодиль ной установки.На фиг. 1 приняты следующие обозначения: линия А - С - кривая упругости гидратообразующего агента; линия Е-О-Д - гидратная кривая системы рассол + гидратообразующий агент; точка а соответствует образованию гидратов в зоне гидратообра, зования; линия а - Ь - повышению давления ; гидратной суспензии на выходе из зоны , гидратообразования; точка 6 - отделениюнепрореагировавшего гидратообразующего агента от гидратной суспензии; линия О - а - рециркуляции агента в зону гидратообразования; линия о - с - накоплению гидратов в накопителе гидратной суспензии; линия с - а - рециркуляции теплоносителя (рассола) из накопителя гидратов в зоне гидратообразования при накоплении гидратов; линия с - д - разложению гидратов на рассол и газообразный агент при потреблении продукта; точка д - состоянию смеси гидраты, рассол и газообразный агент в зоне разложения гидратов при потреблении охлажденного продукта потребителем; линия д - а - рециркуляции газообразного агентав зону гидратообразования и образование гидратов; линия д - е - повы шению давления рассола перед подачей в зону охлаждения продукта; линия 8 - 1 - прокачиванию рассола через зону охлаждения продукта; линия 1 - Й - рециркуляции рассола в секцию зоны накопления гидратов, работающую в режиме разложения гидратов, понижению его температуры в результате теплообмена с разлагающимися гидратами газа.Холодильная установка состоит из охладителя 1, холодильной мацкины 2, испарителя 3 холодильной машины, кристаллизатора 4 газовых гидратов, размещенного в испарителе 3, емкости 5, насосов 6 и 7, накопителя 8 газогидратной суспензии, состоящего из нескольких, например трех, секций 9 - 11, каждая из которых снабжена фильтровальной перегородкой 12, и соединенных через вентили 13 - 15 с насосом 7, через вентили 16 - 18 - с емкостью 5, через вентили 19 - 21 - с кристаллизатором 4, через вентили 22 - 24 - с охладителем 1, через вентили 25 - 27 - через датчик 28 расхода газообразного агента с кристаллизатором 4, Датчик 28 имеет связь с вентилем 29, соединяющим емкость 5 с кристаллизатором 4,Холодильная установка работает следующим образом.5 10 15 20 25 30 В момент потребления охлажденного продукта последний направляют в охлади- тель 1, в котором охлаждают его за счет бесконтактного теплообмена с холодным рассолом, подаваемым насосом 7 из одной из секций с завершившимся процессом заполнения, например из секции 9, через вентиль3, до требуемой температуры, а затем выводят потребителю. Нагретый рассол, выходящий из охладителя, рециркулируют через вентиль 22 в секцию 9, где, контактируя с гидратами, он охлаждается в резуль 35 40 тате гидратов на рассол и газообразный агент при - 259,5 К и давлении 100 кПа. Необходимое давление поддерживают соответствующим открытием вентиля 25, через который газообразный агент подают в кристаллизатор на образование гидратов, где при - 257 К и давлении 85 кПа образуют гидраты и направляют их через емкость 5 в одну из секций, работающих в режиме заполнения, например секцию 11, которая находится при параметрах (температуре 257 К и давлении 150 кПа для обеспечения устойчивой циркуляции рассола через накапливаемую гидратную массу), отличных от параметров, поддерживаемых в секции, в которой проводят разложение гидратов, например секции 9. На трубопроводе подачи 50 55 Для примера рассмотрена работа установки при использовании в качестве гидратообразующего агента изобутана и раствора МаС с концентрацией -20 О.