Способ охлаждения продукта и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано на крупных холодильных установках. Цель изобретения - повышение экономичности при неравномерном потреблении продукта. Для этого накопитель 8 газогидратной суспензии выполнен из нескольких скоммутированных по газообразному агенту, газогидратной суспензии и теплоносителю секций 9,10,11, соединенных по газообразному агенту с кристаллизатором 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 кристаллизатором 4 через вентиль 29, связанный с датчиком 28 расхода газообразного агента, установленным на трубопроводе его подачи в кристаллизатор 4. Накопление газогидратной суспензии проводят периодически в секциях 9,10,11 накопителя 8, после заполнения секции 9,10,11 разложение газогидратов в них проводят также периодически. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151)5 F 25 В 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4632537/23-06 (22) 05.01.89 (46) 23.12,90. Бюл. № 47 (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (72) Э. А. Бакум (53) 621.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1537983, кл. F 25 В 15/00, 1987. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОДУКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к холодильной технике и м. б. использовано на крупных холодильных установках. Цель изобретения — повышение экономичности при неравномерном потреблении продукта. Для этого накопитель 8 газогидратной суспензии вы„„SU„„1615491 А t полнен из нескольких скоммутированных по газообразному агенту, газогидратной «у«пензии и теплоносителю секций 9, 10, 11, соединенных по газообразному агенту с кристаллизатором 4, емкость 5 установлена H трубопроводе, соединяющем насос 6 пода ги газогидратной суспензии с накопителем 8, и соединена по газогидратной суспензии с накопителем 8, по агенту — с кристаллизатором 4 через вентиль 29, связанный « датчиком 28 расхода газообразного агента, установленным на трубопроводе его подачи в кристаллизатор 4. Накопление гам гпдратной суспензия проводят периодиче«м в секциях 9, 10, 11 накопителя 8, посл заполнения секций 9, 10, I l разложенис га гогидратов в ниx проводят также периодически. 2 с. и 1 з.п ф-лы, 2 ил.

1615491

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано на крупных холодильных установках.

Цель изобретения — повышение экономичности при неравномерном потреблении . п р оду кт а.

На фиг. 1 условно представлены процессы, происходящие при реализации способа, на фазовой диаграмме (давление P; температура Т); на фиг. 2 — схема холодиль н ой уст а но в к и.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: линия А — С вЂ” 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 вЂ” повышению давления

; гидратной суспензии на выходе из зоны, гидратообразования; точка b — отделению непрореагировавшего гидратообразующего агента от гидратной суспензии; линия b — 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 — d — разложению гидратов на рассол и газообразный агент при потреблении продукта; точка d — состоянию смеси гидраты, рассол и газообразный агент в зоне разложения гидратов при потреблении охлажденного продукта потребителем; линия

d — а — рециркуляции газообразного агента ! в зону гидратообразования и образование гидратов; линия d — е — повы шению давления рассола перед подачей в зону охлаждения продукта; линия 8 — f — прокачиванию рассола через зону охлаждения продукта; линия f — d — 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 машины 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.

Для примера рассмотрена работа установки при использовании в качестве гидратообразующего агента изобутана и раствора

NaC1 с концентрацией -20О.

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

-! 50 — 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% проводят аналогично заполнение следующей секции, например 10, для чего открывают вентили 17 и 20., a вентили 16 и 19 секции 9 закрывают, а затем заполняют секцию 11 и т. д.

В момент потребления охлажденного продукта последний направляют в охладитель 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 вентиль

l3, 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 результате 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

1615491

Формули изобретения

Составитель Б. Добротворцев

Редактор Г. Гербер Техред А. Кравчук Корректор Ч..пончакова

Заказ 3977 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета го изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раун скан наб., д. 4,5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, i.i. Гагарина, 101 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, используя 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 ных 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 про .унта, 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 отдельных 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 период1гчески отдельно в каждом объеме после его заполнения газогидратной суспензией, образующийся при этом газообразный агент рециркулируют на образование газогидра10 „„

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, по в период разложения газогидратов расход н.какого гидратообразующего агента, рециркулирующего в зону гидратообразовани я, сокращают на величину, равную расходу газообразного агента, образованного при

",. ÿçëîæåHèè газогидратов.

3 Устройство для охлаждения продукта, содер;ка щее соединенные между собом трубопроводами с вечтилями охладитель, испа20 ритель холодильной машины, кристаллизатор газогидратов, размещенный в испарителе, накопитель газогидратной суспензии, емкость и насосы. отличающееся тем, что, с 1елью повышения экономичности при нерав2„номерном потреблении продукта, накопитель газо идратной суспензии выполнен из нескольких скоммутированных по газообразному агенту газогидратной гуспензии и теплоносителю секций, соединенных по газообразному агенту с кристаллизатором, à рМ-.О кость ус, нновлена в трубопроводе, соединяющем насос подачи гà3oãèäðàòíîé суспензии с накопителем, и соединена по газогидратной суспензии с накопителем газогидратной суспензии, пь агенту — с кристаллизатором через вентиль, связанный с датчиком р,-.схо3-„да газообразного агента, дополнительно .,становленным на трубопроводе его подачи в кристаллизатор.