Блок осушки газа

 

БЛОК ОСУШКИ ГАЗА, включающий последовательно установленные входную газовую магистраль, камеру охлаждения, циклично переключаемые вымораживатели и адсорберы, о т л и,чающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат путем уменйшения влагосодержания в осушаемом газе S период осушки холодом, вход вымораживателя в режиме оттаивания подключен к входной газовой магистрали, а выход - к входу камеры охлаждения, выход которой через вымораживатель в режиме осушки подключен к адсорберу в адсорбционном режиме, ПРИ этом вымораживатель. в режиме осушки подключен к камере охлаждения.

„„SU 11 44

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3637113/23-26 (22) 26.08.83 (46) 07.03.85. Бюл. Р 9 (72) И.И. Скоблик,.А.Г. Коган, В.Д. Медвинский и Л.М. Стекольников (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени государственный институт по проектированию металлургических заводов "Уралгипромез" (53) 621.59.032 (088.8) (56)1.Малышев Б.В. и др. Аппараты для производства контролируемых . атмосфер конструкции стальнроекта.

"Сталь", Р 5, 1974, с. 465-469, рис. 1.

2. Воротынцев В.Б. и др. Адсорбционные методы разделения воздуха, Обзорная информация, сер. XM-6.

ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1981, с. 5, рис.1.

4(g)) В 01 D 53/26; F 25 J 3/08 (54) (57) БЛОК ОСУШКИ ГАЗА, включающий последовательно установленные входную газовую магистраль, камеру охлаждения, циклично переключаемые вымораживатели и адсорберы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат путем умень шения влагосодержания в осушаемом газе в период осушки холодом, вход вымораживателя в режиме оттаивания подключен к входной газовой магистрали, а выход — к входу камеры охлаждения, выход которой через вымораживатель в режиме осушки подключен к адсорберу в адсорбционном режиме, при этом вымораживатель. в режиме осушки подключен к камере охлаждения.

1143448

Изобретение относится к металлургической и машиностроительной промышленности, а точнее к устройствам для осушки газа, и может быть использовано в установках для приготовления контролируемых атмосфер.

Известен блок осушки газа, подключенный к входной газовой магистрали, содержащий последовательно установленные по ходу газового потока камеру охлаждения и циклично переключаемые адсорберы.

В известном блоке осушка газа ведется в две ступени: осушка холодом в камере охлаждения и глубокая осушка до температуры точки росы минус 50 С в адсорбере.

О

Известный блок осушки газа отвечает требованиям, предъявляемым к защитному газу по степени осушки (1j 20

Однако газ после осушки в камере охлаждения обладает повышенной температурой и влагосодержанием, что приводит к быстрому насьпцению адсорбента влагой и соответственно 25 к переводу адсорбера в режим регенерации.

Недостатками данного технического решения являются также повышенные знергозатраты, обусловленные значительным расходом тепла на регенерацию адсорбента вследствие увеличенного влагосодержания в осушаемом газе, увеличенные объем адсорбента, а

35 соответственно и габариты адсорбер ов усложняют и удор ожают конс трукцию установки для приготовления защитных атмосфер в целом.

Известен блок осушки газа, вклю- 40 чающий последовательно установленные входную газовую магистраль, камеру охлаждения, циклично переключаемые вымораживатели и адсорберы Ц

Однако использование известной 45 установки для осушки rasa при низких температурах практически нецелесообразно вследствие значительных энергозатрат.

Известному техническому решению 50 присущи повышенные энергозатраты и сложность конструкции.

Целью изобретения является снижение энергозатрат путем уменьшения влагосодержания в осушаемом газе 55 в период его осушки холодом.

Поставленная цель достигается тем, что в блоке осушки rasa,âêëþчающему последовательно установленные входную газовую магистраль, камеру охлаждения, циклично переключаемые вымораживатели и. адсорберы, вход вымораживателя в режиме оттаивания подключен к входной газовой магистрали, а выход — к входу камеры охлаждения, выход. которой подключен через вымораживатель в режиме осушки подключен к адсорберу в адсорбционном режиме, при этом вымораживатель в режиме осушки подключен к камере охлаждения.

На чертеже изображен блок осуш— ки газа.

