Изобретение относится к установке осушки, снабженной впуском для приема потока сжатого газа и выпуском для подачи сухого воздуха, при этом указанная установка осушки содержит: первый и второй адсорбционные сосуды, соединенные параллельно, при этом каждый из указанных первого и второго адсорбционных сосудов содержит: трубопровод для впуска потока, соединенный с указанным впуском, и трубопровод для выпуска потока, соединенный с указанным выпуском, для обеспечения течения через них потока сжатого газа, расположенный в нем осушающий материал, управляющий клапан, установленный на указанном трубопроводе для впуска потока, и выпускной клапан, установленный на указанном трубопроводе для выпуска потока; и блок сброса давления, выполненный с возможностью соединения с трубопроводом для впуска потока каждого из указанных первого и второго адсорбционных сосудов.
В настоящее время в промышленности используются установки адсорбционной осушки, включенные в системы сжатого воздуха, для осушки потока сжатого газа.
Такие установки осушки содержат по меньшей мере два сосуда, соединенные параллельно, которые периодически подвергаются действию фаз адсорбции и регенерации. Соответственно, когда один сосуд находится в фазе адсорбции, другой находится в фазе регенерации.
Обычно в таких системах используют челночный клапан между источником сжатого газа и двумя сосудами, при этом такой челночный клапан обеспечивает прохождение потока сжатого газа через один из двух сосудов, когда другой сосуд поддерживается в фазе регенерации, во время которой через сосуд от выпуска к впуску пропускают поток газа, и влага удаляется через клапан, установленный на впуске. Системе необходимо поддерживать такой поток в течение минимального времени, за которое осушитель, содержащийся в таком сосуде, регенерируется, после чего сосуд будет готов к следующей фазе адсорбции.
После регенерации сосуда клапан на впуске, соединяющий сосуд с разгрузочным блоком, закрывают, давление в регенерированном сосуде повышается до достижения такого же давления, как в сосуде, находящемся в фазе адсорбции. Далее, после того как открывается клапан на впуске сосуда, ранее находившегося в фазе адсорбции, соединяющий сосуд с разгрузочным блоком, челночный клапан переключается. Соответственно, поток сжатого газа пропускается через регенерированный сосуд, а другой сосуд подвергается действию фазы регенерации.
Испытания показали, что такая система не обеспечивает наилучшие результаты во всех условиях потока по причине использования челночного клапана между двумя сосудами. Такой челночный клапан, содержащий шар, который смещается, блокируя один из двух трубопроводов для потока, соединенных с каждым из двух сосудов, на основе разностей давлений между потоком сжатого газа и величиной давления в каждом из двух адсорбционных сосудов. Было обнаружено, что такой челночный клапан в некоторых условиях обеспечивает поток сжатого газа в оба адсорбционных сосуда одновременно. По этой причине осушающий материал, содержащийся в двух адсорбционных сосудах, полностью не регенерируется, и, в конечном итоге, становится насыщенным, а установка адсорбционной осушки оказывается более не способной к адсорбции влаги из потока сжатого газа.
Еще одним недостатком, связанным с использованием такого челночного клапана, является сильное падение давления в адсорбционном сосуде по причине ограничений его конструкции. Соответственно, с целью преодоления такого падения давления, для сосудов большой емкости такой челночный клапан следует выполнять со значительно большим диаметром, а испытания показали, что такая модификация простым образом не достижима.
Еще одним недостатком такого челночного клапана является то, что, когда установки адсорбционной осушки действуют при чрезвычайно высоких скоростях потока, такой клапан просто не будет действовать, поскольку более высокие скорости потока подразумевают большие усилия, которые необходимо преодолевать шару, блокирующему один из двух трубопроводов для потока. Испытания показали, что для более высоких скоростей потока эти усилия могут более не являться преодолимыми, и шар может располагаться в положении, обеспечивающем достижение потоком сжатого воздуха обоих сосудов одновременно, что повреждает осушающий материал, а также, возможно, стенки адсорбционных сосудов по причине коррозионного действия собирающейся на них влаги.
В других системах известного уровня техники для выбора пути потока, по которому направляется поток сжатого газа, используется распределительный клапан, подобный раскрытому в патентном документе US 2014237962 A (Graham White Manufacturing Company). В установке осушки, раскрытой в этом документе, используется два клапана выброса, соединенных с впуском каждого из двух адсорбционных сосудов, при этом указанные клапаны выброса имеют два положения: открытое, в котором текучая среда может вытекать из сосуда, и запертое, в котором вытекание текучей среды из указанного клапана предотвращается.
