[其他]氣體液化方法及所用的液化器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000002117
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1004374B
• 公開(kāi)（公告）日: 1989-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 哈默
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: N·V·菲利浦斯光燈制造廠
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金;羅宏

通過(guò)一個(gè)預(yù)冷卻的熱交換器，將超大氣壓力的氣體送入低溫發(fā)生器，在低溫發(fā)生器中氣體冷凝成液體，然后，通過(guò)液體分離器將冷凝液送入第二個(gè)熱交換器，在第二個(gè)熱交換器中，分別進(jìn)行冷卻和過(guò)冷卻，第二個(gè)熱交換器位于絕熱貯氣器已生成的液體中。通過(guò)與第二個(gè)熱交換器相連接的壓力調(diào)節(jié)器使冷凝液達(dá)到過(guò)冷卻，通過(guò)調(diào)節(jié)用戶壓力（第二級(jí)壓力）來(lái)控制過(guò)冷程度。由第二個(gè)熱交換器中的氣體冷卻。本方法可用于液化氮?dú)狻錃狻鍤饧淄榈鹊囊夯鳌?/p>

本發(fā)明是有關(guān)氣體液化方法及所用的液化器。具體地說(shuō)，將供氣裝置供給的氣體（其第一級(jí)壓力為超大氣壓）送入低溫發(fā)生器，然后使生成的液體達(dá)第二級(jí)壓力，第二級(jí)壓力等于或低于第一級(jí)壓力。

在已發(fā)表的短評(píng)中提到了一種公知的方法（即在1979年11月，在美國(guó)休斯敦召開(kāi)的氣體討論會(huì)上，Dr、A、M、Feibush等人發(fā)表了題為“加壓振動(dòng)吸附用于液化天然氣/液化丙烷氣設(shè)備的氮?dú)狻钡脑u(píng)論）在低溫發(fā)生器中冷凝的氮?dú)庖砸后w狀態(tài)被收集在貯氣容器中。為了使貯氣容器中液氮量保持不變，將貯氣容器中由于冷滲漏而蒸發(fā)的氮?dú)饣厮偷降蜏匕l(fā)生器，并再使其冷凝。當(dāng)氣體分離裝置損壞時(shí)，將液氮從貯氣容器送入蒸發(fā)器，然后以氣體狀態(tài)供給用戶。當(dāng)然，也可直接從貯氣容器中取出液氮（不過(guò)，現(xiàn)在還沒(méi)有設(shè)計(jì)出相應(yīng)的裝置）。

這種公知的方法有如下缺點(diǎn)：從貯氣容器排出的液氮流經(jīng)貯氣容器和用戶之間的管道時(shí)，會(huì)因冷滲漏和/或壓力下降而變成氮?dú)猓@對(duì)用戶來(lái)說(shuō)就沒(méi)有什么價(jià)值，因?yàn)橛脩粢氖且旱Ｉ傻牡獨(dú)猓ū硎纠鋮s程度）是無(wú)用的。此外，低溫發(fā)生器的安裝位置只限于貯氣容器的頂部以免回流的冷凝液充滿低溫發(fā)生器。

本發(fā)明的目的是提供氣體液化的新方法，該方法可避免在用戶供給管線中形成氣體，并可防止氣體冷凝液返回到低溫發(fā)生器。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供進(jìn)行本發(fā)明方法所用的液化器。

本發(fā)明方法的特征為：由供氣裝置流出的氣體經(jīng)第一個(gè)氣/氣熱交換器冷卻后，再送入低溫發(fā)生器，氣體在低溫發(fā)生器中經(jīng)冷凝而生成飽和液體，然后，將飽和液體和濕蒸氣送入液體分離器，從液體分離器中排出的飽和液體及經(jīng)液體分離器以后因膨脹而生成的濕蒸氣送入第二個(gè)熱交換器，第二個(gè)熱交換器位于絕熱貯氣器已生成的液體中，在第二個(gè)熱交換器分別使氣體冷凝并過(guò)度冷卻，通過(guò)與第二個(gè)熱交換器相連的壓力調(diào)節(jié)器使冷凝液達(dá)到過(guò)冷程度，此后，通過(guò)調(diào)節(jié)第二級(jí)壓力來(lái)控制過(guò)冷程度，第二級(jí)壓力的數(shù)值處于低溫發(fā)生器的壓力和貯氣器壓力之間，（即第二級(jí)壓力的最大值等于低溫發(fā)生器的壓力，第二級(jí)壓力的最小值等于貯氣器的壓力），而且，在冷凝和過(guò)冷過(guò)程中放出的冷凝熱和過(guò)冷熱可使絕熱貯氣器中的部分液體蒸發(fā)，將貯氣器中生成的蒸氣送入第一個(gè)熱交換器以冷卻供氣裝置供給的氣體，貯氣器中蒸出的液體可通過(guò)與液體分離器出口相連接的供液管進(jìn)行補(bǔ)充。

本發(fā)明的液化器的特征為：供氣裝置的出口與第一個(gè)絕熱的熱交換器相連接，第一個(gè)熱交換器與第二個(gè)熱交換器以及液體分離器一起位于絕熱貯氣器中，并與低溫發(fā)生器相連。安裝在絕熱貯氣器外面的低溫發(fā)生器的輸液管與液體分離器相連接，液體分離器的排液管與第二個(gè)熱交換器相連接，第二個(gè)熱交換器通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器與用戶相連 壓力調(diào)節(jié)器的敞開(kāi)壓力與用戶壓力無(wú)關(guān)。貯氣器裝有液面控制器，液面控制器與液體分離器的排液管相連接。

應(yīng)該注意，本來(lái)從供氣裝置輸送給用戶的應(yīng)是過(guò)冷的低溫液體，以免因冷滲漏和/或壓力下降而蒸發(fā)（參看美國(guó)專利說(shuō)明書(shū)4296610），但是，這樣會(huì)使冷凝和過(guò)冷過(guò)程中放出的冷凝熱和過(guò)冷熱損失，甚至?xí)沟蜏匾后w的溫度和壓力增加，而增加的溫度和壓力還必須設(shè)法消除。

還應(yīng)該注意的是，在氣體供入低溫發(fā)生器進(jìn)行液化之前，先使其在一個(gè)熱交換氣中冷卻，這也是公知的技術(shù)（參見(jiàn)美國(guó)專利3，354，664和4，432，216）。沒(méi)有任何先有技術(shù)敘述過(guò)被配有第二熱交換器的保溫貯氣罐，在該貯氣罐中液化了的氣體過(guò)冷至一定程度，過(guò)冷程度可通過(guò)連接到所述的第二熱交換器上的壓力控制器來(lái)調(diào)節(jié)。

下面將參照附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明：

圖1是本發(fā)明液化器結(jié)構(gòu)的示意圖;

圖2是圖1中所示的液化器的絕熱貯氣器的剖面詳圖;

圖3是圖2中所示的壓力調(diào)節(jié)器的剖面詳圖;