Установка для осушки сжатого воздуха

 

Сущность изобретения: в воздушной магистрали установлены узел обработки воздуха, через который выход магистрали подключен к потребителю, испаритель холодильной машины, имеющей конденсатор, включенный в линию охлаждающей воды, и конденсатоотводчики. Узел обработки воздуха выполнен в виде трехпоточного теплообменника. Поток паров хладагента включен в линию, соединяющую испаритель и вход компрессора, прямой поток сжатого воздуха - в линию, соединяющую вход магистрали с испарителем. 1 ил.

Изобретение относится к системам подготовки сжатого воздуха, в частности к устройствам для осушки сжатого воздуха пневмосети промышленного предприятия и может быть использовано в машиностроении, химической и других отраслях промышленности.

Известна установка осушки воздуха охлаждением 10В 220-2-1 (Холодильные машины и аппараты. Каталог. Часть 2. ЦИНТИХимнефтемаш, М. , 1984). Недостатками данной установки являются высокие энергозатраты вследствие малой утилизации холода отработанных паров хладагента.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является установка для осушки сжатого воздуха, содержащая воздушную магистраль с установленными в ней воздухо-воздушным теплообменником, через который выход воздушной магистрали подключен к потребителю, испарителем холодильной машины, имеющей конденсатор, который включен в линию охлаждающей воды, и конденсатоотводчиками. Одновременно установка содержит предварительный охладитель, включенный в линию охлаждающей воды после конденсатора, а также подогреватель, установленный в холодильной машине после испарителя и включенный в линию охлаждающей воды между конденсатором и предварительным охладителем.

К недостаткам данной установки следует отнести использование для предварительного охлаждения сжатого воздуха (прямотой поток) промежуточного теплоносителя (охлаждающая конденсатор вода), что приводит к появлению дополнительного теплообменного аппарата.

Целью настоящего изобретения является снижение энергозатрат за счет прямого использования холода отработанных паров хладагента для предварительного охлаждения сжатого воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для осушки сжатого воздуха, содержащей воздушную магистраль с установленными в ней теплообменником, через который выход воздушной магистрали подключен к потребителю, испарителем холодильной машины, имеющей конденсатор, который включен в линию охлаждающей воды, и конденсатоотводчиками, теплообменник выполнен трехпоточным, причем поток паров хладагента включен в линию, соединяющую испаритель и вход компрессора, а прямой поток сжатого воздуха - в линию, соединяющую вход воздушной магистрали с испарителем.

При сравнении свойств предлагаемого устройства и прототипа были выявлены новые признаки, заключающиеся в том, что с целью экономии электроэнергии теплообменник выполнен трехпоточным, причем поток паров хладагента включен в линию, соединяющую испаритель и вход компрессора холодильной машины. Это дает возможность сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "новизна".

Сравнительный анализ предлагаемого устройства с аналогичными техническими решениями не выявил предлагаемой совокупности существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенной установки критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена схема установки для осушки сжатого воздуха.

Установка содержит воздушную магистраль с установленным в ней трехпоточным теплообменником 1. Одновременно установка содержит испаритель 2 холодильной машины, имеющей компрессор 3, конденсатор 4, который включен в линию охлаждающей воды, дроссельный вентиль 5, конденсатоотводчик 6, установленный на линии отвода конденсата из трехпоточного теплообменника 1 и испарителя 2. Таким образом, потоки трехпоточного теплообменника 1 включены соответственно: один (прямой поток осушаемого сжатого воздуха) - в линию, соединяющую вход воздушной магистрали с испарителем 2, второй (поток осушенного воздуха) - в линию, соединяющую испаритель 2 с выходом воздушной магистрали к потребителю, а третий (поток паров хладагента) - в линию, соединяющую выход хладагента из испарителя 2 и всасывающий патрубок компрессора 3. Кроме того в холодильной машине перед дроссельным вентилем 5 размещен переохладитель 7 жидкого хладагента, который включен в линию отвода конденсата.

Установка работает следующим образом. Сжатый воздух, предназначенный для осушки, поступает в трехпоточный теплообменник 1, где охлаждается и осушается за счет теплообмена с потоком осушенного воздуха, поступающего на выход воздушной магистрали к потребителю, и потоком паров отработанного в испарителе 2 хладагента, поступающего во всасывающий патрубок компрессора 3. Далее осушаемый поток направляется в испаритель 2, где из него окончательно выделяется конденсат за счет охлаждения кипящими парами хладагента. В трехпоточном теплообменнике 1 обратный поток воздуха подогревается, относительная влажность его уменьшается, и он поступает к потребителю. При этом пары хладагента перегреваются и отсасываются компрессором 3, сжимаются последним до давления конденсации, а затем конденсируются в конденсаторе 4. Образовавшийся жидкий хладагент охлаждается в переохладителе 7 жидкого хладагента холодным конденсатом, образующимся из воздуха при его охлаждении в трехпоточном теплообменнике 1 и испарителе 2. Далее жидкий хладагент через дроссельный вентиль 5 поступает в испаритель 2.

Данное техническое решение позволяет максимально использовать холод отработанных паров хладагента для предварительного охлаждения осушаемого потока сжатого воздуха без промежуточных теплоносителей (охлаждающая вода), уменьшая таким образом потребляемую установкой электроэнергию, а также позволяет исключить теплообменный аппарат - подогреватель парообразного хладагента, включенный в линию воды, охлаждающей конденсатор.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1469252, кл. F 24 F 3/14, 1989.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ СЖАТОГО ВОЗДУХА, содержащая воздушную магистраль с установленными в ней узлом обработки воздуха, через который выход воздушной магистрали подключен к потребителю, испарителем холодильной машины, имеющей конденсатор, включенный в линию охлаждающей воды, и конденсатоотводчиками, отличающаяся тем, что, с целью экономии электроэнергии, узел обработки воздуха выполнен в виде трехпоточного теплообменника, причем поток паров хладагента включен в линию, соединяющую испаритель и вход компрессора, а прямой поток сжатого воздуха - в линию, соединяющую вход воздушной магистрали с испарителем.

РИСУНКИ

Рисунок 1