ХОЛОДИЛЬНАЯ СИСТЕМА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО КИПЕНИЯ

Полезная модель относится к гранулированию расплавов различных материалов, в частности неорганических удобрений, полимеров, и может быть использовано в химической и смежных с ней отраслях промышленности.
Известно устройство - грануляционная башня, включающая пустотелый корпус, разбрызгиватель расплава в верхней части и аппарат для охлаждения гранул в кипящем слое в нижней части, при этом она содержит форсунки для впрыскивания модификатора, расположенные по окружности в нижней части корпуса над аппаратом для охлаждения гранул в кипящем слое (патент RU №2281270, МПК C05C 9/00, опубл. 10.08,2006)
Недостатком является сложность конструкции, слипание гранул и ухудшение качества гранулообразования.
Наиболее близкой является грануляционная башня, описанная в технологической линии по производству известково-аммиачной селитры, включающая узел смешивания расплава селитры с известняком, агрегат гранулирования с устройствами продувки внутреннего объема агрегата гранулирования атмосферным воздухом, пневмотранспортную систему доставки и расходного хранения известняка перед узлом смешивания и трубопроводами сброса отработанного воздуха, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один трубопровод сброса отработанного в пневмотранспортной воздуха введен во внутренний объем агрегата (патент RU №2252206, МПК C05G 1/08, опубл. 25.05.2005). После смешивания продукт передается в агрегат гранулирования, где жидкий поток разбивается на сферические капельные фрагменты. Обдувом холодным - атмосферным воздухом достигается охлаждение и затвердевание полученных капель в гранулы смешанного удобрения. На выходе из агрегата гранулирования, после аппарата кипящего слоя, температура продукта может достигать 30-35°C, а содержание влаги в продукте 15-20%, последнее приводит к слипанию гранул и ухудшению качества гранулообразования и, в конечном итоге, к непредвиденным дополнительным расходам первичного сырья.
Возникающие технологические сбои производства заключаются в ненадлежащем охлаждении продукта атмосферным воздухом при формировании гранул. В летнее время температура наружного воздуха превышает проектно-расчетную температуру.
Задачей предлагаемого решение является повышение качества выпускаемого продукта.
Технический результат заключается в повышении качества гранулообразования за счет дополнительного охлаждения атмосферного воздуха, подаваемого в грануляционную башню.
Технический результат достигается тем, что холодильная система непосредственного кипения включает грануляционную башню с вентилятором и трубопроводом подачи воздуха, а также систему аммиачных технологических магистралей, дополнительно содержит два аппарата обработки воздуха (АОВ), включающие трубопровод подачи жидкого аммиака к АОВ, на котором установлен аммиачный насос и трубопроводы возврата парожидкостной смеси аммиака от АОВ, соединенные с циркуляционным ресивером, к которому подсоединены трубопровод подачи жидкого аммиака от технологической магистрали жидкого аммиака с соленоидным вентилем и регулирующим вентилем, трубопровод отвода газообразного аммиака в технологическую магистраль газообразного аммиака с сервоуправляемым вентилем, трубопровод аварийного выпуска газообразного аммиака в технологическую магистраль газообразного аммиака, а также трубопровод аварийного перекачивания жидкого аммиака в технологическую магистраль жидкого аммиака.
На чертеже показана холодильная система непосредственного кипения.
Холодильная система непосредственного кипения состоит:
1. Ресивер циркуляционный.
2. Насос аммиачный.
3. АОВ - аппарат обработки воздуха.
4. Трубопровод подачи жидкого аммиака к АОВ.
5. Трубопровод возврата парожидкостной смеси аммиака от АОВ.
6. Вентиль соленоидный.
7. Вентиль сервоуправляемый.
8. Трубопровод подачи жидкого аммиака от технологической магистрали жидкого аммиака.
9. Трубопровод отвода паров аммиака в технологическую магистраль газообразного аммиака.
10. Трубопровод аварийного выпуска паров аммиака в технологическую магистраль газообразного аммиака.
11. Трубопровод аварийного перекачивания жидкого аммиака в технологическую магистраль жидкого аммиака.
12. Регулирующий вентиль.
