Вихревой осушитель сжатого воздуха

 

Союз Советских

Социалистическик

Республик (и) 695681

/ г 7" с

I (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190576 (21) 2360972/23-26 с присоединением заявки И9 (23) Приоритет (51) М. Кл.

В 01 D 45/12

Государственный комитет

СССР

ll0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 0511.79. Бюллетень Мо 41 (53) УДК 621. 928. 37 (088. 8) Дата опубликования описания 0".1179 (72) Авторы иаобретения

В.M. Иванов и П. Н, Дъмтриен

Государственный ордена Трудового Красного Знамени

Всесоюзный проектный и нау чно-исследовательский институт цементной промышленности (71) заявитель (54) ВИХРЕВОЙ ОСУШИТЕЦЬ С>%ТОГО ВОЗДУХА

Изобретение относится к вихревым сепараторам, поедназначенным ля выделения жидкости из газового потока, и может найти применение в различных областях техники, например, для осушки воздуха перед компрессорами.

Известен вихревой осушитель сжатого воздуха, содержащий корпус, соосно размещенную в нем вихревую камеру, в нижней части которой выполнены тангенциальные отверстия для ввода осушаемого газа и установлен поршеньрегулятор расхода, соединенный штоком с подпружиненной мембраной, размещенной в нижней части корпуса и об-15 разующей с ним уравнительную камеру, в боконых стенках вихревой камеры выполнены тангенциальные отверстия для отвода конденсата, а ее верхняя часть снабжена осевым соплом для вывода осушаемого воздуха (1} .

В таком устройстве очистка сжатого воздуха происходит за счет прохождения его через завихритель, который придает потоку вращательное движение, в результате чего из него выделяются капли влаги и масла. Изменение проходного сечения тангенциальных входных отверстий занихрита тя, ЗО производимое с помощью поршня в зависимости от расхода сжатого воздуха, позволяет получить на выходе из тангенци альных отверстий постоянную скорость, а значит и постоянную эффективность очистки сжатого воздуха.

Количество влаги, содержащейся в сжатом воздухе н виде насыщенного пара, зависит от температуры воздуха.

Чем ниже температура сжатого воздуха, тем меньше влаги в нем содержится.

При истечении сжатого ноздуха иэ тангенциальных входных отверстий в нихреной камере происходит разделение потока внутренние слои которого за) метно охлаждаются, а наружные подогреваются (эффект Ранка) . Эффективность осушки сжатого воздуха зависит от того, насколько понизится температура внутреннего слоя. Наибольший эффект энергораэделения потока наблюдается н противоточных вихревых камерах, где холодный поток отбирается в направлении, противоположном осевому движению горячего потока.

Однако в известном устройстве вих- реная камера является прямоточной и, следовательно, в ней не полностью используется эффект энергетического

695681

15/

30

40

50

60 разделения, что ведет к снижению cTc— пени осушки газа.

Цель изобретения — поныл//ение эффективности осушки сжа ого воздуха за счет улучшения термодинамически х пок аэ ателей . .=/то достигается тем, что для ра /-дельного нывода из вихре ной камеры холодного и горячего потоков воздуха в противоположных н апранлени я х осевое сопло вывода осушенного гаэ а снабжено кожухом с Tðóáoïðoâonoì, соединяющим кожух с уравнительной каМерой, а в поршне и штоке выполнено осевое отверстие.

При таком выполнении устройства вихревая камера работает как протиНоточная, что, как отмечено выше, позволяет повысить степень осушки газа.

На фиг. 1 показан вихревой осуши— тель, вертикальный разрез; на фиг. 2 — сечение А 7/ на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1.

Осушитель состоит из корпуса 1, соосно установленной в нем вихревой камеры 2, в нижней части которой выполнены тангенциальные отверстия 3 для ввода осушаемого газа. /та часть камеры выполняет функцию завихрителя.

В этой части вихревой камеры установлен поршень 4, связанный штоком 5 с мембраной 6, подпружиненной пружиной

7. Мембрана 6 образует с нижней частью корпуса уравнительную камеру 8.

