УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И НАПОЛНЕНИЯ БАЛЛОНОВ УГЛЕКИСЛОТОЙ

УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И НАКОПЛЕНИЯ БАЛЛОНОВ УГЛЕКИСЛОТОЙ.
Полезная модель относится к технике хранения, сжижения газов и выдачи их в жидкой или газообразной фазе потребителю.
Известны унифицированная газозарядная станция УГЗС и передвижная углекислотнозарядная станция АУЗС-2М-131 (Л.Н.Страхов. Учебник сержанта военновоздушных сил. Воениздат. М., 1997г.. стр.122-134, 218-237 ) .
Такая станция включает в себя соединенные трубопроводами теплообменник, фильтры, компрессор, влагомаслоотделитель, дозирующее устройство, баллоны и щит упр авления.
Станция позволяет производить зарядку емкостей от внешних источников сжатого газа и зарядку углекислотой систем летательных аппаратов и огнетущителей. т.е. работает в режимах забора и выдачи углекислоты потребителю.
Теплообменник станции-это змеевиковый холодильник из нержавеющих труб, обдуваемых вентилятором, незначительно охлаждает углекислоту после компрессора.. Из-за малоэффективного цикла охлаждения для транспортировки и хранения углекислоты применяются тяжелые толстостенные баллоны, а масса перевозимой собственно углекислоты очень незначительна (336 к:г) .
Задачей полезной модели является снижение температуры хранящейся углекислоты.
Данная задача решается изменением конструкции теплообменника и введением в систему установки регулируемого дроссельного клапана давления.
Предлагаемая установка состоит из теплообменника, фильтра, компрессора, влагомаслоотделителя, регулируемого дроссельного клапана давления, дозирующего устройства и щита управления.
Теплообменник выполнен из трубок в виде двух плоских спиралей, заключенньк в цилиндрическую обечайку, обдуваемых вентилятором и из навитой на обечайку трубы в трубе, где по внутренней трубе проходит охлаждаемая углекислота высокого давления из компрессора, а по наружному пространству внутренней трубы проходит охлаждающая газообразная углекислота из резервуара в компрессор. Таким образом, хладоагентом служит сама же двуокись углерода, хранящаяся в резервуаре.
Для поддержания заданного перепада между давлением за компрессором и давлением в резервуаре в предлагаемой установке после компрессора и теплообменника введен регулируемый дроссельный клапан давления .
F17C 5/06, 9/100
Высокоэффективный теплообменник и регулируемый клапан давления поэвол.яют ожижать углекислоту эа счет охлаждения газа при дросселировании через клапан давления о предварительным охлаждением этого газа перед дросселированием.
Предлагаемая установка дает возможность сжиженную низкотемпературную углекислоту транспортировать и длительно хранить в изотермических резервуарах большого объема (свьпие 2-х тонн).
Полезная модель поясняется чертежом теплообменника на фиг.1, чертежом дроссельного клапана давления на фиг.2 и схемой пневмогидравлической принципиальной на фиг.3.
Установка работает следующим образом.
Режим захолаживания. Газообразная углекислота, образующаяся в верхней части резервуара в peii/льтате внешнего теплопритока, поступает в установку (фиг.З) по рукаву через входной щтуцер, обратный клапан КО в линию низкого давления теплообменника Т02 типа труба в трубе, затем через вентиль ВН8, фильтр сетчатый Ф1 попадает в компрессор КМ, сжимается в нем и, пройдя теплообменник Т01, охлаждаемый вентилятором, поступает в линию высокого давления теплообменника Т02, т.е. внутреннюю трубу, где охлаждается встречным потоком углекислоты, затем в влагомаслоотделитель, после чего дросселируется через регулируемый клапан давления КД до давления, равного давлению в резервуаре, конденсируясь при этом. Перепад давления на клапане обеспечивается прижатием пружиной 1 (фиг.2) щарика 2 к седлу корпуса 3. Величина перепада давления регулируется путем сжатия пружины 1 винтом 4. Маховичок 5 регулировки величины перепада давления выведен на лицевую сторону панели щита управления.
Сконденсированная углекислота через щтуцер Выход установки, рукав и штуцер Жидкость поступает в резервуар изотермический.
Конструкция теплообменника показана на фиг.1, где трубки в виде двух плоских спиралей 1 заключены в цилиндрическую обечайку 2, обдуваются вентилятором 3, а труба в трубе 4 навита, на обечайку 2.
Режим выдачи. Углекислота из резервуара изотермического, через щтуцер Жидкость (фиг.З)., рукав, щтуцер Выход установки, запорный вентиль ВН1, фильтр сетчатый Ф1, компрессор, запорный вентиль ВН2 проходит к штуцеру Выдача для заполнения баллонов. Вес наполненного баллона отслеживается с помощью устройства дозирующего. Оно представляет собой конструкцию, позволяющую производить захват баллона, его подъем и определение массы с точностью 1% от массы заправки.
В режиме захолаживания установка включается в работу автоматически, когда давление в резервуаре изотермичесв:ом достигнет ма.ксимальной величины
Ртах, установленной электроконтактным манометром ЭКМ1, и продолжает работать до тех пор, пока давление в резервуаре не упадет до минимального давления Pmin, установленного ЭКМ1. При этом, если давление в резервуаре Р меньше Ртах, то работающая установка может быть остановлена при необходимости нажатием кнопки Стоп щита управления.
При включении устройства производится одновременный пуск электродвигателя привода компрессора и электродвигателя вентилятора. В случае аварийного повышения давления в магистрали нагнетания компрессора замыкается контакт настройки электроконтактного манометра ЭКМ2 и происходит остановка электродвигателей привода компрессора и вентилятора. Для предотвращения разрушения трубопроводов и узлов устройства от аварийного повьшения давления в магистралях служит мембранный предохранитель МП. Для осуществления сброса давления при ремонтных работах из магистралей устройства предназначены вентили дренажные ВИЗ, ВН4, ВН5, ВН10.
Предлагаемая установка позволяет путем захолаживания углекислоты поддерживать заданное давление в резервуаре изотермическом, обеспечивая этим неограниченный срок хранения и транспортировку сжиженной низкотемпературной двуокиси углерода в больших объемах.
Конструкция дозирующего устройства установки позволяет производить заправку баллонов с высокой точностью заполнения.
Использование в установке электроконтактных манометров, мембранного предохраните.пя и вентилей дренажных обеспечивают безопасность и удобство эксплуатации установки.