13. Стояк циркуляционного ресивера
14. Вентилятор
15. Трубопровод подачи воздуха в грануляционную башню
16. Грануляционная башня
Холодильная система непосредственного кипения включает грануляционную башню поз. 16 с вентилятором поз. 14 и трубопроводом подачи воздуха поз. 15, а также систему аммиачных технологических магистралей, дополнительно содержит два аппарата обработки воздуха поз. 3, трубопровод подачи жидкого аммиака к АОВ поз. 4, на котором установлен аммиачный насос поз. 2 и трубопровод возврата парожидкостной смеси аммиака от АОВ поз. 5, соединенные с циркуляционном ресивером поз. 1 со стояком поз. 13 к циркуляционным ресиверу подсоединены трубопровод подачи жидкого аммиака от технологической магистрали жидкого аммиака поз. 8 с соленоидным и регулирующим вентилями поз. 6, поз. 12, трубопровод отвода паров аммиака в технологическую магистраль газообразного аммиака поз. 9 с сервоуправляемым вентилем поз. 7, трубопровод аварийного выпуска паров аммиака в технологическую магистраль газообразного аммиака, а также трубопровод аварийного перекачивания жидкого аммиака в технологическую магистраль жидкого аммиака поз. 11.
В технологическую схему забора и подачи наружного воздуха на грануляционную башню поз. 16 включены дополнительные узлы - аппараты обработки воздуха поз. 3, состоящие из теплообменных секций для охлаждения воздуха, сепаратора для улавливания капельной влаги, участка стабилизации потока, поворотного воздуховода. Для обеспечения холодоснабжения участка оборудуется циркуляционный контур, являющийся частью технологических аммиачных коммуникаций производственного участка; подвод и отвод хладоносителя осуществляется с помощью технологических магистралей жидкого и газообразного аммиака.
Данное решение позволяет отказаться от применения компрессорного оборудования для совершения работы холодильного цикла и получить эффект охлаждения за счет использования разницы энтальпий существующих технологических аммиачных потоков.
Холодильная система непосредственного кипения работает следующим образом.
По трубопроводу подачи жидкого аммиака от технологической магистрали жидкого аммиака поз. 8 аммиак (P=16 ати) поступает на узел регулирования давления - соленоидный вентиль поз. 6 и регулирующий вентиль поз. 12 циркуляционного ресивера поз. 1. При прохождении жидкого аммиака через регулирующий узел со значительным гидравлическим сопротивлением выделяется тепловая энергия, что приводит к частичному вскипанию потока хладагента, и на вход в циркуляционный ресивер поз. 1 поступает парожидкостная смесь с небольшим массовым содержанием паров аммиака (P=4,8 ати). Поступающий в циркуляционный ресивер поз. 1 поток разделяется - жидкость за счет гравитационных сил осаждается в нижней части аппарата, пары - остаются в верхней части циркуляционного ресивера и в автоматическом режиме сбрасываются в существующую магистраль газообразного аммиака.
0
0
Из стояка циркуляционного ресивера поз. 13 жидкий аммиак с температурой кипения (t=+8°C) аммиачным насосом поз. 2 по трубопроводу подачи жидкого аммиака к АОВ поз. 4. подается к аппаратам обработки воздуха поз. 3. В теплообменных секциях за счет интенсивных теплопритоков от охлаждаемой воздушной среды жидкий аммиак частично выкипает (P=4,8 ати, t=+8°C), парожидкостная смесь с повышающейся по ходу хладагента степенью сухости, а, следовательно, с понижающейся средней плотностью потока поднимается, проталкивается в верхнюю часть аппарата обработки воздуха поз. 3. Из аппарата обработки воздуха поз. 3 парожидкостная смесь возвращается по трубопроводу возврата парожидкостной смеси аммиака от АОВ поз. 5 в ресивер поз. 1. В циркуляционном ресивере поз. 1, вследствие резкого падения скорости и изменения направления потока, парожидкостная смесь разделяется, капли жидкости за счет гравитационных сил осаждаются в циркуляционном ресивере и вновь попадают на вход аммиачного насоса поз. 2, пары аммиака остаются в верхней части циркуляционного ресивера, тем самым приводя к повышению давления в системе. Сброс (отвод) паров для поддержания равновесного рабочего режима давления в циркуляционном ресивере (p=4,8 ати) осуществляется по трубопроводу отвода паров аммиака в технологическую магистраль газообразного аммиака поз. 9 с помощью регулятора давления, вентиля сервоуправляемого поз. 7.
Охлажденный воздух поступает в грануляционную башню поз. 16 через вентилятор поз. 14 по трубопроводу подачи воздуха в грануляционную башню поз. 15.
Технологический процесс, связанный с работой холодильной системы, происходит одновременно с эксплуатацией грануляционной башни, осуществляется непрерывно и круглосуточно, управление работой оборудования осуществляется в автоматическом режиме.