УСТРОЙСТВО ОСУШКИ ГАЗОВ ВЫМОРАЖИВАНИЕМ Российский патент 1995 года по МПК B01D53/26 F24F3/14 

Изобретение относится к технике осушки газов вымораживанием, а более конкретно к устройствам осушки технологического воздуха и предназначено для использования воздухоподготовки при производстве желатина, клея.

Известно устройство осушки газа, содержащее корпус с патрубками для подвода теплового влажного и отвода холодного газового потока, установленный в корпусе многосекционный ротор с насадкой и расположенные по разные стороны от ротора газораспределительные камеры, образующие с секциями и патрубками каналы для движения газовых потоков против направления вращения ротора, а также влагоотделитель, соединяющий две смежные камеры ротора [1]
Недостаток данного устройства обмерзание контура охлаждающего воздуха из-за неизбежной передачи влаги от осушаемого газа к охлаждаемому воздуху и малый коэффициент теплопередачи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство осушки газов вымораживанием, включающее по меньшей мере два теплообменника с патрубками входа и выхода газа и хладагента, соединенных влагоотделителем и системой газопроводов с отсечной арматурой [2]
В устройстве газ проходит по трубному пространству теплообменников вследствие чего внутреннюю поверхность теплообменников технически невозможно развить. Кроме того, для системы газопроводов большого диаметра отсечная арматура сложна в изготовлении и металлоемка. Все эти недостатки приводят к повышенной металлоемкости устройства.

Цель изобретения снижение металлоемкости устройства при сохранении степени осушки.

В устройстве, включающем по меньшей мере два теплообменника с патрубками входа и выхода газа и хладагента, соединенных влагоотделителем и системой газопроводов, введена распределительная камера с управляющим механизмом, на валу которого жестко закреплена заслонка, регулирующая поочередную подачу осушаемого газа на теплообменники. Распределительная камера закреплена над теплообменниками, установленными на влагоотделителе в виде двух батарей. Патрубки входа и выхода хладагента соединены с трубным пространством теплообменников, а патрубки газа с межтрубным.

В известном устройстве газ проходит для охлаждения и осушки по трубному пространству теплообменников, где развить поверхность теплообменника технически невозможно. Проход газа по трубному пространству теплообменника оправдан при избыточном давлении выше атмосферного. В предлагаемом устройстве газ проходит по межтрубному пространству с развитой с помощью ребер поверхностью теплообменников, что позволяет уменьшить их металлоемкость. Кроме того, для известного устройства производительностью 20-40 тыс.м³/ч по обрабатываемому газу диаметр газопровода достигает 800 мм², что приводит к изготовлению металлоемкой отсечной арматуры. В предлагаемом устройстве регулирующая отсечная арматура в количестве четырех штук заменяется распределительной камерой с одной регулирующей заслонкой, жестко закрепленной на валу управляющего механизма. Установка теплообменников с камерой распределения непосредственно на влагоотделителе придает компактность устройству и позволяет устранить газопроводы, соединяющие теплообменники с влагоотделителем.

Таким образом, замена отсечной арматуры на распределительную камеру, возможность развития поверхности теплообмена теплообменников, устранение газопроводов, соединяющих влагоотделитель с теплообменниками, позволит уменьшить металлоемкость устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 то же, вид сверху.

Устройство осушки газов вымораживанием содержит опорную раму 1 с укрепленными на ней распределительной камерой 2 и патрубками 3 и 4 для подвода и отвода теплого влажного и холодного осушенного газовых потоков и заслонкой 5, жестко закрепленной на валу управляющего механизма 6, теплообменными батареями 7 и 8 с гребенками 9 и 10 для подвода и отвода хладагента, влагоотделителем 11 со сливным штуцером 12. Имеется смотровое окно 13.

Устройство работает следующим образом.

Влажный теплый воздух поступает через входной патрубок 3 в распределительную камеру 2, заслонка которой находится в положении а. В этом положении заслонки воздух поступает на теплообменную батарею 8, поверхность которой уже покрыта влагой в виде инея, сконденсированной в предшествующем цикле осушки (движение воздуха показано стрелками). Хладагент проходит через патрубки входа и выхода по внутренней поверхности теплообменных батарей 7 и 8.

В процессе теплообмена иней плавится за счет охлаждения осушаемого воздуха и теплоты конденсации паров, стекает и уносится потоками воздуха во влагоотделитель 11. Жидкость, собираясь во влагоотделителе 11, отводится через штуцер 12 наружу, а осушаемый воздух поступает на поверхность теплообменной батареи 7, уже освобожденную от инея в предыдущем цикле. На этом участке происходит дальнейшее охлаждение воздуха и конденсации влаги. Выпадающая влага оседает на поверхности теплообменной батареи 7 в виде инея. Осушенный до требуемой степени воздух через выходной патрубок 4 направляется потребителю. Через определенный промежуток времени управляющий механизм 6 перемещает заслонку 5 в положение б, и влажный теплый газ поступает на покрытую инеем поверхность теплообменной батареи 7. Цикл осушки повторяется.

Использование: для осушки газов вымораживанием в системе воздухоподготовки при производстве желатина и клея. Устройство осушки газов вымораживанием включает по меньшей мере два теплообменника с патрубками входа и выхода газа и хладагента, соединенных влагоотделителем и системой газопроводов с отсечной арматурой. Устройство снабжено распределительной камерой с управляющим механизмом, закрепленной над теплообменниками, установленными в виде двух батарей на влагоотделителе. Патрубки входа и выхода хладагента соединены с трубным пространством теплообменников, а патрубки для газа с межтрубным. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ОСУШКИ ГАЗОВ ВЫМОРАЖИВАНИЕМ, включающее по меньшей мере два теплообменника с патрубками входа и выхода газа и хладагента, соединенных влагоотделителем и системой газопроводов, отличающееся тем, что устройство снабжено распределительной камерой с управляющим механизмом, на валу которого жестко закреплена заслонка, регулирующая поочередную подачу осушаемого газа на теплообменники, при этом распределительная камера закреплена над теплообменниками, установленными на влагоотделителе в виде двух батарей, патрубки входа и выхода хладагента соединены с трубным пространством теплообменников, а патрубки газа с межтрубным.