Такая установка осушки, однако, не защищает осушающий материал, содержащийся в двух сосудах, от интенсивного потока сжатого газа. Для такой установки осушки испытания показали, что, по причине высокой скорости потока сжатого воздуха, множество гранул осушителя, содержащихся в двух сосудах, сталкиваются друг с другом. И, по причине этих столкновений и трения, создаваемого между этими гранулами осушителя, осушающий материал повреждается и, в конечном итоге, разрушается, и установка осушки более не действует надлежащим образом.
С учетом вышеописанных недостатков, задачей изобретения является создание установки осушки, содержащей по меньшей мере два адсорбционных сосуда, снабженных осушающим материалом, которая обладает способностью простого выбора требуемого пути потока для потока сжатого газа.
Еще одной задачей изобретения является создание установки осушки, в которой падение давления в сосудах контролируется таким образом, что осушающий материал защищается при переключении таких сосудов из фазы адсорбции в фазу регенерации, и наоборот, или при изменении объемной скорости потока сжатого газа.
Кроме того, установка осушки согласно изобретению является пригодной для использования как при относительно низких скоростях потока сжатого газа, так и при относительно высоких скоростях потока сжатого газа. Одновременно и независимо от объемной скорости потока сжатого газа осушающий материал внутри сосудов эффективно регенерируется во время фазы регенерации.
Более того, решение, предлагаемое изобретением, является пригодным для высоких расходов сжатого воздуха и для адсорбционных сосудов больших объемов.
Установка осушки согласно изобретению предлагает простое для реализации решение, облегчающее техническое обслуживание и достижение лучшего времени отклика наряду с повышением качества сухого воздуха, подаваемого на ее выпуск.
Более того, установка осушки согласно изобретению обладает намного более длительным сроком службы и является более эффективной, чем существующие решения.
Изобретение решает по меньшей мере одну из вышеописанных и/или других проблем посредством создания установки осушки, снабженной впуском для приема потока сжатого газа и выпуском для подачи сухого воздуха, при этом указанная установка осушки включает в себя:
– первый и второй адсорбционные сосуды, соединенные параллельно, при этом каждый из указанных первого и второго адсорбционных сосудов содержит: трубопровод для впуска потока, соединенный с указанным впуском, и трубопровод для выпуска потока, соединенный с указанным выпуском, для обеспечения течения через них сжатого газа, расположенный в нем осушающий материал, управляющий клапан, установленный на указанном трубопроводе для впуска потока, и выпускной клапан, установленный на указанном трубопроводе для выпуска потока;
– блок сброса давления, выполненный с возможностью соединения с трубопроводом для впуска потока каждого из указанных первого и второго адсорбционных сосудов;
причем:
– установка осушки дополнительно содержит устройство уменьшения потока, выполненное с возможностью соединения с трубопроводом для впуска потока каждого из первого и второго адсорбционных сосудов и обеспечивающее течение через него текучей среды; и
– указанные управляющие клапаны приспособлены для переключения в первое состояние, в котором обеспечивается течение сжатого газа через трубопровод для впуска потока одного из указанных адсорбционных сосудов, и во второе состояние, в котором один или оба из указанных трубопроводов для впуска потока находятся в соединении по текучей среде с блоком сброса давления.
Действительно, за счет включения управляющего клапана в каждый из трубопроводов для впуска потока первого и второго адсорбционных сосудов, установка осушки исключает риск течения сжатого газа одновременно через оба сосуда независимо от каких-либо изменений объемного расхода сжатого газа просто за счет переключения одного из управляющих клапанов в первое состояние, а другого управляющего клапана — во второе состояние, при этом путь потока сжатого газа выбирается только через один из двух адсорбционных сосудов. Соответственно, регенерация осушающего материала, содержащегося в указанных двух адсорбционных сосудах, выполняется надлежащим образом, и оптимальные результаты работы установки осушки сохраняются в течение всего срока службы указанной установки осушки.
Кроме того, по причине включения таких управляющих клапанов, переключение между первым состоянием и вторым состоянием выполняется контролируемым образом, более не зависящим от разности давлений между двумя адсорбционными сосудами.
