Установка осушки газа


 


Владельцы патента RU 2412746:

Закрытое акционерное общество "Завод "Слава и Надежда-газ" (RU)

Изобретение может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности. Установка содержит влагоочиститель предварительной сепарации влаги 1, установленный между входным трубопроводом 2 и активным соплом 3 эжектора 4, выход которого связан с входом вихревой трубы 5. Выход вихревой трубы с горячим потоком газа 6 через теплообменный аппарат 7 соединен с пассивным соплом 8 эжектора 4. Выход вихревой трубы с холодным потоком газа 9 последовательно связан с двумя параллельно установленными влагоотделителями дополнительной сепарации влаги 10 и 11, теплообменным аппаратом 7 и выходным трубопроводом 12. Влагоотделители 10 и 11 снабжены приборами для измерения перепада давлений 13 и 14. На входах влагоотделителей 10 и 11 установлены запорные устройства 15, 16, 17 и 18. На выходах влагоотделителей 10 и 11 размещены запорные устройства 19, 20, 21 и 22. Технический результат - повышение глубины осушки газа за счет охлаждения всего газового потока и снижения температуры осушки при поочередном размораживании влагоочистителей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для осушки сжатого газа и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для отделения капельной влаги, представляющее собой центробежный сепаратор (патент РФ №2042434, М.кл. В04С 3/06, публ. 1995 г.). Устройство содержит корпус, установленную внутри него цилиндрическую вихревую камеру с осевыми патрубками ввода и вывода газа, образующую с корпусом сборник отделенной жидкости, установленный на входе в камеру завихритель в виде полого, сообщенного со сборником жидкости каплевидного обтекателя с отверстиями для отсоса жидкости на его поверхности и с перфорированным осевым сквозным каналом, в котором установлен сепарационный элемент.

Недостатком этого устройства является малая глубина осушки газа, так как сепарация происходит при температуре окружающей среды без охлаждения газа.

Для более полного отделения влаги от сжатого газа используется адсорбционный метод. Известна установка адсорбционной осушки газа (а.с. СССР №1690826, М.кл. В01D 53/, 26, опубл. в бюл. №42, 1991 г.).

Установка содержит последовательно соединенные компрессор, два адсорбера, эжектор, соединенный с компрессором, теплообменник с сепаратором, вихревую трубу, установленную в линии влажного сжатого воздуха. Установка снабжена устройством удаления сконденсировавшейся влаги, установленным в линии осушаемого газа между холодным концом вихревой трубы и адсорберами. Вход вихревой трубы соединен с эжектором, а горячий конец - с сепаратором.

Недостаток такого устройства заключается в том, что адсорбент по мере насыщения теряет способность поглощать влагу, и его необходимо периодически заменять или подвергать регенерации, что затрудняет его эксплуатацию.

Известна также установка осушки сжатого воздуха, содержащая два соединенных последовательно через теплообменник центробежных влагоотделителя и вихревую трубу с эжектором, установленным по оси вихревой трубы со стороны ее горячего конца и соединенным пассивным соплом через теплообменник с холодным концом вихревой трубы, а активным соплом - с горячим концом вихревой трубы (патент РФ №2015463, М.кл. F25В 9/02, опубл. в бюл. №12, 1994 г.).

Указанное техническое решение наиболее близко к предложенному по большинству существенных признаков и достигнутому результату и принимается в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является неполная глубина осушки вследствие низкой термодинамической эффективности установки, так как в вихревой трубке охлаждается только часть потока газа, а сепарация влаги может происходить только при температуре газа на выходе из вихревой трубы, при которой не было бы намораживания кристаллогидратов во влагоотделителе.

Задача изобретения - устранение отмеченного недостатка.

Техническим результатом изобретения является повышение глубины осушки газового потока за счет охлаждения всего газового потока и снижения температуры осушки.

Технический результат достигается тем, что в установке осушки газа, содержащей соединенный с входным трубопроводом влагоотделитель предварительной сепарации влаги, влагоотделитель дополнительной сепарации влаги, вихревую трубу, эжектор и теплообменный аппарат, влагоотделитель предварительной сепарации влаги связан с входом вихревой трубы через активное сопло эжектора, выход вихревой трубы с горячим потоком газа через теплообменный аппарат соединен с пассивным соплом эжектора, а выход вихревой трубы с холодным потоком газа последовательно связан через влагоотделитель дополнительной сепарации влаги и теплообменный аппарат с выходным трубопроводом.

