Углекислотная установка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Углекисло́тная устано́вка предназначена для производства трёх видов продукции: сжиженной углекислоты, хранящейся в газовых баллонах высокого давления (50 кгс/см²) при температуре окружающей среды, сжиженной углекислоты, хранящейся в баллонах-термосах при пониженной температуре и сухого льда. Установка может быть частью углекислотного цеха, в котором производится углекислый газ, или частью предприятия, в котором углекислый газ является побочным продуктом.

Углекислотная установка выполняется по индивидуальному проекту в зависимости от технического задания, определяющего источники газа, разновидности продукции и её качество. Углекислотная установка должна быть укомплектована контрольно-измерительными приборами и приборами регулирования и управления.

Углекислотная установка состоит из одной или нескольких углекислотных машин высокого давления или каскадных машин, укомплектованных системами очистки газа, системами энерго- и водоснабжения, с оборудованием для разливки газа по стальным баллонам высокого давления или с системами для транспортировки больших количеств сжиженного газа в изотермических цистернах.

В зависимости от назначения установки подбирается комплект оборудования. Основным элементом установки является углекислотная машина. Поскольку критическая температура углекислоты 31°С, то температура охлаждающей воды является главным критерием для выбора типы машины. Если её температура не превышает +25°С, то выбирается машина высокого давления. Если температура охлаждающей воды выше +25°С, то должна быть каскадная машина. Углекислотная машина является одним из типов холодильных машин. Каждая из этих машин имеет свои особенности.

Машина высокого давления[править | править вики-текст]

Машина высокого давления отличается простотой, особенно при производстве только сжиженного газа, хранящегося при высоком давлении при нормальной температуре. При этом в машине высокого давления расходуется приблизительно на 9 % меньше электроэнергии, чем в каскадной машине. При производстве сухого льда наоборот, расход электроэнергии в машине высокого давления больше и разница доходит до 16 %.

Машина высокого давления может быть однокомпрессорного типа. Блоки сухого льда в этом случае намораживаются в льдогенераторах. Если машина предназначена только для сжижения углекислого газа, то для этого можно использовать воздушный компрессор высокого давления с давлением нагнетания 75 кгс/см². Если машину нужно использовать также и для производства сухого льда, то требуется специальный компрессор. Машины, в которых блоки сухого льда создаются в специальных прессах, выполняются по двухкомпрессорной схеме. Обычно это машины большой производительности.

Выделяемая в процессе сжатия капельная влага, а также уносимое из цилиндров компрессора капельное масло отделяются в масловлагоотделителях. Очистка углекислого газа от паров масла осуществляется в фильтрах с активированным углем, а осушка — в фильтрах с силикагелем, который обеспечивает осушку до точки росы −62°С. На регенерацию фильтров расходуется до 8 % электроэнергии. Баллоны наполняются сжиженным газом по весу под давлением, создаваемым компрессором.

Каскадная машина[править | править вики-текст]

Каскадная машина может работать при температуре охлаждающей воды до +32°С, как это принято в обычных холодильных машиных. Такая холодильная машина является верхним каскадом в каскадной углекислотной машине, а нижний каскад — углекислотный.

В каскадной машине проще осушать газ до точки росы −34°С, если требуется получать углекислый газ 1-го сорта. При этом осушка газа происходит путём его вымораживания кипящим холодильным агентом от верхнего каскада холодильной машины. Возможность применения компрессора без смазки цилиндров с давлением нагнетания 15 кгс/см² не потребует, естественно, очистки от её остатков. Сжиженный углекислый газ разливается по баллонам при помощи кислородного плунжерного (поршневого) насоса. Блоки сухого льда намораживаются в льдогенераторах, как в машине высокого давления.

Литература[править | править вики-текст]

  • Гродник М. Г., Величанский А. Я. Проектирование и эксплуатация углекислотных установок. — Пищевая промышленность, 1966. — 275 с.
  • Шумелишский М. Г., Талянкер Ю. Е. Новые машины для сжижения углекислого газа и производства сухого льда // Химическое и нефтяное машиностроение. — М., 1968. — № 8. — С. 1-3.
  • Талянкер Ю. Е., Константинова О. Н. Каскадная установка для сжижения углекислого газа и производства сухого льда // Холодильная техника. — М., 1968. — № 1. — С. 24-27.
  • Талянкер Ю. Е., Константинова О. Н. Установка высокого давления для производства сжиженного углекислого газа и сухого льда // Холодильная техника. — М., 1970. — № 3. — С. 3-7.
  • Холодильные установки, Под ред. Чумака И. Г.. — Москва: Агропромиздат, 1991. — 608 с.
  • Кошкин Н. Н., Сакун И. А., Бамбушек Е. М. Холодильные машины. — Машиностроение, 1985. — 510 с.