Способ осушки газа

 

СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗА, включающий его сжатие с последующим отделением влаги, отличающийс я тем, что, с целью повьшения экономичности отделения пара и уменьшения энергетических затрат, в осушаемый газ перед сжатием вводят охлажденную воду в виде капель средней и грубой дисперсности. (Л с со ч1 00 СП CD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

|« Н

РЕСПУБЛИН ае oD (5п В 01 D 53/26

| ф/ Ф Р Ъ f+|| " | " Ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИЫОМ* 1МА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3470217/23-26 (22) 07.07 .82 (46) 15.06.84. Бюл. N - 22 (72) П.И. Пластинин, В.Е. Щерба, А.Н. Кабаков и В.В. Румянцев (71) Омский политехнический инсти.тут и МВТУ им. Н.Э. Баумана (53) 66.073.2(088.8) (56) 1. Френкель M.È. Поршневые компрессоры. M. — Ë., "Машиностроение", 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

В 762945, кл. В 01 D 53/26, 1980.

3. Патент ФРГ Ф 2713028, кл. В 01 Р 53/26, 1970. (54)(57) СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗА, включающий его сжатие с последующим отделением влаги, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения экономичности отделения пара и уменьшения энергетических затрат, в осушаемый газ перед сжатием вводят охлаж" денную воду в виде капель средней и грубой дисперсности.

1097359

Изобретение относится к осушке газов и касается осушки газов путем их сжатия, Известен способ осушки воздуха, включающий сжатие газа с последующим его охлаждением, при котором происходит конденсация пара, содер жащегося в нем 1 ).

Известны также другие способы осушки газов, основанные на сжатии газов с последующим его охлаждением (23.

Недостатками данных способов охлаждения являются создание развйтых поверхностей для конденсации пара, что увеличивает габариты установки, значительные энергетические затраты, связанные со сжатием пара и уменьшение давления сжатого газа вследствие отделения содержащегося в нем пара.

Известен способ осушки газа, включающий его сжатие, охлаждение и последующее адиабатическое расширение L3).

Однако известный способ характеризуется созданием развитых поверхностей для конденсации пара, что приводит к увеличению габаритов установки, значительными энергетическими затратами, связанными с дополнительной работой, затрачиваемой на сжатие и перемещение пара.

Целью изобретения является повышение экономичности отделения пара и уменьшение энергетических затрат, связанных с ней.

Указанная цель достигается тем;. что согласно способу осушки паза включающему сжатие газа с последующим отделением влаги, в осушаемый газ перед сжатием вводят охлажденную воду в виде капель средней и грубой дисперсности.

Способ осуществляют следующим образом.

В осушаемый газ впрыскивают капли охлажденной воды средней и грубой дисперсности. Затем осушаемый газ вместе с каплями жидкости подают в компрессор. При сжатии в цилиндре компрессора происходит повышение концентрации пара, содержащегося в нем. Повышение давления в цилиндре компрессора вызывает выделение тепла сжатия и повышение температуры сжимаемого газа. Увеличение температуры газа, согласно закону НьютонаРихмана, вызывает увеличение темпе5

З0

40 ратуры частиц, содержащихся в нем.

Однако вследствие значительного размера капель охлаждающей жидкости, что обусловливает низкий коэффициент теплоотдачи от сжимаемого газа, и значительной массы, нагрев их мал.

В этом случае концентрация пара, содержащегося в объеме цилиндра, превышает концентрацию пара равновесного с каплями охлаждающей жидкости, которая определяется ее температурой и дисперсностью. Согласно закону

Максвелла для концентрационной диффузии на каплях охлаждающей жидкости происходит конденсация, причем скорость конденсации пропорциональна разнице концентрации и радиусу капель.

Повышение эффективности осушки газа достигается за счет уменьшения работы, затрачиваемой на сжатие и перемещение пара, и приближения процесса сжатия к изотермическому вследствие интенсивного охлаждения сжимаемого газа.

На чертеже изображено устройство, реализующее. предлагаемый способ.

Устройство состоит из форсунки 1, компрессора 2 и влагоотделителя 3.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость впрыскивается с помощью форсунки 1 во всасывающий трубопровод компрессора 2, где происходит сжатие и осушка газа. После компрессора пар, находящийся в воздухе и перешедший в жидкость, отделяется вместе с впрыснутой жидкостью во влагоотделителе 3. Далее осушенный газ подается потребителю.

Для изучения предлагаемого спосо1ба осушки. проводилось теоретическое и экспериментальное его исследование.

При сжатии воздуха в поршневом компрессоре, имеющем следующие основные технические параметры: степень повышения давления 4, скорость вращения коленчатого вала 600 об/мин; относительное мертвое пространство

0,01; температура всасываемого воздуха 300 К; температура впрыскиваемой жидкости 278 К; массовая концентрация пара во всасываемом воздухе

10 г/кг, были получены следующие результаты. При впрыске охлаждающей жидкости в количестве 10 г/кг и среднем радиусе капель охлаждающей жидкости 20 мкм количество пара в

Составитель А. Никитин

Редактор Т. Митейко Техред Т. Фанта Корректор С. Шекмар

Заказ 4093/8

Тираж б82 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушекая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 осутаемом воздухе уменьшается на 67., т.е. на О,б г, а при среднем радиусе капель 50 мкм,том же количестве охлаждающей жидкости и прежней работе компрессора .- на 8Х, т.е. на

0;.8 г °

Таким образом, предлагаемый способ осушки газа позволяет существен097359 4 но сократить габариты установки, повысить экономичность отделения па I ра путем уменьшения работы, затрачиваемой на сжатие и перемещение пара, и уменьшить энергетические затраты вследствие приближения процесса сжатия газа в компрессоре к изотермическому.