Повышенная глубина осушки согласно изобретению обеспечивается даже при намораживании кристаллогидратов внутри влагоотделителя дополнительной сепарации влаги, так как установка снабжена вторым влагоотделителем дополнительной сепарации, установленным параллельно с первым влагоотделителем дополнительной сепарации между выходом вихревой трубы с холодным потоком газа и теплообменным аппаратом, приборами для измерения перепада давлений, которыми оснащены оба влагоотделителя дополнительной сепарации, запорными устройствами, размещенными на входах влагоотделителей дополнительной сепарации, соединяющими влагоотделители дополнительной сепарации соответственно с выходом вихревой трубы с холодным потоком газа и выходом пассивного сопла эжектора, а также запорными устройствами, размещенными на выходах влагоотделителей дополнительной сепарации, соединяющими их соответственно с теплообменным аппаратом и выходом вихревой трубы с горячим потоком газа.

Сущность изобретения поясняется описанием и пневматической схемой.

Установка осушки газа содержит влагоотделитель предварительной сепарации влаги 1, установленный между входным трубопроводом 2 и активным соплом 3 эжектора 4, выход которого связан с входом вихревой трубы 5. Выход вихревой трубы с горячим потоком газа 6 через теплообменный аппарат 7 соединен с пассивным соплом 8 эжектора 4. Выход вихревой трубы с холодным потоком газа 9 последовательно связан с двумя параллельно установленными влагоотделителями дополнительной сепарации влаги 10 и 11, теплообменным аппаратом 7 и выходным трубопроводом 12. Влагоотделители 10 и 11 снабжены приборами для измерения перепада давлений 13 и 14. На входах влагоотделителей 10 и 11 установлены запорные устройства 15, 16 и 17, 18, связанные соответственно с выходом вихревой трубы с холодным потоком газа 9 и пассивным соплом 8 эжектора 4. На выходах влагоотделителей 10 и 11 размещены запорные устройства 19, 20 и 21, 22, соединяющие их соответственно с теплообменным аппаратом 7 и выходом вихревой трубы с горячим потоком газа 6.

Установка работает следующим образом. Сжатый газ из входного трубопровода 2 попадает на влагоотделитель 1, где происходит частичная сепарация влаги и очистка газа от крупных механических примесей, а затем подается на активное сопло 3 эжектора 4. Из эжектора 4 газ поступает в вихревую трубу 5, в которой он разделяется на холодный осевой поток, истекающий из выхода 9 вихревой трубы 5, и горячий периферийный поток, истекающий из выхода 6 вихревой трубы 5. В холодном потоке газа происходит конденсация дополнительной влаги, которая сепарируется во влагоотделителях 10 или 11, куда газ попадает через запорное устройство 15 или 16. В этих же влагоотделителях может происходить тонкая очистка газа от механических примесей. После влагоотделителя 10 и запорного устройства 19 или после влагоотделителя 11 и запорного устройства 20 газ в выходной трубопровод 12 поступает через теплообменный аппарат 7, где он охлаждает горячий поток газа, который после теплообменного аппарата 7 поступает в пассивное сопло 8 эжектора 4. В эжекторе 4 охлажденный в теплообменном аппарате 7 газ смешивается с входным потоком газа. Одновременно в работе находится только один из влагоотделителей 10 или 11. Если работает влагоотделитель 10, то запорные устройства 15 и 19 открыты, а запорные устройства 16 и 20 закрыты. При работе влагоотделителя 11 запорные устройства 15 и 19 закрыты, а запорные устройства 16 и 20 открыты.

Если сепарация влаги во влагоотделителях 10, 11 будет происходить при низкой температуре газа (для воды это отрицательная температура), то внутри этих влагоотделителей будут постепенно намораживаться кристаллогидраты. При этом разность давлений газа на входе во влагоотделитель и на выходе из него, которую показывают приборы 13 и 14, будет увеличиваться. При работе влагоотделителя 10 намораживание кристаллогидратов будет происходить в нем. При достижении соответствующего перепада давлений, который показывается прибором 13, необходимо открыть запорные устройства 16 и 20 и закрыть запорные устройства 15 и 19. После этого следует открыть запорные устройства 17 и 21 (запорные устройства 18 и 22 должны быть закрыты). Сепарация влаги будет производиться во влагоотделителе 11, а влагоотделитель 10 будет размораживаться горячим потоком газа, который от вихревой трубы 5 через запорное устройство 21 будет подаваться во влагоотделитель 10. После влагоотделителя 10 газ через запорное устройство 17 поступает на пассивное сопло 8 эжектора 4. В эжекторе 4 газ смешивается с входным потоком. При замерзании влагоотделителя 11 после достижения соответствующего перепада давлений, которое показывается прибором 14, необходимо закрыть запорные устройства 17, 21, открыть запорные устройства 15, 19, закрыть запорные устройства 16, 20 и открыть запорные устройства 18, 22. Сепарация влаги будет производиться во влагоотделителе 10, а влагоотделитель 11 будет размораживаться горячим потоком газа, который от вихревой трубы 5 через запорное устройство 22 будет подаваться во влагоотделитель 11. После влагоотделителя 11 газ через запорное устройство 18 поступит на пассивное сопло 8 эжектора 4. В эжекторе 4 газ смешивается с входным потоком.

