УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУШКИ СЖАТОГО ВОЗДУХА Российский патент 1999 года по МПК F24F3/14 

Изобретение относится к системам подготовки сжатого воздуха.

Известно устройство для осушки сжатого воздуха, содержащее входной и выходной коллекторы-влагоотделители, дополнительный коллектор-влагоотделитель с системой трубопроводов, подсоединенных к входному коллектору-влагоотделителю, а трубопроводы выходного коллектора-влагоотделителя расположены внутри последних и введены в последний коллектор-влагоотделитель (см. авт. св. СССР N 694741).

Недостатком известного устройства является низкая степень осушки сжатого воздуха в связи с тем, что выходы подводящих каналов влажного сжатого воздуха и вводы в каналы осушенного сжатого воздуха расположены близко один от другого, и капельная влага из влажного потока в значительной степени захватывается потоком осушенного воздуха.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению является устройство для осушки сжатого воздуха, содержащее входной и выходной коллекторы-влагоотделители, к последнему из которых присоединены трубопроводы, и дополнительный коллектор-влагоотделитель с системой трубопроводов, присоединенных к входному коллектору-влагоотделителю, а трубопроводы выходного коллектора расположены внутри последних и введены в дополнительный коллектор-влагоотделитель и снабжены трубной решеткой, разделяющей полость дополнительного коллектора-влагоотделителя на два отсека, первый из которых по ходу потока сообщен своей верхней частью со средней частью второго - выходного отсека (см. авт.св. СССР N 901745)
Недостатком известного устройства является невысокая степень осушки, т. к. мелкая капельная влага, выпадающая из подлежащего осушке сжатого воздуха частично захватывается потоком осушенного воздуха.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи по созданию устройства для осушки сжатого воздуха, обеспечивающего более высокую степень осушки. Задача решена путем создания устройства, содержащего входной коллектор-влагоотделитель, выходной коллектор, дополнительный коллектор-влагоотделитель, разделенный трубной решеткой на два сообщенных между собой отсека, один из которых - входной сообщен входными трубопроводами с входным коллектором-влагоотделителем, а другой - выходной сообщен выходными трубопроводами, расположенными внутри входных трубопроводов, с выходным коллектором, при этом трубная решетка закреплена на выходных трубопроводах, в котором согласно изобретению выходной отсек дополнительного коллектора-влагоотделителя выполнен в виде усеченного конуса, в большем основании которого размещена трубная решетка, и сообщен с входным отсеком дополнительного коллектора-влагоотделителя через боковую коническую поверхность с возможностью создания тангенциального направления движения воздуха в выходном отсеке дополнительного коллектора-влагоотделителя.

Благодаря тому, что выходной отсек дополнительного коллектора-влагоотделителя выполнен в виде усеченного конуса и сообщен с входным отсеком через боковую коническую поверхность с тангенциальным вводом воздуха в выходной отсек, происходит сепарация вводимого потока воздуха, - наиболее тяжелые частицы его - капли влаги за счет центробежных сил смещаются в потоке в радиальном направлении, постепенно приближаются к поверхности конуса, по ней к его большему основанию и далее по стоку с днищем в нижнюю часть отсека, в приемную камеру. Поток более легкого осушенного воздуха идет в направлении от большего основания к меньшему, вблизи которого находятся открытые торцы выходных трубопроводов.

Таким образом, в результате действия центробежных сил удаление влаги из потока сжатого воздуха происходит более интенсивно, и степень осушки сжатого воздуха существенно возрастает, боковая коническая поверхность обеспечивает эффективное выведение выпавшей влаги из выходного отсека, что положительно влияет на степень осушки сжатого воздуха.

Необходимо, чтобы входной и выходной отсеки дополнительного коллектора-влагоотделителя были сообщены между собой по крайней мере одним патрубком, выходной конец которого тангенциально размещен на боковой конической поверхности выходного отсека со смещением к его большему основанию, в пределах длины концов выходных трубопроводов, размещенных в выходном отсеке.

Смещение тангенциального ввода сжатого воздуха к большему основанию выходного отсека и введение выходных трубопроводов в выходной на длину, превышающую или равную диаметру патрубка, по которому сжатый воздух тангренциально вводится в выходной отсек, практически исключает попадание капель выпавшей влаги в выходные трубопроводы, так как их входные отверстия находятся вне зоны, где под действием центробежных сил капли жидкости отбрасываются на боковую поверхность и стекают к большему основанию выходного отсека.

Для лучшего понимания сущности изобретения приведены чертежи, где на фиг. 1 изображена схема устройства в разрезе, на фиг. 2 - схема устройства, разрез В-В.

