Термокомпрессор

(51) 4 Р 04 В 37 12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ БК:з. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО делАм изОБРетений и ОткРытий(71) Одесский технологический институт холодильной промьппленности(56) Авторское свидетельство СССР В 845523, кл. Р 04 В 37/12, 1980,(54) ТЕРМОКОМПРЕССОР(57) Изобретение может быть использовано в компрессорах, сжимающих газпутем перевода его через гидратноесостояние, и позволяет повысить экономичность термокомпрессора. Камера(К) 21 отделения суспензии (С) сообщена с К 2 образования С в ее нижнейчасти. Фильтр 22, имеющий форму усеченного конуса, подсоединен к К 211295031 2 большим основанием 28. В фильтре 22расположен конический шнек 23. Цилиндр 24 с одного торца закрыт подпружиненной пробкой 25, а другим торцом соединен с меньшим основанием 29,фильтра 22, С фильтром 22 сообщенаК 26 слива, Рециркуляционный трубопровод (ТП) 27 сообщает накопительную К 11 с камерой 2. ТП 17 подачи Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в компрессорах, сжимающих газ путем перевода его через гидратное состояние.,Цель изобретения - повышение эко 1номичности.На чертеже изображен термокомпрессор, 10Термокомпрессор содержит корпус с соосными камерами образования 2 суспензии газовых гидратов и плавления 3 газовых гидратов, между которыми установлен фильтр 4, имеющий форму усеченного конуса, обращенного большим основанием 5 к камере 2 образования суспензии газовых гидратов, располоенный по оси фильтра 4 шнек 6, стакан 7, подсоединенный к больше му основанию 5 фильтра 4 и камере 2 образования суспензии и снабженный с стороны последней фильтрующей проставкой 8, а с стороны фильтра 4 полыми радиальными перегородками 9 25 с перфорированными стенками 10, накопительную 11 и промывочную 12 камеры и отстойник 13, сообщенные соответственно с фильтрующей проставкой 8, фильтром 4 и камерой 3 плавления, трубопроводы 14-20 подачи газа низкого давления в камеру 2 образования суспензии и отвода газа высокого давления из камеры 3 плавления, подвода суспензии к фильтрующей проставке 8, подачи исходной воды, подачи опресненной воды потребителю, отвода отработанного рассола, соединения полости перегородок 9 с отстойником 13,Термокомпрессор дополнительно содержит камеру 21 отделения суспензии, дополнительный фильтр 22, имеюисходной воды подсоединен в ТП 16 подвода С, а ТП 19 отвода отработанного рассола - к К 26. Запорная пробка 25 регулирует давление прессования кристалон соли . Смещение исходного рас - сола с С, подаваемой из К 21 в стакан 7, понижает концентрацию рассола в Су тем самым облегчая отмывкугазовых гидратов от рассола 1 з. и, ф-лы, 1 ил. щий форму усеченного конуса, расположенный в нем конический шнек 23, цилиндр 24, закрытый с одного торца подпружиненной пробкой 25, камеру 26 слива и рециркуляционный трубопровод 27, сообщающий накопительную камеру 11 с камерой 2 образования суспензии, причем камера 21 отделения суспензии сообщена с камерой 2 образования суспензии в ее нижней части, к камере 21 отделения снизу подсоединен большим основанием 28 дополнительный фильтр 22, меньшее основание 29 которого подключено к открытому торцу цилиндра 24, камера 26 слива сообщена с дополнительным фильтром 22, трубопровод 17 подачи исходной воды подсоединен к трубопроводу 16 подвода суспензии, а трубопровод 19 отвода отработанного рассола - к камере 26 слива.Рециркуляционный трубопровод 2 снабжен насосом 30. В камерах образования 2 суспензии и плавления 3 гидратов и на трубопроводе 20 установлены соответственно теплообменники 31-33. Промывочная камера 12 соединена с трубопроводом 20 трубопроводом 34.Термокомпрессор работает следующим образом.