Система управления процессом очистки газа

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НРОЦКССОМ ОЧИСТКИ ГАЗА, содержащая емкость высокого давления с датчиком давления , связанную трубопроводом с запорным органом с вихревой трубой,на выходе которой установлен сепаратор с трубопроводом отвода очищенного газа , отличающаяся тем, что, с .целью повьпаения эффективности очистки газа, она дополнительно содержит блок формирования управляющих . , эжектор, ппссивная полость которого связана с трубопроводом отвода очищенного газа,последовательно соединенные первый дополнительный трубопровод с запорн.ым органом, ресивер с датчиком давления и дре1тажным клапаном и второй дополнительный трубопровод с запорным органом и регулятором давления, при этом вход первого дополнительного трубопровода связан с трубопроводом отвода очищенного газа, выход второго дополнительного трубопровода соединен с полостью высокого давления эжектора, входы бло- I ка формирования управляющих сигнаW лов связаны с выходами датчиков давления , выходы - с запорными органами , ycTaHOHneFiHi-D ai на входе вихревой трубы, первом и втором дополнительных трубопроводах и дренажн.ом клапане .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) В 01 4 12 27 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3562992/23-26 (22) 15. 03. 83 (46) 23.12.84. Вюл. Ф 47 (72) Н.К.Тюрин, В.H.Ûaòâååâ, В.И.Гайдуков и H.ß.Романов (53) 6b.012-52(088.8) (5b) I.Авторское свидетельство ССС! . - 303085, кл. В 01 !) 45/06, 1966.

2;"Химическая промышленность", 1970, Р 5, с.26.

3. HapTblHoB А.В,, Бродянский В ° N.

Что такое вихревая труба? И,, Энергия", 1976, с. 139. (54) (57) СИСТ&21А УИРАИ1В!1ИЯ IIPUIlI;(: 0N ОЧИСТКИ ГАЗА, содержащая емкость высокого давления с датчиком давления, связанную трубопроводом с запорным органом с вихревой трубой,на выходе которой установлен сепаратор с трубопроводом отвода очищенного газа, отличающаяся тем, что, с,целью повышения эффективности очистки газа, она дополнительно содержит блок формирования управляющих сигналов, эжектор, пассивная полость которого связана с трубопроводом отвода очищенного газа,последовательно соединенные первый дополнительный трубопровод с запорным органом, ресивер с датчиком давления H дренажным клапаном и второй дополнительный трубопровод с запорным органом и регулятором давления, при этом вход первого дополнительного трубопровода связан с трубопроводом отвода очищенного газа, выход второго дополнительного трубопровода соединен с полостью высокого давления эжектора, входы блока формирования управляющих сигналов связаны с выходами датчиков давления, выходы — с запорпыми органами, установленными на входе вихревой трубы, первом и втором дополпительных трубопроводах и дренажном клапане.

1 l 1303

Изобретение относится к очистке газа от легкокипящих цримесей и может найти применение для выделения токсичных составляющих, например окислов азота, из газовой смеси„движущейся под действием. избыточного давления, Известно устройство низкотемпературиой сепарации газа, содержащее генератор холода, теппообменник и се- 1О паратор 1.1,3.

Однако такое устройство конструктивно сложно и дорого в эксплуатации,.так как на производство холода

Затрачивается большое количество 15 энергии.

Известно также устройство низкотемпературной сепарации газа, содержащее в качестве генератора холода вихревую трубу, позволяющее существенно снизить затраты на очистку там,где имеется избыточное давление газа, например при очистке природного газа из скважин от тяжелых углеводородов, которые характеризуются высокими началь- 25 ными давлениями 10-40 ИПа (100400 кгс/см ), не изменяющимися по времени 2 .

Однако в технике очистки газа встречаются случаи, когда давление подаваемого на очистку газа уменьшается с течением времени от максимального значения до нуля. Например, при сбросе газа, содержащего токсичные вещества, из емкости высокого давления через очистное устройство в атмосферу. Вихревая труба, входя щая в состав установки для очистки

rasa, является генератором холода, и от того, до какого значения она может понизить температуру газа, поцвергаемого очистке, зависит эффективность работы всего устройства в целом.