Устройство для осушки сжатого воздуха содержит входной коллектор-влагоотделитель 1, дополнительный коллектор-влагоотделитель, разделенный трубной решеткой 2 на входной 3 и выходной 4 отсеки и выходной коллектор 5. Выходной отсек 4 выполнен в виде усеченного конуса, в большем основании которого размещена трубная решетка 2. Входной отсек 3 сообщен входными трубопроводами 6 с входным коллектором-влагоотделителем 1, а выходной отсек 4 сообщен выходными трубопроводами 7, расположенными внутри входных трубопроводов 6, с выходным коллектором 5. Трубная решетка 2 закреплена на выходных трубопроводах 7, концы которых 8 расположены в выходном отсеке 4. Входной 3 и выходной 4 отсеки сообщены между собой патрубком 9, выходной конец 10 которого тангенциально размещен на боковой конической поверхности выходного отсека 4, обеспечивая тангенциальный, то есть по касательной к боковой конической поверхности, ввод сжатого воздуха в выходной отсек 4. При этом выходной конец 10 патрубка 9 смещен к большему основанию выходного отсека (трубной решетки 2), а длина концов 8 выходных трубопроводов 7, расположенных в выходном отсеке 4, превышает или равна диаметру патрубка 9. В нижней части выходного отсека 4, в боковой конической поверхности устроены разгрузочная щель 11, приемная камера 12 с патрубком 13 для слива конденсата.

Устройство для осушки сжатого воздуха работает следующим образом.

Сжатый воздух поступает во входной коллектор-влагоотделитель 1, затем по кольцевому пространству, образованному входными 6 и выходными 7 трубопроводами поступает во входной отсек 3 дополнительного коллектора-влагоотделителя. За счет теплообмена с атмосферным воздухом через стенки входного трубопровода 6 и с потоком сжатого воздуха, идущего внутри выходного трубопровода 7, сжатый воздух, идущий по межтрубью, охлаждается ниже точки росы и из него выпадает влага. Крупные капли за счет гравитационных сил падают на дно входного отсека 3, а мелкие уносятся потоком воздуха вверх и по патрубку 9 через тангенциально размещенный выходной конец 10 попадают в выходной отсек 4 дополнительного коллектора-влагоотделителя. В этом отсеке капли жидкости, как более тяжелые частицы потока за счет центробежных сил отбрасываются на стенки конуса, далее к его большему основанию и затем в нижнюю часть отсека, откуда через щель 11 в приемную камеру 12 с патрубком 13 для слива конденсата.

Поток более легкого осушенного воздуха идет в направлении от большего основания к меньшему, вблизи которого находятся открытые торцы выходных трубопроводов 8 и по ним поступает в выходной коллектор 4 и далее в пневмомагистраль. Таким образом, благодаря тому, что выходной отсек дополнительного коллектора-влагоотделителя выполнен в виде усеченного конуса и сообщен с входным отсеком через боковую коническую поверхность с тангенциальным вводом сжатого воздуха, происходит сепарация вводимого потока. Наиболее тяжелые частицы - капельная влага вследствие воздействия центробежных сил выделяются и попадают в приемную камеру, расположенную в нижней части выходного отсека, для слива, а осушенный сжатый воздух, как более легкий, направляется в выходные трубопроводы, открытые торцы которых расположены в средней части отсека вблизи верхнего основания.

Использование: в системах подготовки сжатого воздуха. Сущность изобретения: устройство содержит входной коллектор-влагоотделитель, выходной коллектор, дополнительный коллектор-влагоотделитель, разделенный трубной решеткой на два сообщенных между собой отсека, один из которых - входной сообщен входными трубопроводами с входным коллектором-влагоотделителем, а другой - выходной сообщен выходными трубопроводами, расположенными внутри входных трубопроводов, с выходным коллектором, при этом трубная решетка закреплена на выходных трубопроводах. Новым в устройстве является то, что выходной отсек дополнительного коллектора-влагоотделителя выполнен в виде усеченного конуса, в большем основании которого размещена трубная решетка, и сообщен с входным отсеком дополнительного коллектора-влагоотделителя через боковую коническую поверхность по крайней мере одним патрубком с возможностью создания тангенциального направления движения воздуха в выходном отсеке. Техническим результатом является обеспечение высокой степени осушки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для осушки сжатого воздуха, содержащее входной коллектор-влагоотделитель, выходной коллектор, дополнительный коллектор-влагоотделитель, разделенный трубной решеткой на два сообщенных между собой отсека, один из которых - входной - сообщен входными трубопроводами с входным коллектором-влагоотделителем, а другой - выходной сообщен выходными трубопроводами, расположенными внутри входных трубопроводов, с выходным коллектором, при этом трубная решетка закреплена на выходных трубопроводах, отличающееся тем, что выходной отсек дополнительного коллектора-влагоотделителя выполнен в виде усеченного конуса, в большем основании которого размещена трубная решетка, и сообщен с входным отсеком дополнительного коллектора-влагоотделителя через боковую коническую поверхность с возможностью создания тангенциального направления движения воздуха в выходном отсеке дополнительного коллектора-влагоотделителя. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что входной и выходной отсеки дополнительного коллектора-влагоотделителя сообщены по крайней мере одним патрубком, выходной конец которого тангенциально размещен на боковой конической поверхности выходного отсека в интервале длины концов выходных трубопроводов, расположенных в выходном отсеке.