Криогенная установка

СООЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 177413 РЕСПУБЛИ(5)5 Е 25 В 9/ Н К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ л. %41 научно-иссле ой техники Н.М.Григорен влева, Г.А.Пе .Ш,Кобулашви ательский о, С.А.Гараесторонин, и и А.Б.Даов ид танде 7.29. н. Уста ной те шленно, Расчет и конструиов, М., Машиностроновки, машины и ап ники, М., Легкая и сть, ч. 2, 1982, с. 123 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО(57) Использование: изобретение может быть использовано в турбодетандерных агрегатах криогенных установок различного назначения. Сущность изобретения; криогенная установка содержит компрессор 1, служащий для сжатия прямого потока 2 криоагента, блок 3 охлаждения и турбодетандерный агрегат 4, включающий турбодетандер 5 с подшипниками 6 со смазывающей жидкостью и тормозным устройством 8 с рабочим телом контура 9, охладитель 10 с охлаждающей средой в виде обратного потока 11 после блока 3 охлаждения криогенной установки, 4 ил.10 15 20 25 30 35 40 50 55 Нэ фиг,1 представлена криогенная установка; на фиг.2 - криогенная установка с охладителем турбодетандерного агрегата, выполненным в виде одного теплообменника системы жидкость - газ; на фиг,З - криогеннэя установка с охладителем, выполненным в виде одного теплообменника системы газ - газ; на фиг,4 - криогенная установка с охладителем, выполненным в Изобретение относится к криогенномумашиностроению и может быть использовано в турбодетандерных агрегатах криогенных установок,Известны криогенные установки с турбодетандерными агрегатами, в которыхмощность, производимая в турбодетандере, преобразуется в тепловую энергию с помощью тормозного устройства с рабочимтелом в виде масла или газа в зависимостиот конструкции подшипников и тормозногоустройства,Недостатком таких установок является,то, что в случае воздушного охлаждения требуется теплообменные поверхности большой площади, а также дополнительныйрасход электроэнергии,Известна криогенная установка, принятая за прототип, содержащая линии прямого иобратного потоков криоагента, в которыевключены компрессор, блок охлаждения, стурбодетандерным агрегатом, выполнен-ным в виде установленных на валу в подшипниковых опорах, подключенных к линиисмазки, колесо турбины и тормозное устройство, подключенное к тормозному контуру,Недостатком такой установки являетсято, что в водяной полости охладителя турбодетэндера происходит осаждение солей, накапливание различных загрязненийзаиливание) и корродировэние поверхности, что приводит к снижению эффективности теплообмена.Цель изобретения - повышение экономичности,Поставленная цель достигается тем, чтов криогенной установке, содержащей линиипрямого и обратного потоков криогента, вкоторые включены компрессор, блок охлаждения с турбодетандартным агрегатом, выполненным в виде установленных на валу вподшипниковых опорах, подключенных клинии смазки, колесо турбины и тормозныеустройство, подключенное к термодномуконтуру. охладитель турбодетандерного аг. регата подключен с одной стороны к линииобратного потока криогента после блока ох лаждения, а с другой - к линии смазки итормозному контуру. виде двух теплообменников систем жидкость - газ, и газ - газ.Криогенная установка содержит компрессора 1, служащего для сжатия прямого потака 2 криоагента, блока 3 охлаждения и турбодетандерный агрегат 4, включающий турбодетандер 5 с подшипниками б с линией 7 смазки и тормозным устройством 8 с тормозным контуром 9. Для охлаждениясмазывэющей жидкости подшипников б ирабочего тела в контуре 9 тормозного устройства 8 служит охладитель 10 с охлаждающей средой в виде газообразного криогента в качестве которого использован, например, обратный поток 11 криоагента после блока 3 охлаждения криогенной установки, в состав которой входит турбодетандерный агрегат 4.При этом утилизируется холод недорекуперации обратного потока 11.Охладитель 10 может быть выполнен в виде одного двухпоточного теплообменника системы жидкость - газ, одного двухпоточного теплообменника системы газ - газ или в виде двух двухпоточных теплообменниковсистем жидкость - газ и газ - газ. Охладител ь 10 см. фиг.2), служащий для охлаждения смазывающей жидкости подшипников б и рабочего тела в контуре 9 тормозного устройства 8 турбодетандера 5,выполненного, например, с масляными подшипниками б с масляным тормозом 12 тормозная втулка) включает один двухпоточный теплообменник 13 системы жидкость масло) - газ криоагент).Охладитель 10, служащий для оклаждения рабочего тела в контуре 9 тормозного устройства 8 турбодетандера 5, выполненного, например, с газовым тормозом см, фиг.З) и газовыми подшипниками 14, включает один двухпоточный теплообменник 15,системы газ - газ.При выполнении турбэдетэндера 5 с газовым тормозным устройством 8 и масляными подшипниками б см, фиг,4) в охладитель10 включены два двухпоточных теплообменника 16 и 17 систем жидкость - газ и газ - газ,Криогенная установка работает следующим образом,Криоагент 2, сжатый в компрессоре 1, поступает в блок 3 охлаждения, включающий систему теплообменников и емкость сжиженного газа на фиг, не показаны), откуда после предварительного охлаждениядо необходимого уровня температур подается в турбодетандерный агрегат 4 для расширения в турбодетандере 5 и на газовыеподшипники 14, см. фиг,3), На масляные подшипники 6 подается смазывающая жид 1774138кость и после вывешивания ротора на рабочее колесо турбодетандера 5 подается рабочий газ, который расширяясь передает энергию рабочему колесу и далее по валу к тормозному устройству 8, По достижении рабочего числа оборотов трубодетандера 5 включается тормозное устройство 8. Нагретые работы смазывающая жидкость подшипников б и рабочее тело в контуре 9 тормозного устройства 8 подаются в охладитель 10, где они охлаждаются обратным потоком 11 криоагента до режимным температур и вновь поступают в тормозное устройство 8 и на подшипники б,Использование холода недорекуперации обратного потока 11 криоагента криогенной установки после блока охлаждения 3 позволяет повысить экономичность установки за счет утилизации холода сбросного потока криоагента.Формула изобретения Криогенная установка, содержащая 5 линии прямого и обратного потоков криоагента, в которые включены компрессор, блок охлаждения с турбодетандерным агрегатом, выполненным в виде установленных на валу в подшипниковых опорах, подклю ченных к линии смазки, колеса турбины итормозного устройства, подключенного к тормозному контуру, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности, установка содержит охладитель, под ключенный с одной стороны к линииобратного потока после блока охлаждения и с другой - к линии смазки и тормозному контуру.1774138 Составитель А.ФедотовРедактор Т,Орлова Техред М.Моргентал Корректор АВорови НТ СССР оизвпдственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 3918 ВНИИПИ Г Тираж Подписное 1 арсгвенного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5