В кристаллизаторе 4 при контактировании гидратообразующего агента и рассола при -257 К и давлении -85 кПа образуются гидраты, Теплоту гидратообразования отводят холодильным агентом, кипящим в испарителе 3 холодильной машины 2, Образованные гидраты в составе газогидратной суспензии, сотоящей из непрореагировавшего жидкого гидратообразующего агента, рассола и гидратов, подают под давлением -150 - 200 кПа насосом 6 в емкость 5, где производят отделение от рассола и гидратной массы иепрореагировавшего жидкого гидратообразуюшего агента, рециркулирующего через вентиль 29 вновь в кристаллизатор, где, смешиваясь с рассолом, образуют новое количество гидратов, Рассол вместе с гидратной массой направляют в одну из секций, например 9, накопителя 8 гидратной суспензии через вентиль 16, где основную массу рассола фильтруют через фильтрующую перегородку 12 и через вентиль 19 рециркулируют в кристаллизатор на образование гидратов, вентили 13, 22 и 25 закрыты. После заполнения гидратной массой секции 9 до концентрации гидратов 50 - 60 О проводят аналогично заполнение следующей секции, например 10, для чего открывают вентили 17 и 20., а вентили 16 и 19 секции 9 закрывают, а затем заполняют секцию 11 и т. д.. ДобрЪК ворцевКорректорПодписное СоставитеТехред А. КТираж 448 Редактор Г. Гербер аказ 3977 ончаков НТ СССР обретениям и открьпиям пр Раун;скан наб., д. 45 Патент, г. Ужгород, ул.арина, 10 газообразного агента в кристаллизатор установлен датчик 28 расхода агента, который подает сигнал на регулирующий вентиль 29, корректируя степень открытия последнего, для обеспечения постоянного коэффициента орошения суспензии агентом в кристаллизаторе. После разложения всей массы гидратов в секции 9 закрывают вентили 25, 22 и 13 (секция 9 готова для заполнения гидратной массой), открывают вентили 14, 23 и 26 и аналогично проводят разложение гидратов в секции 10, используч холодильный потенциал накопленной гидратной массы для охлаждения продукта. Изменение тепловой нагрузки в охладителе регулируют соответствующим изменением,сратности циркуляции рассола, подаваемого насосом 7. 1. Способ охлаждения продукта путем теплообмена с промежуточным теплоносителем, накопления образуемой из дозиров" нных количеств гидратообразующего агента и теплоносителя газогидратной суспензии в период минимального расхода продукта и разложения газогидратов на теплоноситель к гидратообразующий агент, рециркулирующий на стадию образования газогидратной суспензии, пропусканием через газогидратную массу промежуточного теплоносителя при потреблении охлаждаемого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности при неравномерном потреблении продукта, от газогидратной суспензии отделяют жидкий гидратообразующий агент перед накоплением газогидратной массы и рециркулируют его на стадию образования газогидратов, причем накопление газогидратной суспензии проводят периодически в ВНИИПИ Государственного комитета го 113035, Москва, Ж - 3 Производственно-издательский комбинаотдельных объемах, скоммутированных между собой по суспензии, теплоносителю и гидратообразующему агенту, и после заполнения каждого объема подачу в него газогидратной суспензии прекращают, а разложение газогидратов проводят также периодически отдельно в каждом объеме после его заполнения газогидратной суспензией, образующийся при этом газообразный агент рециркулируют на образование газогидрас ,2. Способ по п. 1, отличающийся тем, гтов пеннод разложения газогидратов расход жидкого гидратообразующего агента, рециркулирующего в зону гидратообразовани я, сокращают на величину, равную расходу газообразного агента, образованного при разложении газогидратов.3 Устройство для охлаждения продукта,содер;кащее соединенные между собой трубопроводами с вечтилями охладитель, испа ритель холодильной машины, кристаллизатор газогидратов, размещенный в испарителе, накопитель газогидратной суспензии, емкость и насосы, отличающееся тем, что, с телью повышения экономичности при нерав номерном потреблении продукта, накопительгазо идратной суспензии выполнен из нескольких скоммутированных по газообразному агенту газогидратной гуспензии и теплоносителю секций, соединенных по газообразному агенту с кристаллизатором, а емкость ус. ановлена в трубопроводе, соединяющем насос подачи газогидратной суспензии с накопителем, и соединена по газогидратной суспензии с накопителем газогидратной суспензии, пь агенту - с кристаллизатором через вентиль, связанный с датчиком рсхо- - да газообразного агента, дополнительно.,становленным на трубопроводе его подачи в кристаллизатор.