RU2279019C2 - Liquefied gas cooling apparatus - Google Patents
Liquefied gas cooling apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2279019C2 RU2279019C2 RU2003117533/15A RU2003117533A RU2279019C2 RU 2279019 C2 RU2279019 C2 RU 2279019C2 RU 2003117533/15 A RU2003117533/15 A RU 2003117533/15A RU 2003117533 A RU2003117533 A RU 2003117533A RU 2279019 C2 RU2279019 C2 RU 2279019C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- throttle valve
- pipelines
- liquefied gas
- throttling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение можно использовать в криогенной технике, а также в установках для получения жидкого низкотемпературного диоксида углерода на спиртовых заводах.The invention can be used in cryogenic technology, as well as in installations for the production of liquid low-temperature carbon dioxide in distilleries.
Известное устройство для охлаждения сжиженного газа (прототип) содержит дроссельный вентиль, подводящий и отводящий трубопроводы [1]. С помощью этого устройства диоксид углерода, предварительно сжатый в компрессоре до давления 6.5-7.0 МПа и сжиженный в конденсаторе при температуре 26-29°С, дросселируют до 0.8-1.2 МПа. При этом часть жидкости испаряется, за счет чего образующаяся парожидкостная смесь охлаждается до -46-35°С [2].A known device for cooling liquefied gas (prototype) contains a throttle valve inlet and outlet pipelines [1]. Using this device, carbon dioxide, pre-compressed in the compressor to a pressure of 6.5-7.0 MPa and liquefied in a condenser at a temperature of 26-29 ° C, is throttled to 0.8-1.2 MPa. In this case, part of the liquid evaporates, due to which the resulting vapor-liquid mixture is cooled to -46-35 ° C [2].
Обычно сжиженные газы содержат растворенные примеси, которые при охлаждении жидкости переходят в мелкодисперсное кристаллическое состояние. В частности, сжиженный диоксид углерода, получаемый из газов спиртового брожения, содержит воду и органические вещества. Присутствие кристаллов примесей в охлажденном продукте снижает его качество и надежность работы установки [1]. Описанное устройство не позволяет очищать охлаждаемый сжиженный газ от указанных примесей.Typically, liquefied gases contain dissolved impurities, which upon cooling of the liquid pass into a finely dispersed crystalline state. In particular, liquefied carbon dioxide obtained from alcoholic fermentation gases contains water and organic substances. The presence of impurity crystals in the chilled product reduces its quality and the reliability of the installation [1]. The described device does not allow to clean the cooled liquefied gas from these impurities.
Задачей изобретения является повышение чистоты сжиженного газа.The objective of the invention is to increase the purity of liquefied gas.
Решение этой задачи достигается тем, что устройство для охлаждения сжиженного газа, содержащее дроссельный вентиль, подводящий и отводящий трубопроводы, согласно изобретению снабжено фильтром, выполняющим функцию фильтрования и дросселирования, расположенным непосредственно за дроссельным вентилем, трубопроводами продувки фильтра и запорной арматурой, причем фильтр установлен на отводящем трубопроводе с возможностью отключения от него и подключения к трубопроводам продувки. Устройство может иметь два фильтра, соединенных параллельно, а также систему автоматического регулирования суммарного перепада давления на дроссельном вентиле и фильтре, содержащую датчики давления в подводящем и отводящем трубопроводах, командный блок и исполнительные механизмы вентиля и запорной арматуры.The solution to this problem is achieved by the fact that the device for cooling liquefied gas containing a throttle valve, inlet and outlet pipes, according to the invention is equipped with a filter that performs the function of filtering and throttling, located directly behind the throttle valve, filter purge pipelines and valves, and the filter is mounted on outlet pipe with the ability to disconnect from it and connect to the purge pipelines. The device may have two filters connected in parallel, as well as a system for automatically controlling the total pressure drop across the throttle valve and a filter containing pressure sensors in the inlet and outlet pipes, a command unit and actuators for the valve and stop valves.
