[go: up one dir, main page]

RU2279019C2 - Liquefied gas cooling apparatus - Google Patents

Liquefied gas cooling apparatus Download PDF

Info

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
Application number
RU2003117533/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003117533A (en
Inventor
Владимир Михайлович Харин (RU)
Владимир Михайлович Харин
Денис Алексеевич Горьковенко (RU)
Денис Алексеевич Горьковенко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия filed Critical Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия
Priority to RU2003117533/15A priority Critical patent/RU2279019C2/en
Publication of RU2003117533A publication Critical patent/RU2003117533A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2279019C2 publication Critical patent/RU2279019C2/en

Links

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: cryogenic technique, plants for producing liquefied low temperature carbon dioxide.
SUBSTANCE: apparatus includes throttling valve, supply and withdrawing pipelines. Apparatus includes in addition filter with filtering and throttling functions arranged directly after throttling valve; system for automatic control of summed pressure drop in throttling valve and filter; pipelines for blowing filter, lock fitting. Filter is mounted on discharge pipeline with possibilities of disconnecting from it and connecting with blow pipelines.
EFFECT: enhanced purity of liquefied gas.
3 cl, 1 dwg

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=Т12 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)

1. Устройство для охлаждения сжиженного газа, содержащее дроссельный вентиль, подводящий и отводящий трубопроводы, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено фильтром, выполняющим функцию фильтрования и дросселирования, расположенным непосредственно за дроссельным вентилем, системой автоматического регулирования суммарного перепада давления на дроссельном вентиле и фильтре, трубопроводами продувки фильтра и запорной арматурой, причем фильтр установлен на отводящем трубопроводе с возможностью отключения от него и подключения к трубопроводам продувки.1. A device for cooling liquefied gas containing a throttle valve, inlet and outlet pipes, characterized in that it is additionally equipped with a filter that performs the function of filtering and throttling, located directly behind the throttle valve, a system for automatically controlling the total pressure drop across the throttle valve and filter, filter purge pipelines and shutoff valves, moreover, the filter is installed on the discharge pipe with the possibility of disconnecting from it and connecting to purge pipelines. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено двумя фильтрами, соединенными параллельно.2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with two filters connected in parallel. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система автоматического регулирования содержит датчики давления в подводящем и отводящем трубопроводах, командный блок и исполнительные механизмы дроссельного вентиля и запорной арматуры.3. The device according to claim 1, characterized in that the automatic control system comprises pressure sensors in the inlet and outlet pipes, a command unit and actuators of the throttle valve and stop valves.
RU2003117533/15A 2003-06-11 2003-06-11 Liquefied gas cooling apparatus RU2279019C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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