Данное устройство не обеспечивает при этом требуемое качество очистки газа от примесей.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система управления процессом очистки газа, содержащая емкость высокого давления с датчиком давления, связанную трубопроводом с запорным органом с вихревой трубой, на выходе которой установлен сепаратор с трубопроводом 55 отвода очищенного газа (3 .1.

Однако известная система управления не позволяет добиться требу77 2 емой степени очистки газа от примесей, особенно в случаях, когда давление подаваемого газа уменьшается е течением времени от максимального значения до нуля.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки газа.

Поставленная цель достигается тем, что система управления процессом очистки газа, содержащая емкость высокого давления с датчиком давления, связанную трубопроводом с запорным органом с вихревой трубой, на выходе которой установлен сепаратор с трубопроводом отвода очищенного газа, дополнительно содержит блок формирования управляющих сигначов, эжектор, пассивная полость которого связана с трубопроводом отвода очищенного газа, последовательно соединенные первый дополнительный трубопровод с запорным органом, ресивер с датчиком давления и дренажным клапаном и второй дополнительный трубопровод с запорным органом и регулятором давления, прн этом вход первого дополнительного трубопровода связан с трубопроводом отвода очищен-. ного газа, выход второго дополнительного трубопровода соединен с полостью высокого давления эжектора, входы блока формирования управляющих сигналов связаны с выходами датчиков давления, а выходы — с эапорными органами, установленными на входе вихревой трубы, первом и втором poïoëнительных трубопроводах и дренажном клапане.

На чертеже изображена предлагаемая система управления процессом очистки газа, Система содержит емкость 1 высо! кого давления> дренажная полость которой через трубопровод 2 и запорный орган 3 связана с входом в сопловую часть охлажцаемой вихревой трубы 4. Непосредственно на выходе вихревой трубы 4 установлен центро бежный сеператор 5 с патрубком б слива и клапаном 7, Выход сепаратора 5 через трубопровод 8 соединен с входом в эжектор 9, а через трубопровод 10 и эапорный орган 11 — с входе реснвера 12. В свою очередь вьгход ресивера 12 через трубопровод !3, запор- ный орган 14 и регулятор 15 давления сообщается с полостью высокого давления эжектора 9, а его внутренняя rолость через патрубок 1б и дренажный через трубопровод 8.и эжектор 9 подается в атмосферу и через трубопровод 10 и открытый запорный орган

1l поступает во внутреннюю полость ресивера 12. Как только давление в ресивере .12 достигает 40-50 кгс/Чм происходит срабатывание датчика 22 давления, настроенного на эту величину давления, который через блок 20 формирования управляющих сигналов выдает сигнал на закрытие запорного органа 11. После этого газ сбрасывается только через трубопровод 8 и эжектор 9. При падении давления в емкости l до 3-4 кгс/см датчик 18 давления, настроенный на эту величину, через блок 20 формирования уп.равляющих сигналов дает сигнал на открытие запорного органа !4 подпитки эжектора 9 и газ давлением 4050 кгс/см2- из ресивера 12 по трубопроводу 13 через регулятор 15 давле" ния попадает .в полость высокого давления эжектора 9. В сопловой части последнего газ высокого давления разгоняется до сверхзвуковых скоростей, за счет чего деление на входе в эжектор 9 по трубопроводу. 8 резко падает до 10-30 мм рт.ст. Снижение давления на входе в эжектор до 10""

30 мм рт.ст. эквивалентно снижению на порядок относительного давления сопла вихревой трубы 4 или увеличению степени расширения, что в свою очередь приводит к увеличению скорости газа в сопле и пони..кению его температуры на выходе вихревой трубы 4. Эффективность очистки при этом возрастает,При давлении в емкости 1, равном

1,1-1,2 кгс/см .(избыточное давление

0,1-0,2 кгс/см ), датчик !8 давле«

2 ния через блок 20 формирования управ- ляющих сигналов вццает сигнал на закрытие запорных органов 3 и 14 и открытие дренажного клапана -!7. Система находится в исходном положении.

Запорнь|е органы 3,14 и 1! закрыты и открыт дренажный клапан 17.