В этом устройстве кристаллы примесей, образующиеся при дросселировании, задерживаются фильтром, установленным на отводящем трубопроводе, причем фильтр одновременно выполняет две функции - фильтрования и дросселирования. По мере накопления примесей в фильтре его гидравлическое сопротивление постепенно нарастает, поэтому увеличивается и перепад давления на фильтре. Для обеспечения стабильной работы всей установки суммарный перепад давления на дроссельном вентиле и фильтре необходимо поддерживать постоянным. В течение определенного периода это осуществляется соответствующим изменением перепада давления на дроссельном вентиле путем увеличения степени его открытия. После полного открытия дроссельного вентиля фильтр необходимо отключать и подвергать регенерации. Для этого заявляемое устройство снабжено трубопроводами продувки и запорной арматурой. Регенерацию проводят продувкой фильтра нагретым газом, при этом накопившиеся в нем примеси испаряются и удаляются. Непрерывность работы установки можно обеспечить с помощью двух фильтров, соединенных параллельно и действующих поочередно: пока один из них фильтрует, другой подвергается регенерации. Для управления работой устройства целесообразно использовать автоматизированную систему, содержащую датчики давления в подводящем и отводящем трубопроводах, командный блок и исполнительные механизмы дроссельного вентиля и запорной арматуры.In this device, impurity crystals formed during throttling are delayed by a filter installed on the discharge pipe, and the filter simultaneously performs two functions - filtering and throttling. As impurities accumulate in the filter, its hydraulic resistance gradually increases, and therefore the pressure drop across the filter also increases. To ensure the stable operation of the entire installation, the total pressure drop across the throttle valve and filter must be kept constant. During a certain period, this is carried out by a corresponding change in the pressure drop across the butterfly valve by increasing the degree of its opening. After the throttle valve is fully open, the filter must be turned off and regenerated. To this end, the inventive device is equipped with purge pipelines and valves. Regeneration is carried out by purging the filter with heated gas, while the impurities accumulated in it are evaporated and removed. The continuity of the installation can be achieved using two filters connected in parallel and acting alternately: while one of them filters, the other undergoes regeneration. To control the operation of the device, it is advisable to use an automated system containing pressure sensors in the inlet and outlet pipes, a command unit and actuators of the throttle valve and stop valves.
Заявляемое устройство имеет следующие существенные преимущества перед известным.The inventive device has the following significant advantages over the known.
1. При использовании одного и того же фильтра и одинаковой производительности установки период работы фильтра до очередной регенерации в заявляемом устройстве значительно больше, а степень очистки продукта выше.1. When using the same filter and the same installation performance, the period of operation of the filter until the next regeneration in the inventive device is much longer, and the degree of purification of the product is higher.
2. Поскольку в заявляемом устройстве фильтр одновременно выполняет две функции - охлаждения (за счет дроссельного эффекта в самом фильтре) и очистки продукта, то энергозатраты на преодоление гидравлического сопротивления фильтра не являются потерями.2. Since in the inventive device the filter simultaneously performs two functions - cooling (due to the throttle effect in the filter itself) and cleaning the product, the energy consumption for overcoming the hydraulic resistance of the filter is not a loss.
Заявляемое устройство показано на чертеже.The inventive device is shown in the drawing.
