Абсорбционное устройство для осушки газа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()980792 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.05.81 (21) 3292409/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5!) М. К..

В О! D 53/26

Гееударствапей кемитет

СССР по делам изебретеиий и еткрытий

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.! 2.82 (53) УДК 66.074..31 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. М. Фокин и С. И. Фокин (7I) Заявитель (54) АБСОРБЦИОННОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ОСУШЕНИЯ

ГАЗА

Изобретение относится к осушению газовых смесей в системах кондиционирования воздуха, а именно к устройствам, в которых осушают газы путем их взаимодействия с жидкими сорбентами.

Известно устройство для осушения газа, включающее корпус, нижняя часть которого заполнена слоем абсорбента, вертикальную перегородку с соединительным отверстием ниже уровня абсорбента, разделяющую корпус на осушительную и регенерационную камеру, сепаратор и компрессионную холодильную машину с компрессором, испарителем и конденсатором. Это двухкамерное устройство с регулируемым отверстием в низу перегородки при равенстве давлений в камерах позволяет за счет разности концентраций обеспечить поступление крепкого раствора в осушительную камеру., а разбавленного — в регенерационную ! ) .

Однако при высоком начальном влагосодержании газа, обработка его в данном устройстве не приводит к требуемой степени осушения ввиду того, что не обеспечивается достаточно интенсивная взаимная циркуляция обводненного и отрегенерированного растворов сорбента из осушительной камеры в регенерационную и наоборот в процессе работы устройства, а также из-за недостаточно интенсивного орошения теплообменных поверхностей испарителя и конденсатора вследствие их расположения в верхних час5 тях камер.

Цель изобретения — повышение эффективности циркуляции абсорбента.

Эта цель достигается тем, что в абсорбционном устройстве для осушения газа, включающем корпус со слоем абсорбента в нижней части, вертикальную перегородку с соединительным отверстием ниже уровня абсорбента, разделяющую корпус на осушительную и регенерационную камеры, сепаратор и компрессионную холодильную машиts ну, вертикальная перегородка и примыкающие к ней стенки осушительной камеры снабжены коробами с наклонными днищами, при этом вертикальная перегородка выполнена с тремя переливными отверстиями в нижней части коробов выше уровня абсорбента.

Переливные отверстия снабжены патрубками, два из которых размещены в регенррационной, а третий — в осушительной мерах.

980792

Устройство снабжено насадкой из гидрофильного материала, размещенной в верхней части каждой камеры.

Кроме того, поверхности испарителя и конденсатора размещены в центральных частях осушительной и регенерационных камер, с некоторым заглублением под уровень жидкости сорбента, что повышает интенсивность орошения указанных поверхностей.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема выполнения предлагаемого абсорбционного устройства, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг. 3— разрез Б — Б на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, выполненный в нижней части в виде поддона, вертикальную перегородку 2, делящую рабочий объем на осушительную 3 и регенерационную 4 рабочие камеры и имеющую в нижней части под уровнем жидкости соединительное отверстие 5 и три переливные отверстия 6 над уровнем жидкости, крайние из которых — для перелива обводненной части раствора сорбента, а центральное отверстие — для перелива отрегенерированной его части, с примкнутыми к ним отводящими жидкость патрубками 7, испаритель 8 и конденсатор 9 компрессионной холодильной машины, полотна тканевой насадки 10 из тонкокапиллярного материала, например стекло, асботкани и др., установленные на натяжном каркасе с равномерными зазорами в верхних частях камер, патрубки для подвода 11 и отвода 12 газа и для подвода 13 и отвода 14 воздуха, короба 15 с наклонными днищами 16, примыкающими к стенкам камеры и вертикальной перегородки 2, сепаратор 17, а также компрессор 18 холодильной машины с регулирующими и другими элементами, обеспечивающими нормальную ее работу. (Дополнительная обшивка корпуса, создающая плавность обтекания

его воздушным и жидкостным потоками, на чертеже не показана).

Абсорбционное устройство работает следующим образом.

Газ, содержащий влагу, подают, например, при помощи вентилятора со значительной скоростью через патрубок 11 подвода на поверхность жидкости сорбента, например хлористого лития, заранее залитой в нижнюю часть корпуса 1. При этом газ вспенивает и вытесняет часть жидкости сорбента в рабочий объем осушительной камеры 3, образуя газожидкостную эмульсию (пену), с брызгами и каплями в верхней части, которая омывает поверхность испарителя 8, благодаря чему поддерживается низкая температура сорбента, а, следовательно, обеспечивается достаточно эффективное поглощение водяного пара из осушаемого газа.