За счет включения устройства уменьшения потока, выполненного с возможностью соединения с трубопроводом для впуска потока каждого из первого и второго адсорбционных сосудов, скорость сжатого газа, входящего в первый и второй адсорбционные сосуды, и, таким образом, падение давления в них являются контролируемыми, и риск повреждений содержащихся в них гранул осушителя исключается.
Соответственно, независимо от объемного расхода сжатого газа, скорость сжатого газа, входящего в адсорбционный сосуд, подвергаемый действию фазы адсорбции, и скорость сжатого газа, выходящего из адсорбционного сосуда, подвергаемого действию фазы регенерации, контролируются так, чтобы не допускать ее резкого возрастания. По этой причине гранулы осушителя в обоих адсорбционных сосудах являются защищенными, и установка осушки согласно изобретению является подходящим гибким решением для применений многих типов, требующих различных давлений и объемов газа на выпуске установки осушки.
Предпочтительно, когда один из указанных первого и второго адсорбционных сосудов поддерживается в фазе адсорбции, другой адсорбционный сосуд поддерживается в фазе регенерации. Соответственно, когда один управляющий клапан поддерживается в первом состоянии, другой предпочтительно поддерживается во втором состоянии, и наоборот.
Обычно, когда один из первого или второго адсорбционных сосудов поддерживается в фазе регенерации, поток газа поддерживается через трубопровод для выпуска потока к трубопроводу для впуска потока указанного адсорбционного сосуда, и влага устраняется через трубопровод для впуска потока и из адсорбционного сосуда во внешнюю среду.
Если бы такой адсорбционный сосуд был просто соединен с внешней средой, разность давлений между величиной давления внешней среды и величиной давления в указанном адсорбционном сосуде была бы слишком большой, и через осушающий материал создавался бы резкий высокий поток газа, который мог бы повреждать или даже разрушать его из-за трения и столкновений между гранулами осушителя.
Еще одним нежелательным результатом, который достигался бы при простом соединении адсорбционного сосуда с внешней средой, является издание чрезвычайно громкого звука, который мог бы ограничивать использование установки осушки в связи с природоохранным законодательством. За счет использования устройства уменьшения потока падение давления в установке адсорбционной осушки является контролируемым, и звук, издаваемый установкой осушки в соответствии с изобретением является очень тихим, что позволяет использовать такую установку осушки в применениях всех типов.
В предпочтительном варианте осуществления в соответствии с изобретением указанные выпускные клапаны, установленные на трубопроводах для выпуска потока каждого из указанных адсорбционных сосудов, представляют собой обратные клапаны. По этой причине поток газа, вытекающего из адсорбционного сосуда, подвергаемого действию фазы адсорбции, течет через адсорбционный сосуд, подвергаемый действию фазы регенерации, не полностью, но направляется через выпуск установки осушки и используется пользователем сухого сжатого газа.
Предпочтительно установка осушки дополнительно содержит сопло, расположенное на трубопроводе для потока, при этом указанный трубопровод для потока соединяет трубопровод для выпуска потока первого адсорбционного сосуда с трубопроводом для выпуска потока второго адсорбционного сосуда так, что через адсорбционный сосуд, подвергаемый действию фазы регенерации с целью регенерации содержащегося в нем осушающего материала, обеспечивается течение минимального потока сухого газа.
Изобретение дополнительно направлено на способ регенерации осушающего материала, содержащегося в по меньшей мере двух адсорбционных сосудах установки осушки, при этом указанные адсорбционные сосуды соединяют параллельно, при этом указанный способ включает в себя этапы, на которых:
– приводят выпуск компрессорной установки в сообщение по текучей среде с трубопроводом для впуска потока первого адсорбционного сосуда через первый управляющий клапан, соединенный с указанным трубопроводом для впуска потока, при этом указанный первый управляющий клапан находится в первом состоянии;
– приводят трубопровод для впуска потока второго адсорбционного сосуда в соединение по текучей среде с блоком сброса давления через второй управляющий клапан, при этом указанный второй управляющий клапан соединяют с трубопроводом для впуска потока указанного второго адсорбционного сосуда, и он находится во втором состоянии;
– обеспечивают минимальный поток сухого газа из трубопровода для выпуска потока первого адсорбционного сосуда через трубопровод для выпуска потока второго адсорбционного сосуда;
причем установка осушки регулирует падение давления во втором адсорбционном сосуде посредством устройства уменьшения потока, выполненного с возможностью соединения с трубопроводом для впуска потока указанного второго адсорбционного сосуда.