Блок осушки содержит камеру 1 охлаждения, вымораживатели 2 и 3, адсорберы 4 и 5. Входы вымораживателей 2 и 3 соединены трубопроводами 6 и 7 с входной газовой магистралью, а трубопроводами 8 и 9 — с выходом камеры 1 охлаждения. Выходы вымораживателей 2 и 3 соединены трубопроводами 10 и 11 с входом камеры 1 охлаждения, а трубопроводами 12 и 13 с входами адсорберов 4 и

5, выход которых соединен трубопроI водом 14 с потребителем. Газовые задвижки 15-27 необходимы для соответствующего направления газового потока. Вымораживатели 2 и 3 установлены параллельно друг другу и работают. циклично: один на оттаивании, второй — в режиме осушки.

Камера 1 охлаждения и вымораживатели 2 и 3 выполнены в виде трубчатых теплообменников, по трубкам которых циркулирует хладагент, например фреон, а по межтрубному пространству — осушаемый газ.

Адсорберы 4 и 5 представляют собой емкости, заполненные твердым адсорбентом, например силикагелем.

Блок осушки работает следующим образом.

В блоке осушку вымораживатели 2 и 3 и адсорберы 4 и 5 работают циклично. Когда вымораживатель 2 находится в режиме оттаивания, вымораживатель 3. . — — в рабочем режиме, адсорбер 4 — в адсорбционном режиме, адсорбер 5 — в десорбционном режиме, задвижки 15-20 открыты, задвижки

20-25 и 27 закрыты.

Технологический газ из входной газовой магистрали по.трубопроводу

6 через задвижку 15 поступает в вымораживатель 2 в режиме оттаивания, 3 1 где охлаждается до 10-15оС Одновременно под воздействием тепла, отдаваемого газом, вымораживатель

2 размораживается. Из вымораживателя 2 газ через задвижку 16 по трубопроводу 10 поступает в камеру 1 охлаждения, охлаждается до 5 С вЂ” 0 С о о и из нее по трубопроводу 8 через задвижку 17 поступает в вымораживатель 3 в рабочем режиме, где газ охлаждается с вымораживанием влаги до минус 5оС вЂ” минус 10ОС за счет поглощения тепла испаряющимся хладагентом. После вымораживателя 3 газ с незначительным количеством влаги через задвижку 18 по трубопроводу

12, задвижку 19 поступает в адсорбер 4 для глубокой осушки, осушается до минус 60 С и через задвижку

20 по трубопроводу 14 выводится к потребителю. При переключении. ре-. жимов работы вымораживателей 2 и 3 и адсорберов 4 и 5 осушка газа осуществляется аналогичным образом.

Например, вымораживатель 2 в режиме осушки, вымораживатель 3 — в режиме оттаивания, адсорбер 4 — в десорбционном режиме, адсорбер 5 — в адсорбционном режиме, задвижки 15-20 и 27 закрыты, задвижки 21-26 открыты.

Движение газа, поступающего на осушку, осуществляется по следующей схеме. С входной газовой магистрали газ по трубопроводу 7 че-. рез задвижку 21 поступает в вымораживатель 3, затем через открытую

143448 4 задвижку 22 по трубопроводу 11 ка меру 1 охлаждения, трубопроводу 9, задвижку 23 поступает в выморажи- ватель 2. Из него через задвижку 24 по трубопроводу 13, задвижку 25 газ поступает в адсорбер 5, проходит слой адсорбента и через задвижку

26 и трубопровод 14 выводится к потребителю.

Технологический газ с входной газовой магистрали при необходимости может быть направлен непосредственно в камеру 1 охлаждения, для чего задвижка 27 сткрываетея, а задвижки 15 и 16 закрываются, хладагент— в камеру 1 охлаждения, для чего задвижка 27 открывается, а задвижки

15 и 16 закрываются. Хладагент в к". еру 1 охлаждения и вымораживатели

2 и 3 подается от компрессорно-конденсаторного агрегата (не указан).

Таким образом, изобретение позволяет уменьшить влагасодержание в

25 осушаемом газе в период осушки холодом, что снижает нагрузку адсорберов по водяному пару и, как следствие, повышает производительность адсорберов; уменьшены объем адсорбента и соответственно габариты адсорберов, или при том же объеме адсорбента увеличен рабочий цикл адсорберов. Все это снижает энерго-. затраты на осушку газа. Использование вымораживателей не требует увеличения мощности холодильных установок.

1143448

ХжРаеемл

Составитель А. Никитин

Техред 3.Палий Корректор Е.Сирохман

Редактор Н. Пушненкова

Тираж 659 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 799/7

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