Образовавшиеся при этом брызги и капли жидкого сорбента омывают установленные на натяжном каркасе в верхней части камеры полотна тканевой насадки 10, сма5

2S

4О

55 чивают их, увеличивая тем самым время контакта фаз и способствуя задержанию части капель, перемещаемым газом, облегчая его сепарацию от капель. Осушенный газ полностью освобождается от взвешенных капель раствора сорбента в сепараторе 17 и поступает через патрубок !2 отвода газа к потребителю.

Жидкий сорбент разбавляется за счет поглощения влаги из осушаемого газа в основном при образовании подвижного слоя пены в рабочем объеме камеры. Эта наиболее разбавленная часть раствора сорбента переливается через верхний обрез образующей стенки короба 15 и по наклонным днищим 16 короба направляется к переливному отверстию (направление стока жидкости сорбента в коробе к переливным отверстиям 6 на фиг. 2 показано стрелками), откуда по отводящим жидкость патрубкам 7 поступает под верхний слой жидкости сорбента в регенерационной камере 4. Сюда же через патрубок !3 подвода, например, с помощью другого вентилятора, подается воздух, который, ударяясь о поверхность жидкости сорбента, вытесняет часть его в рабочий объем камеры 4 и образует при этом воздушножидкостную пену, брызги и капли, которые смывают поверхность конденсатора 9 и полотна тканевой насадки 10, установленные также как и в камере 3.

Наиболее концентрированная часть отрегенерированного жидкого сорбента переливается через верхний обрез короба 15 отделителя жидкости, установленного на вертикальной перегородке 2 и по наклонным днищам 16 направляется к переливному отверстию 6 и далее по отводящему жидкость патрубку 7 поступает под верхний слой жидкости сорбента осушительной камеры 3, откуда может быть сразу же поднята газом в ее рабочий объем. Благодаря тому, что поступление наиболее разбавленной части раствора сорбента из осушительной камеры в регенерационную осуществляется по коробам, установленным на двух стенках и перегородке через два переливных отверстия 6, количество ее значительно больше по объему (весу), чем поступающей части отрегенерированного сорбента, которая собирается лишь одним коробом — отделителем отработанной жидкости, установленным на перегородке 2, и поступает через одно переливное отверстие 6. B этом случае по закону сообщающихся сосудов, при равенстве давлений в камерах, усиливается перемещение жидкости сорбента из регенерационной камеры в осушительную через соединительное отверстие 5.

Таким образом, предлагаемое устройство работает на растворе сорбента, близком к первоначальной его концентрации и позволяет осуществлять высокоэффективные процессы осушения газа без дополнительной затраты электроэнергии. Уста новлено, что в зависимости от начальных параметров

980792 газа, температуры испарения и конденсации хладагента, концентрации раствора и затрачиваемого давления на создание газовоздушной пены и перемещение потока, степень осушения меняется в довольно широких пределах — 3 — 12 г/кг. 5

Предлагаемое устройство компактно, надежно в работе и может быть использовано как основной элемент в системах кондиционирования воздуха убежищ гражданской обороны, а также при хранении и технологи о ческой сушке кинопленки и подобных ей материалов в процессе цроизводс ва.

Формула изобретения

1. Абсорбционное устройство для осушения газа, включающее корпус со слоем абсорбента в нижней части патрубки для подвода и отвода газа и воздуха, вертикальную перегородку с соединительным отверстием ниже уровня абсорбента, разделяющую корпус на осушительную и регенерационную камеры, сепаратор и компрессионную холодильную машину с компрессором, испарителем и конденсатором, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности осушения газа путем повышения интенсивности циркуляции абсорбента, вертикальная перегородка и примыкающие к ней стенки осушительной камеры снабжены коробами с наклонными днищами, при этом вертикальная перегородка выполнена с тремя переливными отверстиями в нижней части коробов выше уровня абсорбента.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цереливные отверстия снабжены патрубками, два из которых размещены в регенерационной, а третий — в осушительной камере.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено насадкой 4з гидрофильного материала, размещенной в верхней части каждой камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 370965, кл. В 01 D 53/26, 1970.

980792

lб б б

Puz. Г

1У б

Составитель Л. Эпштейн

Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 9539/8 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4