Изобретение дополнительно направлено на способ изготовления установки адсорбционной осушки, включающий в себя этапы, на которых:
– соединяют параллельно первый и второй адсорбционные сосуды;
– размещают осушающий материал в каждом из первого и второго адсорбционных сосудов;
– устанавливают управляющий клапана на трубопроводе для впуска потока каждого из первого и второго адсорбционных сосудов, а также устанавливают выпускной клапан на трубопроводе для выпуска потока каждого из первого и второго адсорбционных сосудов;
– обеспечивают наличие блока сброса давления, выполненного с возможностью соединения с трубопроводом для впуска потока каждого из указанных первого и второго адсорбционных сосудов;
причем способ дополнительно включает этап, на котором обеспечивают наличие устройства уменьшения потока и соединяют его с трубопроводом для впуска потока каждого из первого и второго адсорбционных сосудов; и причем установка управляющего клапана на трубопроводе для впуска потока включает этап непосредственной установки каждого из указанных первого и второго адсорбционных сосудов на соответствующий управляющий клапан.
Для лучшего пояснения особенностей изобретения некоторые предпочтительные конфигурации в соответствии с изобретением описаны далее на примере, без какой-либо ограничивающей сути, со ссылкой на чертежи.
На фиг. 1 схематично представлена установка осушки в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 2 – установка осушки в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 3 – способ установки коллектора в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 4 – установка осушки в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 5 – установка осушки в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 6 – установка осушки в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 7 – различные возможные положения перфорированного диска в соответствии с вариантом осуществления изобретения и поток текучей среды через устройство уменьшения потока;
на фиг. 8 – устройство уменьшения потока в соответствии с вариантом осуществления изобретения, покомпонентный вид;
на фиг. 9 – перфорированный диск в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 10 – перфорированный диск, представленный на фиг. 9, вид по линиям II–II;
на фиг. 11 – перфорированный диск, представленный на фиг. 9, вид сверху;
на фиг. 12 – 17 – различные компоновки перфорированного диска в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 18 и фиг. 19 – перфорированный диск в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 20 – устройство уменьшения потока в соответствии с вариантом осуществления изобретения, покомпонентный вид;
на фиг. 21 – перфорированный диск, представленный на фиг. 18, вид по линиям I–I;
на фиг. 22 – перфорированный диск, представленный на фиг. 18, вид по линиям III–III;
на фиг. 23 – различные возможные положения перфорированного диска в соответствии с вариантом осуществления изобретения и поток текучей среды через устройство уменьшения потока;
на фиг. 24 – устройство уменьшения потока в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 25 – устройство уменьшения потока в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 26 – вид по линиям IV–IV, представленным на фиг. 24, или по линиям V–V, представленным на фиг. 25;
на фиг. 27 – различные возможные положения перфорированного диска в соответствии с вариантом осуществления изобретения и поток текучей среды через устройство уменьшения потока; и
на фиг. 28 – пример гнезда для устройства уменьшения потока в соответствии с фиг. 24 – 27.
На фиг. 1 показана установка 1 осушки в соответствии с изобретением, при этом указанная установка 1 осушки содержит впуск 2 для приема потока сжатого газа из компрессорной установки 4 и выпуск 3 для подачи сухого воздуха пользователю 5 сжатого газа.
Установка 1 осушки дополнительно содержит по меньшей мере два адсорбционных сосуда 6: первый адсорбционный сосуд 7 и второй адсорбционный сосуд 8, которые соединены параллельно.
В контексте изобретения следует понимать, что указанные адсорбционные сосуды 6 могут иметь любую форму, такую как цилиндрическая, прямоугольная или любая другая форма. Кроме того, указанные адсорбционные сосуды 6 могут иметь форму экструдированных профилей.
Пример, показанный на фиг. 1, содержит лишь два адсорбционных сосуда 7 и 8, однако изобретение не следует ограничивать такой компоновкой. Следует понимать, что изобретение выполнено с возможностью реализации установки осушки, содержащей большее количество адсорбционных сосудов 6, соединенных параллельно, например, три, четыре, шесть, восемь или любое другое количество адсорбционных сосудов 6.
Каждый из указанных первого и второго адсорбционных сосудов 7 и 8 содержит: трубопровод 9 для впуска потока, соединенный с указанным впуском 2, и трубопровод 10 для выпуска потока, соединенный с указанным выпуском 3, для обеспечения течения через них потока сжатого газа, расположенный в нем осушающий материал (не показан), управляющий клапан 11, установленный на указанном трубопроводе 9 для впуска потока, и выпускной клапан 12, установленный на указанном трубопроводе 10 для выпуска потока.