Оно содержит дроссельный вентиль 1, подводящий и отводящий трубопроводы 2 и 3, фильтр 4, трубопроводы продувки 5 и 6, запорную арматуру 7-10, а также систему автоматического регулирования суммарного перепада давления на дроссельном вентиле и фильтре, содержащую датчики давления 11 и 12, командный блок 13 и исполнительные механизмы вентиля и запорной арматуры. Параллельно фильтру 4 подключен второй такой же фильтр.It contains a throttle valve 1, inlet and outlet pipelines 2 and 3, a filter 4, purge pipelines 5 and 6, shutoff valves 7-10, as well as a system for automatically controlling the total differential pressure across the throttle valve and filter, containing pressure sensors 11 and 12, command unit 13 and actuators of the valve and valves. Parallel to the filter 4 is connected to the second of the same filter.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Сжиженный газ с параметрами р1 и Т1, содержащий растворенные примеси, непрерывно подводится по трубопроводу 2 в дроссельный вентиль 1, где давление падает до значения р, жидкость закипает и ее температура понижается. При этом часть растворенных примесей кристаллизуется и образующаяся трехфазная смесь поступает в фильтр 4. Вследствие гидравлического сопротивления фильтра, в нем тоже происходит снижение параметров дросселируемого потока и кристаллизация примесей, причем кристаллы задерживаются в порах фильтра, поэтому парожидкостная смесь, отводимая из фильтра по трубопроводу 3 с конечными параметрами р2 и Т2, не содержит твердой фазы. Так как накопление кристаллов в фильтре приводит к росту его гидравлического сопротивления, увеличивается перепад давления на фильтре Δрф=р-p2. Для сохранения в ходе работы заданного значения разности температур ΔT=Т1-Т2 необходимо поддерживать постоянным суммарный перепад давления Δp=Δpф+Δpв=p1-p2, измеряемый датчиками 11 и 12, что обеспечивается автоматически уменьшением перепада давления Δрв=p1-р на дроссельном вентиле путем увеличения степени его открытия.Liquefied gas with parameters p 1 and T 1 containing dissolved impurities is continuously supplied through line 2 to the throttle valve 1, where the pressure drops to p, the liquid boils and its temperature drops. In this case, part of the dissolved impurities crystallizes and the resulting three-phase mixture enters the filter 4. Due to the hydraulic resistance of the filter, the throttled flow parameters and the crystallization of impurities also decrease in it, and the crystals are retained in the pores of the filter, therefore, the vapor-liquid mixture discharged from the filter through the pipeline for 3 s the final parameters p 2 and T 2 does not contain a solid phase. Since the accumulation of crystals in the filter leads to an increase in its hydraulic resistance, the pressure drop across the filter increases Δp f = p-p 2 . To maintain during operation the setpoint temperature difference ΔT = T 2 -T 1 constant total pressure drop necessary to keep Δp = Δp a + Δp f = p 1 -p 2, measured by sensors 11 and 12 that automatically ensures a decrease in the differential pressure Ap = p 1 -p on the throttle valve by increasing the degree of its opening.
По достижении полного открытия дроссельного вентиля командный блок 13 вырабатывает сигналы, по которым клапаны 7 и 8 закрываются, а клапаны 9 и 10 на трубопроводах продувки открываются, одновременно производятся обратные действия с арматурой другого фильтра, в результате фильтр 4 отключается на регенерацию, а другой фильтр, уже подвергнутый регенерации, включается в работу. При этом степень открытия дроссельного вентиля также автоматически уменьшается до исходного значения. Далее описанный цикл работы повторяется.Upon reaching the full opening of the throttle valve, the command unit 13 generates signals by which the valves 7 and 8 are closed, and the valves 9 and 10 on the purge pipelines open, at the same time, the reverse actions are performed with the fittings of another filter, as a result, filter 4 is turned off for regeneration, and the other filter already regenerated, is included in the work. In this case, the degree of opening of the throttle valve is also automatically reduced to its original value. The following operation cycle is repeated.
Источники информацииInformation sources
1. Герасименко В.В. Производство диоксида углерода на спиртовых заводах. -М. Пищевая пром-сть, 1980, с.97-104, 20.1. Gerasimenko V.V. Carbon dioxide production in distilleries. -M. Food Industry, 1980, pp. 97-104, 20.
