секционный промежуточный сосуд для аммиачных промышленных холодильных установок

Формула изобретения

1. Промежуточный сосуд для аммиачных промышленных холодильных установок, содержащий вертикальную трубную секцию с барботирующим устройством и отбойниками, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одной дополнительной вертикальной трубной секцией и горизонтальными трубными секциями, соединенными между собой коллекторами, при этом каждая секция выполнена унифицированной из трубы с внутренним диаметром не более 150 - 152 мм, барботирующее устройство выполнено в виде перевернутого колпака с уравнительным отверстием в днище диаметром 10 мм, закрепленного с помощью двух плоских ребер на внутренней обойме с наклонным плоским сетчатым отбойником, установленным также на этой обойме, закрепленным, в свою очередь, на трубной секции изнутри снизу, при этом над вертикальными секциями расположены горизонтальные секции с теплообменниками кожухотрубного или змеевикового типа, верхние горизонтальные секции снабжены рассекателями в виде плоских перфорированных пластин, закрепленных в средней части и имеющих накладные платики, произвольной формы, размещенные над выходными отверстиями вертикальных секций.

2. Промежуточный сосуд по п.1, отличающийся тем, что входные в вертикальные секции патрубки имеют со стороны нижней горизонтальной секции свободно перемещающиеся в вертикальном направлении устройства в виде заглушки с направляющими по внутреннему диаметру входных патрубков, которые, поднимаясь потоком в случае разгерметизации вертикальных и выше расположенных секций, герметизируют проходные сечения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в промышленных аммиачных холодильных установках на предприятиях пищевой промышленности и в других отраслях промышленности, где используется аммиачное холодильное оборудование.

Известен промежуточный сосуд для аммиачной холодильной установки, состоящий, как правило, из одного вертикального цилиндрического корпуса с приваренными к нему эллиптическими днищами, патрубками входа и выхода газообразного аммиака, входа жидкого аммиака, спуска аммиака и масла, отбойными устройствами, змеевиком в нижней части для переохлаждения жидкого аммиака, патрубками для подсоединения приборов автоматики и контроля (1).

Недостатком этого аппарата является значительный наружный диаметр, что создает технологические трудности, связанные с необходимостью обеспечения заданной расчетной прочности и выполнения специфических требований эксплуатирующих и контролирующих органов по данному классу аппаратов, работающих под давлением.

Задача заявленного изобретения направлена на повышение надежности и безопасности эксплуатации как самих сосудов, так и холодильных установок и объектов в целом и использование более простых технологически и менее габаритных секционных аппаратов.

Задача заявленного изобретения достигается за счет того, что секционный промежуточный сосуд для аммиачных промышленных холодильных установок, содержащий вертикальные и горизонтальные трубные секции, соединенные между собой коллекторами, - состоит из унифицированных секций, выполненных из труб с внутренним диаметром не более 150-152 мм, причем вертикальные секции имеют барботирующие устройства в виде перевернутого колпака с уравнительным отверстием в днище диаметром 10 мм, закрепленного с помощью двух плоских ребер на внутреннюю обойму с наклонными плоскими сетчатыми отбойниками, установленными также на этой обойме, закрепленными, в свою очередь, на трубной секции изнутри снизу, а над вертикальными секциями расположены горизонтальные секции с трубными теплообменниками кожухотрубного или змеевикового типа, причем верхние горизонтальные секции снабжены рассекателями в виде плоских перфорированных пластин, закрепленных в средней части и имеющих накладные произвольной формы плотики, расположенные над выходными отверстиями вертикальных секций, причем входные в вертикальные секции патрубки могут иметь со стороны нижней горизонтальной секции свободно перемещающиеся в вертикальном направлении устройства в виде заглушки с направляющими по внутреннему диаметру входных патрубков, которые, поднимаясь потоком в случае разгерметизации вертикальных и выше расположенных секций, герметизируют проходные сечения.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемый промежуточный сосуд, состоящий из блока вертикально и горизонтально расположенных секций, соединенных параллельно, и дополнительных горизонтальных секций из труб с внутренним диаметром 150-152 мм и менее отличается тем, что он состоит из основных вертикальных секций, соединенных параллельно, количество которых определяется расчетом, и дополнительных горизонтальных секций, расположенных сверху и снизу. Одна из горизонтальных секций является приемной кроме патрубков входа и выхода жидкого аммиака, имеет патрубок входа жидкого аммиака. Одна из нижних боковых горизонтальных секций является входным паровым коллектором и соединяется со всеми вертикальными секциями. Верхние горизонтальные секции являются выходными коллекторами, из которых некоторые снабжены трубными теплообменниками, например, в виде змеевиков и плоскими отбойными рассекателями, расположенными в средних частях в виде перфорированных пластин произвольной формы, и плоскими платиками, прикрепленными к рассекателям против выхода пара из каждой вертикальной секции. Нижние горизонтальные секции также снабжены аналогичными теплообменниками, связанными между собой последовательно или параллельно, и имеют патрубки для слива аммиака и масла. Входные в вертикальные секции патрубки имеют со стороны нижней горизонтальной секции свободно перемещающиеся в вертикальном направлении устройства в виде заглушек, имеющие направляющие для перемещения по внутреннему диаметру входных патрубков.