Каждый из указанных управляющих клапанов 11 приспособлен для переключения в первое состояние, в котором обеспечивается поток сжатого газа через трубопровод 9 для впуска потока одного из указанных адсорбционных сосудов 7 или 8, и во второе состояние, в котором один или оба из указанных трубопроводов 9 для впуска потока находятся в соединении по текучей среде с блоком 13 сброса давления.
Установка 1 осушки предпочтительно дополнительно содержит блок 13 сброса давления, выполненный с возможностью соединения с трубопроводом 9 для впуска потока каждого из указанных первого и второго адсорбционных сосудов 7 и 8.
Кроме того, установка 1 осушки предпочтительно содержит устройство 14 уменьшения потока, выполненное с возможностью соединения с трубопроводом 9 для впуска потока каждого из первого и второго адсорбционных сосудов 7 и 8 и обеспечивающее течение через него потока текучей среды.
Соответственно, поскольку установка 1 осушки содержит оба из устройства 14 уменьшения потока и блока 13 сброса давления, выполненного с возможностью соединения с трубопроводом 9 для впуска потока каждого из указанных первого и второго адсорбционных сосудов 7 и 8, падение давления в каждом из указанных первого и второго адсорбционных сосудов 7 и 8 является легко контролируемым, когда указанный первый или второй адсорбционный сосуд 7 или 8 переводится в фазу регенерации.
Предпочтительно каждый из указанных выпускных клапанов 12 представляет собой обратный клапан, предпочтительно обеспечивающий протекание текучей среды либо из первого, либо из второго адсорбционного сосуда 7 или 8, в зависимости от того, с каким трубопроводом 10 для выпуска потока соединен такой выпускной клапан 12, и от пользователя 5 сухого сжатого газа.
В предпочтительном варианте осуществления указанный управляющий клапан 11 представляет собой двухходовой клапан, в первом состоянии обеспечивающий течение потока сжатого газа из компрессорной установки 4 через адсорбционный сосуд 7 или 8 и во втором состоянии обеспечивающий приведение блока 13 сброса давления в сообщение по текучей среде с трубопроводом 9 для впуска потока указанного адсорбционного сосуда 7 или 8.
Предпочтительно, но без ограничения, в соединение по текучей среде с блоком 13 сброса давления одновременно приводится только один трубопровод 9 для впуска потока одного адсорбционного сосуда 7 или 8.
Предпочтительно, но без ограничения, указанный управляющий клапан 11 может относиться к типу, содержащему 3 электрических соединения и имеющему 2 состояния, как показано на фиг. 2. Однако объем изобретения ни при каких обстоятельствах не следует ограничивать таким управляющим клапаном 11, и следует понимать, что может быть использован клапан любого типа, позволяющий достичь вышеописанного результата.
В предпочтительном варианте осуществления, но без ограничения, для обеспечения как можно более простого способа установки управляющий клапан 11 выполнен в форме коллектора, непосредственно соединенного с трубопроводом 9 для впуска потока адсорбционных сосудов 6. Иными словами, адсорбционный сосуд 6 находится непосредственно на управляющем клапане 11.
Для упрощения компоновки коллектор образует раму, на которой устанавливается адсорбционный сосуд 6.
Такая компоновка способствует наиболее простому техническому обслуживанию установки осушки по причине наиболее простого доступа к его компонентам. Более того, имеется возможность доступа к каждому адсорбционному сосуду 6 по отдельности. Соответственно, если требуется доступ для технического обслуживания к осушающему материалу, содержащемуся в одном из указанных адсорбционных сосудов 6, или к любому из следующих компонентов: управляющему клапану 11, выпускному клапану 12 или любому из трубопроводов для потока или соединений, управляющий клапан 11 можно переключить в состояние, в котором течение сжатого газа через такой адсорбционный сосуд 6 не обеспечивается, и можно легко получить доступ ко всем соединенным с ним компонентам.