Минерализованная вода поступает в термокомпрессор по трубопроводу 17 в стакан 7 корпуса 1, проходит через фильтрующую проставку 8, попадает в накопительную камеру 11, откуда по трубопроводу 27 подается в камеру 2 образования суспенэии газовых гидратов:и контактирует в ней с подлежащим компрессии газом низкого давления, который вводится в затопленную3 12950 минерализованной водой нижнюю часть камеры 2 но трубопроводу 14 через форсунки, Температура минерализованной воды в камере. 2 вследствие охлаждения в теплообменнике 31 охлаждающей 5 водой понижается ниже границы образования гидратов при рабочем давлении в камере 2. Поэтому при барботировании сквозь минерализованную воду газа низкого давления происходит процесс образования и роста кристаллов газовых гидратов. Так как в состав газовых гидратов входит пресная вода, то концентрация минерализованной воды растет вплоть до образования насьпценного рассола. При дальнейшем образовании гидратов из насьпценного рассола начинают выпадать кристаллы соли, которые вместе 20 с гидратами газа и насьпценным рассолом образуют суспензию с твердой фазой. Суспензия поступает в камеру 21 разделения суспензии, в которой происходит разделение вследствие разнос ти плотностей двух твердых фаз в насьпценном растворе на два потока (плотность гидратов газа 900-1080 кг/м в зависимости от природы газа, плотность насьпценных рассолов 1100 - 30 1200 кг/мз, плотность кристаллов соли 1600-2100 кг/м),Гидраты газа вместе с насыщенным рассолом по трубопроводу 16 под давлением, создаваемым насосом 30, подаются в стакан 7, предварительно смешиваясь с исходной минерализованной водой, подаваемой по трубопроводу 17, в результате чего насыщенный рассол разбавляется, понижая тем са 40 мым концентрацию. Суспензия - рассол и гидраты газа движутся вверх по стакану 7. Проходя через фильтрующую проставку 8, суспензия частично осушается вследствие отделения рассола 45 под действием разности давлений перед и после фильтрующей проставки 8 (перепад давлений составляет 50-70 кПа).На выходе иэ фильтрующей проставки 8 начинает формироваться пористый поршень газовых гидратов, который движется к шнеку 6, проходя через зону с перегородками 9, в которые под давлением, на 100-150 кПа превьппающим давление за фильтрующей проставкой 8, подается пресная промывочная вода по трубопроводам 20 и 34. Последняя равномерно распределяется через перфорированные стенки 10 перего 31 4родок 9 н массе гидратов газа, вытесняет рассол иэ межкристаллическихпустот и отмывает гидраты газа от остаточного рассола и загрязнений. Сформировавшийся поршень иэ промытых газовых гидратов, имеющий в межкристаллических пустотах около 40 -507 (по объему) пресной воды, захватывается первым витком шнека 6 в месте основания 5 фильтра 4 и, перемещаясь вверх, прессуется до давлениясжатия газа, в результате чего изсформировавшегося поршня гидратов через фильтр 4 в камеру 12 выдавливается основная масса воды, которая потрубопроводу 34 рециркулирует на промывку в перегородки 9. При дальнейшем движении гидратов после выходаиэ зоны фильтра 4 происходит последующее постепенное уплотнение спрессованной гидратной массы и созданиегидравлического затвора, препятствующего попаданию газа в зону промывкигидратов. Гидратный поршень разрушается, а гидраты, смываемые нагретойв теплообменнике 32 суспензией, плавятся в камере 3 с выделением газавысокого давления и пресной воды,Теплота, необходимая для плавлениягидратов, подводится горячей водой,циркулирующей в теплообменнике 32.Циркулирующая в камере плавлениясуспензия, составленная из воды,раст.воренного в ней газа и пузырьков нерастворившегося газа, поступает вотстойник 13, где иэ нее частичновыделяется нерастворившийся газ, агаз высокого давления выдается напотребление через трубопровод 15.