Установка для осушки и очистки сжатого газа

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУЩКИ И ОЧИСТКИ СЖАТОГО ГАЗА, содержащая два адсорбера, на наружной поверхности которых закреплены нагревате ные элементы с теплообменными трубами , вход каждой из которых снабжен клапаном, а выход соединен с внутренней полостью адсорбера, о т л ичаюл аяся тем, что, с целью повышения экон(Ж1Ичности установки за счет уменьшения затрат на регенерацию , она снабжена дополнительными клапан и, установленными на вь ходе теплообменных труб, и теплоизолированньм трубопроводом с клапаном, соединяющим теплообменные трубы адсорберов . 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что клапаны, размещенные на выходе теплообменных труб, соединены с атмосферой. ftрессора. к rrompeSu/ne fO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1 50009 A

4(51) В 01 Э 53/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с (56) 1. Тигарев П.А. Справочник по судовым компрессорам. Л., "Судастроение", 1981, с..286-287.

2. Авторское свидетельство СССР

В 728898, кл. В 01 D 53/04, 1978., 3Ф (21) 3579344/23-26 ные элементы с теплообменными труба (22) 11.04.83 ми, вход каждой из которых снабжен (46) 15.04.85. Бюл. Ф 14 клапаном, а выход соединен с внут(72) В.Л.Борохович, В.В.Тропченко„ ренней полостью адсорбера, о т л иГ.А.Рэээшу и В.К.Киселев ч а ю .щ à s с я тем, что, с целью (53) 66.074.7(088.8) повьинения экономичности установки за счет уменьшения затрат на регенерацию, она снабжена дополнительными клапанами, установленными на выходе теплообменных труб, и теплоизолированным трубопроводом с клапаном, соединяющим теплообменные трубы адсорберов. (54)(57) 1. .УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ 2. Установка по п. 1, о т л иИ ОЧИСТКИ СЖАТОГО ГАЗА, содержащая ч а ю щ а я с я тем, что клапаны, два адсорбера, на наружной поверх- размещенные на выходе теплообменных ности которых закреплены нагреватель- труб, соединены с атмосферой.

& мОИЩРВсС0 30.

50009 2 внутреннюю полость адсорбера, привнося дополнительное тепло, необходимое для регенерации адсорбента, и унося десорбированные компоненты наружу.

В указанном блоке для регенерации адсорбента кондиционный (осушенный н очищенный) воздух, отбираемый от системы пневмоуправления, Ф 11

Изобретение относится к области получения .сухого и очищенного от паров масла и механических частиц сжатого газа, а более конкретно к адсорбционным устройствам (блокам) осушки и очистки сжатого газа, используемых в общесудовых системах воздуха высокого .давления (ВВД), в передвижных компрессорных станциях и других объектах, имеющих ограниче- !О ния по энергетическим ресурсам, габаритам и массе.

Известны блоки осушки и очистки сжатого воздуха, содержащие адсорберы, наполненные твердыми фильтрую- !5 щими и осушающнми веществами-адсорбентами, на наружной поверхности корпуса которых уетановлены нагревательные элементы, закрытые теплоизолирующим кожухом, систему осушки„ 2п

° вклочающую трубопроводы с расположенной на них запорно-регулирующей арматурой, концевой фильтр, в котором сжатый воздух очищается от механических примесей перед выходам к 25 потребителю, систему регенерации,, включающую трубопроводы с расположенной на них запорной арматурой, теплообменник, в котором производится подогрев воздуха, поступающего на регенерацию адсорбента, воздухом, выходящим из адсорбера (1) .

Ввиду сравнительно незначительной величины среднего температурного напора проходящих через теплообменник 35 потоков (воздуха, идущего на регенерацию и воздуха, поступающего после регенерации), а также безвозвратных потерь тепла в трубопроводах подводящих и отводящих воздух иэ тепло- 41! обменника термодинамическая эффективность такого устройства невысока.

Известна также установка для осушки и очистки сжатого газа, содержащая два поочередно работающих и pere <5 нерируемых адсорбера, в которых .касательно нагревательньи элементам, расположенным на наружной поверхности корпуса адсорбера, установлены теплообменные трубы, соединенные с 50 внутренней полостью адсорберов и снабженные клапанами на входе j2) .

В известном блоке воздух, подава-, емый на регенерацао, поступает в теплообменную трубу и, проходя через 55 нее, значительно нагревается за счет теплообмена с нагревательными элементами, а далее направляется во непрерывно в течение всего процесса регенерации подается во внутреннюю полость адсорбера, в результате чего энергозатраты на регенерацию адсор-. бента повышены Кроме того, данный блок осушки ливен автономности, так как в процессе регенерации адсорбента необходимо использовать воздух из других систем.

