Адсорбционная установка

 

Использование: в медицинской и биологической промышленности, а также в областях техники, в которых необходимо использование чистого кислорода. Сущность изобретения: установка состоит из двух параллельно установленных колонок с адсорбентом, соединенных патрубками с газоподающим трубопроводом, дроссельного устройства и блока регулирования, состоящего из блока клапанов и блока управления клапанами, блок клапанов снабжен дополнительным клапаном выравнивания давления, установленным между входными патрубками колонок, а блок управления клапанами состоит из четырех элементов коммутации и трех пневмореле быстрого сбрасывания, при этом выходы первого, второго и третьего элементов коммутации соединены с входами первого, второго и третьего пневмореле быстрого сбрасывания, выход первого пневмореле времени соединен с входами первого и второго элементов коммутации, выход второго пневмореле времени соединен с входом третьего элемента коммутации, выход которого соединен с дополнительным клапаном выравнивания давления, выход третьего пневмореле времени соединен с входами первого и четвертого элементов коммутации, выход четвертого элемента коммутации соединен с входами блока клапанов, а вход - с выходом первого элемента коммутации. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки газа методом адсорбции на две фракции и может быть использовано в медицинской и биологической промышленности, а также в областях техники, в которых необходимо использование чистого кислорода.

Известен адсорбционный генератор компримированного кислородообогащенного газа, содержащий компрессор, переключающие и обратные клапаны, соединительные трубопроводы, последовательно соединенные блок сушки и через переключающий клапан продувочный и продуцирующий адсорберы, белок переключения клапанов и вакуумный насос, резервуар с ресивером переменной емкости, коллекторы и два датчика давлений [1] Однако данный генератор достаточно сложен и недостаточно надежен.

Наиболее близким к предлагаемому является вторичный очиститель для кислородного концентрата на молекулярных ситах, содержащий две параллельно установленные колонки с адсорбентом, соединенные патрубками с газоподающим трубопроводом, дросселирующее устройство, связывающее выходы колонок, и блок регулирования, состоящий из блока клапанов и блока управления клапанами [2] Известная установка имеет два различных источника питания, что неудобно в эксплуатации и, кроме того, снижает надежность установки в работе.

Технической задачей изобретения является увеличение надежности установки в работе и удобство ее в эксплуатации.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой адсорбционной установки; на фиг. 2 схема блока управления; на фиг. 3 циклограмма работы установки.

Адсорбционная установка состоит из двух параллельно установленных колонок 1 и 2 с адсорбентом, колонки соединены патрубками 3 и 4 с газоподающим трубопроводом. На выходе колонок 1 и 2 установлены обратные клапаны 5 и 6, а сами выходы соединены между собой дросселем 7, служащим для регенерации неработающей колонки. Установка включает в себя также блок регулирования, состоящий из блока клапанов и блока управления, Блок клапанов содержит четыре нормально закрытых пневмоклапана 8-11, которые соединены по схеме, представленной на фиг. 1. Между патрубками 3 и 4 расположен нормально закрытый пневмоклапан 12, предназначенный для выравнивания давления в магистрали трубопровода. Блок управления состоит из четырех элементов коммутации 13-16 и трех пневмореле быстрого сбрасывания 17-19, при этом элементы коммутации представляют собой (на чертеже не показано): 13 два пневмореле, 14 одно пневмореле, 15 одно пневмореле, 16 два триггера и четыре пневмореле. Входы элементов коммутации 13-15 соединены с газоподающим трубопроводом, а выходы с входами пневмореле быстрого сбрасывания 17-19 соответственно, выход пневморере 17 соединен с входами элементов коммутации 13 и 14, выход пневмореле 18 соединен с входом элемента коммутации 15, выход которого соединен с дополнительным пневмоклапаном 12, выход пневмореле 19 соединен с входами элементов коммутации 13 и 16, выход элемента 16 с входами блока клапанов 8-11, а вход с выходом элемента коммутации 13. Подача давления питания к элементам блока управления осуществляется через тумблер 20.

Установка работает следующим образом.