Часть пресной воды из отстойника 13по трубопроводу 20 через теплообменник 33, где она охлаждается сбрасываемым рассолом, чтобы не происходило подплавление гидратов в процессепромывки и прессования, подается вперфорированные стенки 10 перегородок 9. Другая часть пресной водыпо трубопроводу 18 выводится иэ термокомпрессора потребителю.,Кристаллы соли оседают в камере21 разделения суспензии на первыйвиток шнека 23 в основании 28, захватываются им и, перемещаясь вниз,рессуются, в результате чего из межкристаллических пустот выдавливаетсянасыщенный рассол через дополнительный фильтр 22 в камеру 26, из которой он по трубопроводу 19 через теп1295031 Составитель В.СавушкинТехред И.Попович Корректор Л,Пилипенко Редактор А.Петров Заказ 596/37 Тираж 575 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Про ктная,лообменник 33 сбрасывается из термокомпрессора. Спрессованные кристаллысоли через меньшее основание 29фильтра 22 поступают в выходной цилиндр 24, в котором создается гидравлический затвор, препятствующий вытеканию рассола через выходной цилиндр 24, взаимодействуют с запорнымконусом, разрушающим спрессованныеконгломераты кристаллов соли, и выводятся потребителю. Подпружиненнаязапорная пробка 25 регулирует давление прессования кристаллов соли. Кроме того, пружина поджимает запорнуюпробку 25 к выходному цилиндру 24 впериод пуска термокомпрессора, когдаеще не образовано достаточное количество кристаллов соли, тем самымзапирает выход иэ термокомпрессорарассола через выходной цилиндр 24,Смешение исходного рассола с суспензией, подаваемой из камеры 21 встакан 7, понижает концентрацию рассола в суспензии (газовые гидраты -рассол), тем самым облегчая отмывкугазовых гидратов от рассола,Формула и э о б р е т е н и я 1. Термокомпрессор, содержащий корпус с соосными камерами образования суспензии газовых гидратов и плавления газовых гидратов, между которыми установлен фильтр, имеющий форму усеченного конуса, обращенного большим основанием к камере образования суспензии газовых гидратов, расположенных по оси фильтра шнек, стакан, подсоединенный к большему основанию фильтра и к камере образования суспензии и снабженный с стороны последней фильтрующей проставкой, а с стороны фильтра - полыми радиальными перегородками с перфорированнымистенками, накопительную и промывочнуюкамеры и отстойник, сообщенные соответственно с фильтрующей проставкой,фильтром и камерой плавления, трубопроводы подачи газа низкого давленияв камеру образования суспензии и отвода газа высокого давления из камеры плавления, подвода суспенэии к10 фильтрующей проставке, подачи исходной воды, подачи опресненной водыпотребителю, отвода отработанногорассола, соединения полости перегородок с промывочной камерой и соедине 4 Гния полости перегородок с отстойником, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения экономичности,термокомпрессор дополнительно содержит камеру отделения суспензии, до 20 полнительный фильтр, имеющий формуусеченного конуса, расположенный внем конический шнек, цилиндр, закрытый с одного торца подпружиненнойпробкой, камеру слива и рециркуляционный трубопровод, сообщающий накопительную камеру с камерой образованиясуспензии, причем камера отделениясуспензии сообщена с камерой образования суспензии в нее нижней части,в камере отделения снизу подсоединенбольшим основанием дополнительныйфильтр, меньшее основание которогоподключено к открытому торцу цилиндра, камера слива сообщена с дополни 35 тельным фильтром, трубопровод подачиисходной воды подсоединен к трубопроводу подвода суспензии, а трубопровод отвода отработанного рассола -к камере слива,2, Термокомпрессор по п, 1, о т -л и Ч а ю щ и й с я тем, что рециркуляционный трубопровод снабжен насосом.