Цель изобретения — повьинение экономичности установки за счет уменьшения затрат на регенерацию.

Поставленная цель достигается тем, что установка для осушки и очистки сжатого газа, включающая два адсорбера, иа наружной поверхности которых закреплены нагревательные элементы с теплообменньми трубками, вход каждой нз которых снабжен клапаном, а выход соединен с внутренней полостью адсорбера, снабжена дополнительными клапанами, установленными на выходе теплообменных труб, и теплоизолированным трубопроводом с клапаном, соединяющим .теплообменные трубы каждого адсорбера.

Целесообразно„ чтобы клапаны, размещенные на входе теплообменных труб, были соединены с атмосферой.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая установка для осушки и очистки сжатого газа, на фиг. 2— сечение А-А на фиг.

Установка состоит нэ адсорбе-. ров и 2 с расположенными на наружной поверхности их корпусов нагревательными элементами 3 и 4, касательно которьм установлены теплообменные трубы 5 и 6, основной системы трубопроводов с запорньми клапанамй 7-10; концевьм фильтром 1 1, системы регенерации с трубопроводами и.установленными на них запорньии клапанами 12 и 13, запорных клапанов 14 и !5, установленных на входе в теплообменные трубы 5 и 6, разгрузочных клапанов 16 и 17, установ ленных на выходе из теплообменных труб, продувочного клапана 18, установленного на теплоизолированном трубопроводе 19.

Блок осушки и очистки сжатого газа работает следующим образом.

Осушаемый и очищаемый сжатый газ (воздух) от компрессора через запорный клапан 8 (клапаны 8, 10, 12 и 15 открыты, клапаны 7, 9, 13 и

17 закрыты) поступают во внутреннюю полость адсорбера 2 (адсорберы блока работают попеременно, в то время, как один адсорбер (например, правый) проходит осушаемый сжатый воздух, в другом (левом) регенерируется (восстанавливается) адсорбент. Воздух осушается от влаги и через клапан 10 и концевой фильтр 11 (очищает сжатый воздух от уносимых им из адсорбера механических частиц) поступает к потребителю. Одновременно адсорбент в левом адсорбере 1 регенерируется. Для чего включаются нагревательные элементы 3 (нагревательные элементы 4 выключены) и за счет теплопередачи от нагревательных элементов к корпусе адсорбера, а от него к адсорбенту, адсо1 бент нагревается, в результате чего происходит десорбция адсорбированиой влаги из адсорбента в порозности гранул адсорбента. Одновременно происходит нагрев атмосферного воздуха, заключенного в замкнутом объеме (клапаны 14, 16 и 18 закрыты) теплообмениой трубы 5.

При достижении в тенлообменной трубе определенной величины давление иагреваемого атмосферного воздуха открывает разгрузочный клапан 16 и воздух иэ тенлообменной трубы 5 подается во внутреннямо полость адсорбера 1, благодаря чему процесс регенерации интенсифицируВНИИПИ Заказ 2011/7

Тираж 659 Подписное

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

1150009 4 ется, а десорбнрованные компоненты через запорный клапан 12 удаляется наружу. Затем закрывают разгрузочный клапан 16 и последовательно открывают: сначала продувочный кла пан 18, в результате чего посредством теплоизолированной (в целях уменьшения потерь тепла во время нагрева атмосферного воздуха) трубы 19 сообщаются полости теплообменных труб 5 и 6, потом запорный клапан 14. В результате теплообменная труба 5 вентилируется свежей порцией атмосферного воздуха, проходящего через запорный клапан 15, теплообменную трубу 6, теплоизолированную трубу 19 с продувочным клапаном 18,. теплообменную трубу 5, запорный клапан 14, наружу.

Использование для регенерации адсорбента атмосферного воздуха, предварительно подогретого и сжатого в замкнутом объеме теплообменной трубы, расположенной касательно нагревательным элементам адсорбера, и периодически подаваемого посредством разгрузочных клапанов во внутреннюю полость адсорбера, полностью исключает необходимость использовать при регенерации адсорбента подготовленного (осушенного и очищенного) сжатого воздуха, чем повышается экономичность блока осушки и очистки сжатого воздуха в целом (энергозатраты на регенерацню уменьшаются более, чем на

35 207) .

Кроме этого, обеспечивается автономность работы устройства (не зависит от работы блока осушки и очист40 ки на осушку или функционирования других систем, откуда отбирается воздух для регенерации адсорбента, регенерация может производиться и при неработающем компрессоре).