При подаче давления питания на элемент коммутации 13 его выходной сигнал поступает на входы: пневмореле быстрого срабатывания 17 и элемента коммутации 16. Через элемент коммутации 16 сигнал поступает на выход блока управления "а-в". Происходит включение пневмоклапанов 8 и 10 и газ из подающего трубопровода блока клапанов поступает через пневмоклапан 8 и патрубок 3 на вход колонки 1. Под разностью давлений в колонке 1 и на входе адсорбционной установки открывается клапан 5 и кислород, образованный в колонке 1, поступает на выход установки. Одновременно с этим колонка 2 через патрубок 4 и пневмоклапан 10 соединяется с атмосферой. Происходит опорожнение колонки 2 и ее регенерация кислородом, имеющимся на выходе колонки 1, через дроссель 7. При этом клапан 6 под разностью давлений на выходе установки и в колонке 2 закрывается, происходит разрыв пневмоцепи выход адсорбционной установки атмосфера.

После отработки времени выдержки Т1 (см. фиг. 3) выходной сигнал с пневмореле 17 поступает на вход элементов коммутации 13 и 14. Происходит отключение выходного сигнала "а-в" и включение пневмореле 18. После отработки времени выдержки Т2 его выходной сигнал поступает на вход элемента коммутации 15, с выхода которого сигнал поступает на пневмореле 19 и на выход "д". Включается пневмоклапан 12. После отработки времени выдержки Т3 сигнал с выхода пневмореле 19 поступает на входы элементов коммутации 13 и 16. Происходит включение элемента 13 и переключение элемента 16. Сигнал с выхода элемента коммутации 13 поступает на входы пневмореле 17 и элемента коммутации 16. Через элемент коммутации 16 сигнал поступает на входы "б-г" блока управления. Происходит включение пневмоклапанов 9 и 11, и газ из подающего трубопровода блока клапанов поступает через пневмоклапан 11 и патрубок 4 на вход колонки 2. Под разностью давлений в колонке 2 и на входе адсорбционной установки открывается клапан 6, и кислород, образованный в колонке 2, поступает на выход установки. Одновременно с этим колонка 1 через патрубок 3 и пневмоклапан 9 соединяется с атмосферой. Происходит опорожнение колонки 1 и ее регенерация кислородом, имеющимся на выходе колонки, 2 через дроссель 7. При этом клапан 5 под разностью давлений на выходе установки и в колонне 1 закрывается, происходит разрыв пневмоцепи выход адсорбционной установки атмосфера.

После отработки выдержки времени Т1 выходной сигнал с пневмореле 17 поступает на закрытие элемента коммутации 13 и открытие элемента 14. Снимается сигнал с выхода "б-г". Снова включается пневмореле 18, и после его отработки через элемент коммутации 15 сигнал поступает на выход "д" и на пневмореле 19. После отработки времени Т3 сигнал с выхода пневмореле 19 возвращает в исходное положение элементы коммутации 13 и 16. Начинается повторный цикл работы блока управления.

Адсорбционная установка содержит для автономного обеспечения потребителя кислородом, она проста и удобна в эксплуатации. Установка позволяет получить кислород непосредственно на месте потребления спустя 2-3 мин после включения. Не потребляет электроэнергии. При двухсменной работе ресурс составляет не менее 10 лет.

Формула изобретения

Адсорбционная установка, содержащая две параллельно установленные колонки с адсорбентом, соединенные патрубками с газоподающим трубопроводом, дроссельное устройство и блок регулирования, состоящий из блока клапанов и блока управления клапанами, отличающаяся тем, что блок клапанов снабжен дополнительным клапаном выравнивания давления, установленными между входными и выходными патрубками колонок, а блок управления клапанами состоит из четырех элементов коммутации и трех пневмореле быстрого сбрасывания, при этом выходы первого, второго и третьего элементов коммутации соединены с входами первого, второго и третьего пневмореле быстрого сбрасывания, выход первого пневмореле времени соединен с входом третьего элемента коммутации, выход которого соединен с дополнительным клапаном выравнивания давления, выход третьего пневмореле времени соединен с входами первого и четвертого элементов коммутации, выход четвертого элемента коммутации с входами блока клапанов, а выход с выходом первого элемента коммутации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3