Термокомпрессор

 

Изобретение может быть использовано в компрессорах, сжимающих газ путем перевода его через гидратное состояние, и позволяет повысить экономичность термокомпрессора. Камера (к) 21 отделения суспензии ТС) сообщена с К 2 образования С в ее нижней части. Фильтр 22, имеющий форму усеченного конуса, подсоединен к К,21 rj 18 с 3 1(Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 F 04 В 37 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫК,>.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3811035/25-06 (22) 06. 11.84 (46) 07.03.87. Бюл. Ф 9 (71) Одесский технологический институт холодильной промьппленности (72) 3.А.Бакум (53) 621.51(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 845523, кл. F 04 В 37/12, 1980. (54) ТЕРМОКОМПРЕССОР (57) Изобретение может быть использовано в компрессорах, сжимающих ras путем перевода его через гидратное состояние, и позволяет повысить экономичность термокомпрессора. Камера

-Ф (К) 21 отделения суспензии (С) сообщена с К 2 образования С в ее нижней части. Фильтр 22, имеющий форму усеченного конуса, подсоединен к К 21

1295031

2 большим основанием 28. В фильтре 22 расположен 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 сообщена

К 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 эко1 номичности.

На чертеже изображен термокомпрессор. 10

Термокомпрессор 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, располо..:енный по оси фильтра 4 шнек

6, стакан 7, подсоединенный к больше- 20 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 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 pac— сола с С, подаваемой из К 21 в стакан

7, понижает концентрацию рассола в С

3 тем самым облегчая отмывку газовых 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 суспензии газовых гидратов:и контактирует в ней с подлежащим компрессии газом низкого давления, который вводится в затопленную

3 12950 минерализованной водой нижнюю часть камеры 2 ио трубопроводу 14 через форсунки, Температура минерализованной воды s 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- 25 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— Зр

1200 кг/мз, плотность кристаллов соли

1600-2100 кг/м ) .

Гидраты газа вместе с насыщенным рассолом по трубопроводу 16 под дав— лением, 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 4р 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 (пе.репад 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 перего31 4 родок 9 н массе гидратов газа, вытесняет рассол иэ межкристаллических пустот и отмывает гидраты газа от остаточного рассола и загрязнений.

Сформировавшийся поршень иэ промытых газовых гидратов, имеющий в межкристаллических пустотах около 40—

50K (по объему) пресной воды, захватывается первым витком шнека 6 в месте основания 5 фильтра 4 и, перемещаясь вверх, прессуется до давления сжатия газа, в результате чего из сформировавшегося поршня гидратов через фильтр 4 в камеру 12 выдавливается основная масса воды, которая по трубопроводу 34 рециркулирует на промывку в перегородки 9. При дальнейшем движении гидратов после выхода иэ зоны фильтра 4 происходит последующее постепенное уплотнение спрессованной гидратной массы и создание гидравлического затвора, препятствующего попаданию газа в зону промывки гидратов. Гидратный поршень разрушается, а гидраты, смываемые нагретой в теплообменнике 32 суспензией, плавятся в камере 3 с выделением газа высокого давления и пресной воды.

Теплота, необходимая для плавления гидратов, подводится горячей водой, циркулирующей в теплообменнике 32.

Циркулирующая в камере плавления суспензия, составленная из воды,растворенного в ней газа и пузырьков нерастворившегося газа, поступает в отстойник 13, где иэ нее частично выделяется нерастворившийся газ, а газ высокого давления выдается на потребление через трубопровод 15.

Часть пресной воды из отстойника 13 по трубопроводу 20 через теплообменник 33, где она охлаждается сбрасываемым рассолом, чтобы не происходило подплавление гидратов в процессе промывки и прессования, подается в перфорированные стенки 10 перегородок 9. Другая часть пресной воды по трубопроводу 18 выводится иэ термокомпрессора потребителю..

Кристаллы соли оседают в камере

21 разделения суспензии на первый виток шнека 23 в основании 28, захватываются им и, перемещаясь вниз, нрессуются, в результате чего из межкристаллических пустот выдавливается " насыщенный рассол через дополнительный фильтр 22 в камеру 26, из которой он по трубопроводу 19 через теп1295031

Составитель В.Савушкин

Техред И. Попович Корректор Л.Пилипенко

Редактор A.Ïåòðîâ

Заказ 596/37 Тираж 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, vil. III>î ктная, лообменник 33 сбрасывается из термокомпрессора. Спрессованные кристаллы соли через меньшее основание 29 фильтра 22 поступают в выходной цилиндр 24, в котором создается гидравлический затвор, препятствующий вытеканию рассола через выходной цилиндр 24, взаимодействуют с запорным конусом, разрушающим спрессованные конгломераты кристаллов соли, и выво дятся потребителю. Подпружиненная запорная пробка 25 регулиру т давление прессования кристаллов соли. Кроме того, пружина поджимает запорную пробку 25 к выходному цилиндру 24 в период пуска термокомпрессора, когда еще не образовано достаточное количество кристаллов соли, тем самым запирает выход иэ термокомпрессора рассола через выходной цилиндр 24.

Смешение исходного рассола с суспензией, подаваемой из камеры 21 в стакан 7, понижает концентрацию рассола в суспензии (газовые гидраты— рассол), тем самым облегчая отмывку газовых гидратбв от рассола.

Формула и э о б р е т ения

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 перфорированными стенками, накопительную и промывочную камеры и отстойник, сообщенные соответственно с фильтрующей проставкой, фильтром и камерой плавления, трубопроводы подачи газа низкого давления в камеру образования суспензии и от J вода газа высокого давления из камеры плавления, подвода суспенэии к

10 фильтрующей проставке, подачи исходной воды, подачи опресненной воды потребителю, отвода отработанного рассола, соединения полости перегородок с промывочной камерой и соедине4I ния полости перегородок с отстойником, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, термокомпрессор дополнительно содержит камеру отделения суспензии, до20 полнительный фильтр, имеющий форму усеченного конуса, расположенный в нем конический шнек, цилиндр, закрытый с одного торца подпружиненной пробкой, камеру слива и рециркуляционный трубопровод, сообщающий накопи тельную камеру с камерой образования суспензии, причем камера отделения суспензии сообщена с камерой образования су-спензии в нее нижней части, в камере отделения снизу подсоединен большим основанием дополнительный фильтр, меньшее основание которого подключено к открытому торцу цилиндра, камера слива сообщена с дополни35 тельным фильтром, трубопровод подачи исходной 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 шийся тем, что рециркуляционный трубопровод снабжен насосом.