Переключение запорных устройств можно выполнять автоматически, если их оснастить электрическими приводами, управляемыми по команде датчиков перепада давления, которые необходимо установить на влагоотделителях 10 и 11 параллельно с приборами для измерения перепада давлений 13 и 14 или вместо них. Слив конденсата из влагоотделителей может выполняться как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Таким образом, изобретение позволяет повысить глубину осушки газа за счет охлаждения всего газового потока и снижения температуры осушки при поочередном размораживании влагоотделителей дополнительной сепарации.

1. Установка осушки газа, содержащая соединенный с входным трубопроводом влагоотделитель предварительной сепарации влаги, влагоотделитель дополнительной сепарации влаги, вихревую трубу, эжектор и теплообменный аппарат, отличающаяся тем, что влагоотделитель предварительной сепарации влаги связан с входом вихревой трубы через активное сопло эжектора, выход вихревой трубы с горячим потоком газа через теплообменный аппарат соединен с пассивным соплом эжектора, а выход вихревой трубы с холодным потоком газа последовательно связан через влагоотделитель дополнительной сепарации влаги и теплообменный аппарат с выходным трубопроводом.

2. Установка осушки газа по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена вторым влагоотделителем дополнительной сепарации влаги, установленным параллельно с первым влагоотделителем дополнительной сепарации влаги между выходом вихревой трубы с холодным потоком газа и теплообменным аппаратом, приборами для измерения перепада давлений, которыми оснащены оба влагоотделителя дополнительной сепарации влаги, запорными устройствами, размещенными на входах влагоотделителей дополнительной сепарации, соединяющими их соответственно с выходом вихревой трубы с холодным потоком газа и выходом пассивного сопла эжектора, а также запорными устройствами, размещенными на выходах влагоотделителей дополнительной сепарации, соединяющими их соответственно с теплообменным аппаратом и выходом вихревой трубы с горячим потоком газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к установкам для осушки газа. .

Изобретение относится к установке для осушки сжатого газа и способу, осуществляемому с помощью этой установки. .
Изобретение относится к устройству для регулирования относительной влажности в среде, которое содержит проницаемый для паров воды контейнер в форме саше, состоящий из микроперфорированного материала сложный полиэфир/бумага/полиэтилен, и отвержденный состав увлажнителя в контейнере.

Изобретение относится к способу дегидратации газов посредством использования гигроскопических жидкостей. .

Изобретение относится к технике получения особо чистых газов (H2, N2, O2, воздуха, инертных газов), а именно к способам глубокой адсорбционной осушки газов. .

Изобретение относится к технике глубокой осушки и низкотемпературной переработки нефтяных газов и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.
Изобретение относится к технологии глубокой осушки и низкотемпературной переработки нефтяных газов и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к установкам подготовки газа адсорбционным способом и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической, химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к газовой промышленности и может использоваться для извлечения тяжелых углеводородов из природного газа и для его осушки при подготовке к транспортировке

Изобретение относится к устройству для отделения жидкости от потока среды

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается установок для очистки и осушки сжатого воздуха транспортного средства

Изобретение относится к газовой, газоперерабатывающей, химической и нефтяной промышленности и может быть использовано в процессах и аппаратах для сепарации жидкости из газового потока после его контакта с жидкостью при осушке природного и нефтяного газа

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для промысловой регенерации абсорбента влаги триэтиленгликоля при осушке природного газа
Изобретение относится к подготовке природного и попутного нефтяного газа к транспорту, а именно к осушке и очистке природных газов

Изобретение относится к области химии

Изобретение относится к осушителю воздуха, предназначенному для маслорасширительных баков, используемых в электрооборудовании

Изобретение относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использовано для подготовки газа в газовой, газодобывающей, нефтяной, химической и других отраслях промышленности
Наверх