2. Алтунин В.В. Теплофизические свойства двуокиси углерода. - М. Издательство стандартов, 1975, с.303.2. Altunin V.V. Thermophysical properties of carbon dioxide. - M. Publishing house of standards, 1975, p.303.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003117533/15A RU2279019C2 (en) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | Liquefied gas cooling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003117533/15A RU2279019C2 (en) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | Liquefied gas cooling apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003117533A RU2003117533A (en) | 2004-12-10 |
| RU2279019C2 true RU2279019C2 (en) | 2006-06-27 |
Family
ID=35849527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003117533/15A RU2279019C2 (en) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | Liquefied gas cooling apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2279019C2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3792591A (en) * | 1970-03-24 | 1974-02-19 | Cryogenic Technology Inc | Helium purification method and apparatus |
| SU1479802A1 (en) * | 1987-07-28 | 1989-05-15 | Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения | Method and apparatus for producing liquid dewatered carbon dioxide |
| EP0413631A1 (en) * | 1989-08-18 | 1991-02-20 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Nitrogen production process |
| SU1761211A1 (en) * | 1990-10-23 | 1992-09-15 | Краснодарское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск | Device for working fluid continuous filtrating using counterflow regenerating |
| SU1763384A2 (en) * | 1990-06-16 | 1992-09-23 | Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики | Apparatus for water purification |
| US6105390A (en) * | 1997-12-16 | 2000-08-22 | Bechtel Bwxt Idaho, Llc | Apparatus and process for the refrigeration, liquefaction and separation of gases with varying levels of purity |
| JP2002181442A (en) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Nec Corp | Liquefied gas supply method and device to cryostat under gravity-free environment and gas separator |
-
2003
- 2003-06-11 RU RU2003117533/15A patent/RU2279019C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3792591A (en) * | 1970-03-24 | 1974-02-19 | Cryogenic Technology Inc | Helium purification method and apparatus |
| SU1479802A1 (en) * | 1987-07-28 | 1989-05-15 | Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения | Method and apparatus for producing liquid dewatered carbon dioxide |
| EP0413631A1 (en) * | 1989-08-18 | 1991-02-20 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Nitrogen production process |
| SU1763384A2 (en) * | 1990-06-16 | 1992-09-23 | Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики | Apparatus for water purification |
| SU1761211A1 (en) * | 1990-10-23 | 1992-09-15 | Краснодарское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск | Device for working fluid continuous filtrating using counterflow regenerating |
| US6105390A (en) * | 1997-12-16 | 2000-08-22 | Bechtel Bwxt Idaho, Llc | Apparatus and process for the refrigeration, liquefaction and separation of gases with varying levels of purity |
| JP2002181442A (en) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Nec Corp | Liquefied gas supply method and device to cryostat under gravity-free environment and gas separator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003117533A (en) | 2004-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6712885B1 (en) | Siloxane removal system | |
| CA2870437A1 (en) | Compressor inter-stage temperature control | |
| RU2686243C2 (en) | Method and device for controlling oil temperature in compressing unit with injecting oil or in vacuum pump and compressor unit or vacuum pump equipped with such device | |
| KR100407867B1 (en) | Water purifier having ice-maker | |
| CN100582730C (en) | Coal gasification device on-line analysis sample pretreatment system | |
| CN111994877A (en) | A medical integrated oxygen system | |
| CN108662799A (en) | Multi-stage refrigeration system and its control method | |
| RU2279019C2 (en) | Liquefied gas cooling apparatus | |
| RU2154230C1 (en) | Gas distributing station | |
| GB2388183A (en) | Hot water and cold water generating apparatus using steam-jet refrigeration | |
| CN106367147A (en) | Natural gas dehydration system and dehydration method thereof | |
| CN205807921U (en) | High-low temperature test chamber cold-smoothing weighing apparatus refrigeration system | |
| CN218924223U (en) | All-weather VOCs condensation recovery system | |
| JP2012159285A (en) | Plant for liquefying gas or gas mixture by cryogenic technique, and refining method belonging thereto | |
| RU2412746C2 (en) | Gas drying unit | |
| JP4593262B2 (en) | Liquefied fuel gas vaporization system | |
| RU2237615C1 (en) | Low-temperature carbon dioxide production process | |
| KR0154412B1 (en) | Cold, Hot De-icing Water Purifier | |
| KR970069084A (en) | Temperature control device and method of cold / warm water purifier | |
| CN111981760B (en) | Heating and unfreezing method of low-temperature air separation device | |
| CN110776965B (en) | Low-temperature removal of water and CO in natural gas2Process flow of | |
| CN216934769U (en) | Oil gas recovery device | |
| CN101957094B (en) | Open throttling refrigeration device | |
| RU2293263C2 (en) | Method of drying gas permeable diaphragms | |
| CN222196261U (en) | Hydrogen freeze purification drying device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20050812 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20051212 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |