Claims (22)
1. Способ каскадного охлаждения с усовершенствованием, включающим процесс передачи нагрузок компрессора от привода первого холодильного цикла, содержащего холодильный агент с более высокой точкой кипения, к приводу второго холодильного цикла, содержащему холодильный агент с более низкой точкой кипения, включающий (а) контактирование регулируемого количества жидкого холодильного агента с более высокой точкой кипения в первом холодильном цикле посредством устройств для теплопередачи непрямого действия с парообразным холодильным агентом во втором холодильном цикле, в результате чего производятся охлажденный жидкий холодильный агент и нагретый парообразный холодильный агент; (б) мгновенное испарение указанного переохлажденного жидкого холодильного агента, которое дает возможность осуществлять дополнительное охлаждение холодильным агентом первого холодильного цикла; (в) возврат указанного нагретого парообразного холодильного агента в компрессор во втором холодильном цикле.1. A cascade cooling method with an improvement comprising the process of transferring compressor loads from a drive of a first refrigeration cycle containing a refrigerant with a higher boiling point to a drive of a second refrigeration cycle containing a refrigerant with a lower boiling point, comprising (a) contacting an adjustable amount liquid refrigerant with a higher boiling point in the first refrigeration cycle by means of indirect heat transfer devices with vapor refrigerant volume in the second refrigeration cycle, as a result of which a cooled liquid refrigerant and a heated vaporous refrigerant are produced; (b) instant evaporation of the specified supercooled liquid refrigerant, which makes it possible to carry out additional cooling by the refrigerant of the first refrigeration cycle; (c) returning said heated vaporous refrigerant to the compressor in a second refrigeration cycle.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что большая часть указанной жидкости с более высокой точкой кипения состоит из пропана или пропилена или их смеси и большая часть указанной жидкости с более низкой точкой кипения состоит из этана или этилена или их смеси. 2. The method according to p. 1, characterized in that most of the specified liquid with a higher boiling point consists of propane or propylene or a mixture thereof and most of the specified liquid with a lower boiling point consists of ethane or ethylene or a mixture thereof.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что большая часть указанной жидкости с более высокой точкой кипения состоит из пропана, а большая часть указанной жидкости с более низкой точкой кипения состоит из этилена. 3. The method according to p. 2, characterized in that most of the specified liquid with a higher boiling point consists of propane, and most of the specified liquid with a lower boiling point consists of ethylene.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что большая часть указанной жидкости с более высокой точкой кипения состоит в основном из пропана, а большая часть указанной жидкости с более низкой точкой кипения состоит в основном из этилена. 4. The method according to p. 3, characterized in that most of the specified liquid with a higher boiling point consists mainly of propane, and most of the specified liquid with a lower boiling point consists mainly of ethylene.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что большая часть указанной жидкости с более высокой точкой кипения состоит из этана или этилена или их смеси, а большая часть указанной жидкости с более низкой точкой кипения состоит из метана. 5. The method according to p. 1, characterized in that most of the specified liquid with a higher boiling point consists of ethane or ethylene or a mixture thereof, and most of the specified liquid with a lower boiling point consists of methane.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что большая часть указанной жидкости с более высокой точкой кипения состоит из этилена. 6. The method according to p. 5, characterized in that most of the specified liquid with a higher boiling point consists of ethylene.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что указанная жидкость с более высокой точкой кипения состоит в основном из этилена, а указанная жидкость с более низкой точкой кипения состоит в основном из метана и азота. 7. The method according to p. 6, characterized in that said liquid with a higher boiling point consists mainly of ethylene, and said liquid with a lower boiling point consists mainly of methane and nitrogen.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что указанная жидкость с более высокой точкой кипения состоит в основном из этилена, а указанная жидкость с более низкой точкой кипения состоит в основном из метана. 8. The method according to p. 7, characterized in that said liquid with a higher boiling point consists mainly of ethylene, and said liquid with a lower boiling point consists mainly of methane.
9. Устройство для передачи нагрузки компрессора от привода первого холодильного цикла, который содержит холодильный агент с более высокой точкой кипения, к приводу второго холодильного цикла, который содержит холодильный агент с более низкой точкой кипения, причем указанное устройство включает (а) первый трубопровод для потока жидкого холодильного агента с более высокой точкой кипения в устройства для теплопередачи непрямого действия; (б) второй трубопровод для потока парообразного холодильного агента с более низкой точкой кипения в указанные устройства для теплопередачи непрямого действия; (в) третий трубопровод для потока жидкого холодильного агента из указанных устройств для теплопередачи непрямого действия в устройства для понижения давления в указанном первом холодильном цикле; (г) четвертый трубопровод, соединяющий указанный первый трубопровод с указанным третьим трубопроводом для того, чтобы обеспечить путь для байпасного потока, минуя указанные устройства для теплопередачи непрямого действия; (д) пятый трубопровод для потока указанного парообразного холодильного агента с более низкой точкой кипения от указанных устройств для теплопередачи непрямого действия к компрессору в указанном втором холодильном цикле; (е) устройство для теплопередачи непрямого действия; (ж) компрессор; (з) устройство для понижения давления; (к) (i) устройство для управления относительными скоростями потоков указанного жидкого холодильного агента с более высокой точкой кипения через четвертый трубопровод и устройство для теплопередачи непрямого действия. 9. A device for transferring the load of the compressor from the drive of the first refrigeration cycle, which contains a refrigerant with a higher boiling point, to the drive of the second refrigeration cycle, which contains a refrigerant with a lower boiling point, said device comprising (a) a first flow pipe liquid refrigerant with a higher boiling point in devices for indirect heat transfer; (b) a second conduit for flowing a vaporous refrigerant with a lower boiling point into said indirect heat transfer devices; (c) a third pipe for flowing a liquid refrigerant from said indirect heat transfer devices to pressure reducing devices in said first refrigeration cycle; (d) a fourth pipeline connecting said first pipeline to said third pipeline in order to provide a path for bypass flow, bypassing said indirect heat transfer devices; (e) a fifth conduit for flowing said vaporous refrigerant with a lower boiling point from said indirect heat transfer devices to a compressor in said second refrigeration cycle; (e) a device for indirect heat transfer; (g) a compressor; (h) a device for lowering pressure; (k) (i) a device for controlling the relative flow rates of said higher boiling liquid refrigerant through a fourth pipeline and an indirect heat transfer device.
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что оно дополнительно включает устройство для дросселирования потока, расположенное в указанном первом трубопроводе, устройстве для теплопередачи непрямого действия или в третьем трубопроводе между соединением первого трубопровода и четвертого трубопровода и соединением третьего трубопровода и четвертого трубопровода; регулирующий клапан, соединенный с четвертым трубопроводом с возможностью управления. 10. The device according to p. 9, characterized in that it further includes a device for throttling the flow, located in the specified first pipeline, a device for heat transfer of indirect action or in a third pipeline between the connection of the first pipeline and the fourth pipeline and the connection of the third pipeline and the fourth pipeline; a control valve connected to the fourth pipeline with the possibility of control.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что устройство для управления относительными скоростями потоков жидкого холодильного агента с более высокой точкой кипения через четвертый трубопровод и устройство для теплопередачи непрямого действия включают устройство для создания первого сигнала, представляющего действительную температуру потока жидкости в третьем трубопроводе, расположенное ниже по потоку, чем соединение с четвертым трубопроводом; устройство для создания второго сигнала, представляющего заданную температуру потока, протекающего по третьему трубопроводу, расположенное ниже по потоку, чем соединение с четвертым трубопроводом; устройство регулятора температуры для создания третьего сигнала, соответствующего разнице между первым сигналом и вторым сигналом, и в котором третий сигнал выполнен в таком масштабе, чтобы представлять положение регулирующего клапана, требуемое для поддержания действительной температуры указанного потока, протекающего в третьем трубопроводе, по существу равной заданной температуре, которую представляет второй сигнал; устройство для управления регулирующим клапаном в соответствии с третьим сигналом для того, чтобы регулировать относительную скорость потока жидкости, протекающего по четвертому трубопроводу и жидкости, которая течет в устройство для теплопередачи непрямого действия. 11. The device according to p. 10, characterized in that the device for controlling the relative flow rates of the liquid refrigerant with a higher boiling point through the fourth pipeline and the device for indirect heat transfer include a first signal representing the actual temperature of the liquid flow in the third pipeline located downstream than the connection to the fourth pipeline; a device for generating a second signal representing a predetermined temperature of the stream flowing through the third pipeline, located downstream than the connection to the fourth pipeline; a temperature controller device for generating a third signal corresponding to the difference between the first signal and the second signal, and in which the third signal is scaled to represent the position of the control valve required to maintain the actual temperature of said stream flowing in the third pipeline substantially equal to a predetermined the temperature that the second signal represents; device for controlling a control valve in accordance with the third signal in order to regulate the relative flow rate of the liquid flowing through the fourth pipeline and the liquid that flows into the device for indirect heat transfer.
12. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что оно дополнительно включает трубопровод, соединяющий устройство для понижения давления с охладителем, и охладитель. 12. The device according to p. 9, characterized in that it further includes a pipe connecting the device for lowering pressure with a cooler, and a cooler.
13. Способ регулирования передачи нагрузок между приводами в примыкающих циклах в процессе каскадного охлаждения, в котором жидкий холодильный агент с более высокой точкой кипения в одном цикле охлаждают перед мгновенным испарением путем контакта посредством устройства для передачи тепла непрямого действия с парообразным холодильным агентом с более низкой точкой кипения в примыкающем цикле перед сжатием пара, включающий (а) определение нагрузок на приводы холодильных циклов с более высокой точкой кипения и более низкой точкой кипения; (б) сопоставление соответствующих нагрузок на каждый привод, и определение направления передачи нагрузки на привод для более эффективной эксплуатации привода; (в) течение по меньшей мере части потока парообразного холодильного агента с более низкой точкой кипения в устройство для теплопередачи непрямого действия, в результате чего образуется поток нагретого пара; (с) течение потока обработанного пара в компрессор холодильного агента с низкой точкой кипения; (д) разделение потока жидкого холодильного агента с высокой точкой кипения на первый поток жидкости и второй поток жидкости; (е) течение указанного второго потока жидкости в устройство для передачи тепла непрямого действия и образование в результате охлажденного второго потока; (ж) регулирование относительной скорости первого потока и второго потока в соответствии с приведенной выше ступенью (б), посредством регулирующего клапана, в котором скорость второго потока жидкости увеличивается по мере передачи нагрузки на привод холодильного агента с более низкой точкой кипения. 13. A method for controlling the transfer of loads between drives in adjacent cycles during cascade cooling, in which the liquid refrigerant with a higher boiling point in one cycle is cooled before flash evaporation by contact by means of an indirect heat transfer device with a vapor refrigerant with a lower point boiling in an adjoining cycle before steam compression, including (a) determining the loads on the drives of refrigeration cycles with a higher boiling point and lower boiling point; (b) comparing the corresponding loads on each drive, and determining the direction of transfer of load to the drive for more efficient operation of the drive; (c) flowing at least a portion of the vaporized refrigerant stream with a lower boiling point into the indirect heat transfer device, resulting in a stream of heated steam; (c) a stream of treated steam flowing to a low boiling point refrigerant compressor; (e) separating the high boiling point liquid refrigerant stream into a first liquid stream and a second liquid stream; (e) the flow of said second fluid stream to an indirect heat transfer device and the formation of a cooled second stream as a result; (g) controlling the relative speed of the first stream and the second stream in accordance with the above step (b), by means of a control valve in which the speed of the second liquid stream increases as the load is transferred to the drive of the refrigerant with a lower boiling point.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что он дополнительно включает ступени: рекомбинации охлажденного второго потока с первым потоком для образования комбинированного потока; течение комбинированного потока в устройство для понижения давления. 14. The method according to p. 13, characterized in that it further comprises the steps of: recombining the cooled second stream with the first stream to form a combined stream; the flow of the combined stream into the device for lowering the pressure.
15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что он дополнительно включает ступени: течение первого потока в устройство для понижения давления; течение охлажденного второго потока в устройство для понижения давления. 15. The method according to p. 13, characterized in that it further includes steps: the flow of the first stream into a device for lowering pressure; the flow of the cooled second stream into a device for lowering pressure.
16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что большая часть указанной жидкости с более высокой точкой кипения состоит из пропана или пропилена, или из их смеси, и большая часть указанной жидкости с более низкой точкой кипения состоит из этана или этилена или из их смеси. 16. The method according to p. 13, characterized in that most of the specified liquid with a higher boiling point consists of propane or propylene, or a mixture thereof, and most of the specified liquid with a lower boiling point consists of ethane or ethylene or mixtures.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что большая часть жидкости с более высокой точкой кипения состоит из пропана, а большая часть жидкости с более низкой точкой кипения состоит из этилена. 17. The method according to p. 16, characterized in that most of the liquid with a higher boiling point consists of propane, and most of the liquid with a lower boiling point consists of ethylene.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что жидкость с более высокой точкой кипения состоит в основном из пропана, а жидкость с более низкой точкой кипения состоит в основном из этилена. 18. The method according to p. 17, characterized in that the liquid with a higher boiling point consists mainly of propane, and the liquid with a lower boiling point consists mainly of ethylene.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что большая часть жидкости с более высокой точкой кипения состоит из этана, или этилена, или из их смеси, а большая часть жидкости с более низкой точкой кипения состоит из метана. 19. The method according to p. 18, characterized in that most of the liquid with a higher boiling point consists of ethane or ethylene, or a mixture thereof, and most of the liquid with a lower boiling point consists of methane.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что большая часть жидкости с более высокой точкой кипения состоит из этилена. 20. The method according to p. 19, characterized in that most of the liquid with a higher boiling point consists of ethylene.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что жидкость с более высокой точкой кипения состоит в основном из этилена, а указанная жидкость с более низкой точкой кипения состоит в основном из метана и азота. 21. The method according to p. 20, characterized in that the liquid with a higher boiling point consists mainly of ethylene, and the specified liquid with a lower boiling point consists mainly of methane and nitrogen.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что жидкость с более высокой точкой кипения состоит в основном из этилена, а жидкость с более низкой точкой кипения состоит в основном из метана. 22. The method according to p. 21, characterized in that the liquid with a higher boiling point consists mainly of ethylene, and the liquid with a lower boiling point consists mainly of methane.