Использование изобретения позволяет повысить,эффективность работы вихревой трубы в составе установки при падении давления в емкости и тем самым процесса очистки дренажного газа, а за счет исключения автономного источника высокого давления для работы эжектора снижаются затраты на процесс очистки.

3 1130377 4 клапан 17 — с атмосферой. На емкости 1 высокого давления установлен датчик 18 давления, электрический выход 19 которого через блок 20 формирования управляющих сигналов связан с запорным органом ll заправки ресивера !2 газом, дренажным клапаном 17 и запорным органом

14 подпитки эжектора 9. Электрический выход 21 датчика 22 давления, из-!и меряющего давление в рееивере 12, через блок 20 формирования управляющих сигналов связан с запорным органом 11 заправки ресивера 12 газом.

Система работает следующим образом, Б исходном состоянии системы запорные органы 3,14 и 11 закрыты, дренажный клапан 17 открыт, емкость с газом, содержащим токсич- 2О ные вещества, находится под давлением, блок 20 формирования управляющих сигналов выключен. В момент, предшествующий очистке, он включается. При давлении в емкости l равном 300 кгс/см2, срабатывает датчик

l8 давления, который через блок 20 формирования управляющих сигналов. дает сигнал на закрытие дренажного клапана 17 и открытие запорных органов 3 и ll, Газ, содержащий токсич30 ные примеси, по трубопроводу 2 поступает на вход охлаждаемой вихревой трубы 4. Проходя через тангенциальный спиральный сопловой аппа- рат вихревой трубы 4, газ закручива- З5 ется внутри ее до высоких значений скоростей, при этом осевые слои газа охлаждаются, а периферийные нагреваются. 3а счет съема тепла с периферийных закрученных слоев газа водой, пропускаемой через рубашку охлаждения вихревой трубы 4, весь поток газа охлаждается до низких темперао, тур (-30--50 (;). Благодаря высоким значениям тангечциальных скорос- 45 тей и низкой температу">е газа на выходе вихревой трубы 4 происходит конденсация токсичных примесей в газе вплоть до жидких капель, которые под действием центробежных сил осаждаются во внутренней полости сепаратора 5, где они постепенно накапливаются и по мере накопления через сливной патрубок 6 и открытый клапан 7 сливаются в приемный резервуар. Очищенный газ с давлением 4050 кгс/см с выхода сепаратора 5

i 30377

Составитель Э.Склярский

Техред Л.Мартяшова Корректор А,Обручар

Редактор С. Саенко

Филиал 1ПШ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9478/ll Тираж 68l Подписное

ИН1ЯПИ Гдсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !!3035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

Система управления процессом очистки газа Система управления процессом очистки газа Система управления процессом очистки газа Система управления процессом очистки газа 

 

Похожие патенты:

Сепаратор // 1107888

Сепаратор // 1074571

Сепаратор // 1066629

Сепаратор // 1005839

Изобретение относится к устройствам фильтрации загрязнений газовых потоков и жидкостей

Изобретение относится к устройствам по пылеочистке газа

Изобретение относится к очистке воздуха от твердых частиц пыли в промышленности строительных материалов, на асфальтобетонных и железобетонных заводах и может быть использовано для горнодобывающей, перерабатывающей промышленности и в других отраслях

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям для привода электрогенераторов на теплоэлектростанциях

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к системе подготовки природного газа, и может быть использовано на промыслах в местах его добычи, на станциях подземного хранения газа (СПХГ) при его извлечении для подачи в магистральный газопровод, на компрессорных станциях (КС) перед подачей газа в нагнетатели и на газораспределительных станциях (ГРС) магистральных газопроводов, где производят раздачу газа низкого давления потребителям

Изобретение относится к устройствам для разделения газожидкостных смесей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической отраслях промышленности

Изобретение относится к области химического и нефтяного машиностроения и может быть использовано в качестве внутреннего устройства в массообменных и сепарационных аппаратах для осуществления процессов массообмена и сепарации фаз

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для очистки газового потока от содержащихся в нем твердых и жидких примесей и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например нефтяной, химической, энергетической, газовой, пищевой и др
Наверх