В поршне и штоке выполнено осевое отверстие 9, соединяющее полости вихревой и уравнительной камер. На боковых стенках вихревой камеры имеются тангенциальные отверстия 10, а ее верхняя часть снабжена осевым соплом 11 для выхода осушенного газа, которое закрыто кожухом 12. Кожух и уравнительная камера соединены между собой трубопроводом 1 3. IIpc c T ранство между кожухом 12 и соплом 11 представляет собой смеси тельную камеру холодного и гор яче го потоков .

Вход осушаемого газа в устройство осущестнляется через входной патрубок 14. Средняя часть вихреной камеры снабжена рубашкой 15 охлаждения.

Конденсат из устройства сливается через трубопровод 16.

Работает вихревой осушитель с/яедующим образом.

Сжатый воздух из сети через входной патрубок 14 поступает н пространство над мембраной 6. Под действием давления газа мембрана прогибается вниз, сжимая пружину 7 и увлекая за собой поршень 4, соединенный с мембраной штоком 5. .Сжатый воздух проходя через тангенциальные входные отверстия 10; приобретает вращательное движение, в результате чего происходит разделение потока на наружный и внутренний вихри. Температура во ннутреннем вихре понижается, а н наружном — пов г//ается. (пониже— нием темпераfóðû но внутреннем вихре пар кондея ируется в виде мелких капель тума//а. Под д †..йстнием центро бежиой си. /ы с кoнде//сиров аs///H Pся к ап ли отбрасывая/тся к стенкам вихревой камеры 2 и через тангенциальные от— верстия 10, направленнье по ходу вращения вихр», ныбрасы аются в npo— стра//стно между корпусом 1 и вихре— вой камерой, откуда скопившаяся н IB га через сливную трубу 16 выводится из устройства.

Холод:///й приосевой поток через отнерс тие 9 н поршне и штоке посту— пает под мембрану 6 з уравни iå»üíóþ камеру S / отк1 ла по труб" 1 3 эжекти руется выте каюк/им через сопло 11 гав рячим потоком и через пространство между кожухом 12 и соплом 11 выводит— ся из аппарата к потребителю.

В зависимости от расхода сжатого воздуха -,oòpåáèòåf/åì давление н вихревой камере ме//яется, меняется и усилие, воздействующее на мембрану, которая под действием перепада давле— ния газа и под действием пружины 7 прогибается вверх или вниз, увлекая эа собой поршень 4, тем самым увели— чиная или уменьшая проходное сечение тангенциальных входных отверстий 3.

При этом угловая скорость на ныходе газа иэ отверстий и перепад давления газа остаются постоянными, Д//я снижения температуры горячего потока, наружная поверхность вихревой камеры охлаждается при помощи хладоносителя, подаваемого в рубаш— ку 15. Отбором тепла от горячего потока унеличивается эффект охлаждения холодного потока и уменьшается количестso нлаги в сжатом воздухе за осушителем.

Применение вихревого осушителя сжатого газа дает возможность повысить качество очистки и осушки ноз— духа и избежать повторной конденса— ции влаги после осушки, особенно в холодное время года.

Формула изобретения

Вихревой осушитель сжатого воздуха, содержащий корпус, соосно размещенную н нем вихревую камеру, н нижней части которой выполнены танген— циальные отверстия для ввода осушаемого газа и установлен поршень-регулятор расхода, соединенный штоком с поцпружиненной мембраной, размещенной в нижней части корпуса и образующей с ним уравнительную камеру, в боковых стен к ах ни хре вой к амеры выполнены тангенциальные отверстия для отвода конденсата, а ее верхняя часть снабжена осевым соплом для нынода осушенного воздуха, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения бг35681

Фиг. Х

Pur. /

Составитель А. Тер-Минасьян

Редактор Ф. Серебрянский Техред И. Аст алсш Корректор О. Ковинская

Заказ 6639/7 Тираж 877 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4 эффективности осушки сжатого воздуха за счет улучшения термодина.,ткаческих показ ат лей устройства, осевое согJIo вывода осушенного газа снабжено кг.жу хом с трубопроводом, соедиг якг гим кожух с уравнительной ка лерой, а в пор.ане и штоке выполнено осевое от— верстие.

Ис-..очники информации, гIринятые во внимàHèå при зl(спертизе

1. Ав:орское свидетельство СССР ь5 37690 с кл. R О 1 13 45/18у 10 06 ° 75 °