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие данное изобретение от прототипа, не были выявлены, что обеспечивает заявленному техническому решению соответствие критерия "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен схематично предлагаемый промежуточный сосуд, на фиг. 2 - то же, вид по стрелке "А".

Описание в статике

Предлагаемый секционный промежуточный сосуд для аммиачных промышленных холодильных установок содержит (состоит из блока) вертикальные и горизонтальные трубные унифицированные секции, соединенные между собой коллекторами и выполненные из труб с внутренним диаметром 150-152 мм. Вертикальные секции имеют барботирующие устройства 7 в виде перевернутого колпака 16 с уравнительным отверстием в днище диаметром 10 мм, закрепленного с помощью двух плоских ребер на внутреннюю обойму с наклонными плоскими сетчатыми отбойниками 9, установленными также на этой обойме, закрепленными, в свою очередь, на трубной секции изнутри внизу, а над вертикальными секциями расположены горизонтальные секции с трубными теплообменниками кожухотрубного или змеевикового типа. Верхние горизонтальные секции снабжены рассекателями 11 в виде плоских перфорированных пластин, закрепленных в средней части и имеющих накладные произвольной формы платики 12, расположенные над выходными отверстиями вертикальных секций. Сосуд также содержит теплообменники 13 и 15. Внутренняя труба барботирующего устройства 7 имеет ограничитель 18, который регулирует зазор между этой трубой и днищем колпака 16.

В секционном промежуточном сосуде входные в вертикальные секции патрубки могут иметь со стороны нижней горизонтальной секции свободно перемещающиеся в вертикальном направлении устройства 20 в виде заглушки с направляющими по внутреннему диаметру входных патрубков, которые, поднимаясь потоком в случае разгерметизации вертикальных и выше расположенных секций, герметизируют проходные сечения.

Секционный промежуточный сосуд работает следующим образом.

Парообразный аммиак из цилиндра первой ступени компрессора входит в промежуточный сосуд через входную горизонтальную секцию 5 и, распределясь по вертикальным секциям, поступает в барботирующее устройство 7 через патрубки 8.

Барботируя через слой жидкого аммиака, пары горячего аммиака охлаждаются, освобождаются от масла, поступают на наклонные плоские сетчатые отбойники 9, где дополнительно очищаются от масла и жидкой фазы аммиака. Пары аммиака поднимаются далее вверх и, входя в горизонтальные секции 10, поступают на рассекатели. 11, распространяются в горизонтальном направлении, чему способствуют платики 12, обеспечивая суммарную вертикальную скорость, равную примерно 0,5 м/с. Пройдя рассекатели 11, пары, освободившись еще дополнительно от масла и жидкой фазы, поступают на теплые трубки теплообменника 13 кожухотрубного или змеевидного типа, где перегреваются и поступают в выходную горизонтальную секцию 14 и далее на всасывание второй ступени компрессора. Жидкий аммиак из конденсатора с температурой и давлением конденсации поступает последовательно или параллельно в теплообменник 13, где дополнительно переохлаждается за счет теплообмена с холодным паром и по трубопроводу 19 поступает в нижний теплообменник 15 и на питание самого промежуточного сосуда через патрубок 19 в нижнюю секцию 4. В теплообменнике 13 жидкость переохлаждается и поступает через дросселирующее устройство в испаритель. Из приемной секции 4 жидкий аммиак, как по сообщающимся сосудам, распределяется по всем вертикальным секциям и участвует в теплообмене при барботаже. Уровень жидкого аммиака поддерживается приборами автоматики подсоединенными к одной из вертикальных секций. Барботирующее устройство 7 состоит из перевернутого колпака 16 с разгрузочным (уравнительным) отверстием в днище диаметром 10 мм, которое при остановке компрессора уравнивает давление над и под колпаком и предотвращает нежелательное выбрасывание жидкого аммиака в нагнетательную полость компрессора. Внутренняя труба барботирующего устройства 7 имеет ограничитель 18, который регулирует зазор между этой трубой и днищем колпака 16. Входные в вертикальные секции патрубки имеют со стороны нижней горизонтальной секции свободно перемещающиеся в вертикальном направлении устройства 20 в виде заглушки, имеющие направляющие для перемещения по внутреннему диаметру входных патрубков, которые в случае разгерметизации вертикальных и верхних секций под действием потока поднимаются и, удерживаемые разностью давления, запирают и герметизируют проходные сечения, предотвращая выброс основной массы аммиака в атмосферу, тем самым повышая безопасность эксплуатации сосуда.

Технический результат.

Это изобретение позволит вместо крупногабаритных, металлоемких, технологически сложных аппаратов использовать более простые технологически и менее габаритные секционные аппараты из тонкостенной трубы с внутренним диаметром, равным или менее 150-152 мм, что улучшит технологические прочностные эргономические характеристики, повысит надежность и безопасность эксплуатации как самих сосудов, так и холодильных установок и объектов в целом, обеспечит выполнение специфических требований эксплуатирующих и контролирующих органов по данному классу аппаратов, работающих под давлением.

Источник информации

1. Покровский Н.К. "Холодильные машины и установки". М.: Пищевая промышленность, 1969.