Соответственно, когда один из адсорбционных сосудов 6 требует вмешательства техника по обслуживанию, его можно легко изолировать, в то время как другой адсорбционный сосуд или сосуды 6 продолжают действовать в обычных условиях. По этой причине пользователь установки 1 осушки в соответствии с изобретением никак не затрагивается по причине процесса технического обслуживания.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением установка 1 адсорбционной осушки может содержать более двух адсорбционных сосудов 6. Компоновка трубопровода 9 для впуска потока и трубопровода 10 для выпуска потока для каждого адсорбционного сосуда 6 остается такой же, как для случая двух адсорбционных сосудов 6, как показано на фиг. 1.
Поскольку каждый из таких адсорбционных сосудов 6 содержит управляющий клапан 11, установка 1 осушки в соответствии с изобретением может быть легко приспособлена для работы, будучи соединенной с компрессорной установкой 4, подающей поток сжатого газа с высоким расходом, или с компрессорной установкой 4, подающей поток сжатого газа с относительно низким расходом.
Соответственно, когда установка 1 осушки соединена с потоком сжатого газа с высоким расходом, может требоваться действие всех адсорбционных сосудов 6, тогда как, если такая установка 1 осушки соединена с потоком сжатого газа с относительно низким расходом, некоторые адсорбционные сосуды 6 могут быть изолированы соответствующими им управляющими клапанами 11 до тех пор, пока не потребуется их использование. Такие адсорбционные сосуды 6, называемые резервными адсорбционными сосудами 6, в случае потребности являются готовыми и полностью пригодными к работе.
Как правило, для таких резервных сосудов 6 соответствующие управляющие клапаны 11 для первого адсорбционного сосуда 7 и второго адсорбционного сосуда 8 переключены во второе состояние, так что поток сжатого газа не может входить через соответствующие им трубопроводы 9 для впуска потока, и такие управляющие клапаны 11 поддерживаются в таком положении до тех пор, пока резервные сосуды не потребуется использовать для осушки.
Поскольку, являясь переключенными во второе состояние, соответствующие управляющие клапаны 11 поддерживаются в таком положении до тех пор, пока резервные адсорбционные сосуды 6 не потребуется использовать для осушки, такие управляющие клапаны 11 не будут претерпевать процесс износа, что продлевает срок их службы.
Кроме того, установка 1 осушки в соответствии с изобретением может быть соединена с компрессорной установкой 4 с переменным расходом сжатого газа, в случае чего количество используемых адсорбционных сосудов 6 может изменяться в соответствии с таким расходом.
По этой причине установка 1 осушки в соответствии с изобретением действует чрезвычайно энергосберегающим и эффективным для технического обслуживания образом, поскольку используется лишь минимальное количество адсорбционных сосудов 6, тогда как остальные сосуды являются законсервированными и используются в качестве резервных.
Кроме того, испытания показали, что благодаря компоновке управляющих клапанов 11 и даже в случае, когда установка 1 осушки содержит множество адсорбционных сосудов 6, действующих одновременно, падение давления в таких адсорбционных сосудах 6 остается приблизительно таким же, как для случая, в котором параллельно установлены лишь два адсорбционных сосуда 6.
Более того, испытания показали, что в случае увеличения расхода сжатого газа, и при наличии возможности использования установкой 1 осушки резервных адсорбционных сосудов 6 параллельно уже действующим сосудам, падение давления в установке 1 осушки проявляет уменьшение, поскольку поток сжатого газа делится между большим количеством адсорбционных сосудов 6.
Пример установки 1 осушки, содержащей множество адсорбционных сосудов 6, показан на фиг. 4, где показано четыре пары по два адсорбционных сосуда 6.
Следует понимать, что количество адсорбционных сосудов 6 может изменяться, и изобретение не следует ограничивать количеством адсорбционных сосудов 6, показанных на чертежах. Кроме того, нельзя исключать, что каждая пара адсорбционных сосудов 6 может содержать более двух адсорбционных сосудов 6, например, три, четыре, пять, шесть или даже больше.
Возвращаясь к фиг. 4, на которой, в зависимости от расхода сжатого газа, текущего через впуск 2, одновременно может действовать любая пара из двух адсорбционных сосудов 6, более предпочтительно — одновременно будет действовать как минимум две пары по два адсорбционных сосуда 6. Если расход сжатого газа 2 является большим или увеличивается, установка 1 осушки может обеспечивать одновременное действие трех или даже всех четырех пар по два адсорбционных сосуда 6.
В случае, когда одновременно действуют две или более пар по два адсорбционных сосуда 6, первый адсорбционный сосуд 7 каждой пары может переводиться в одну фазу, например, в фазу адсорбции, тогда как второй адсорбционный сосуд 8 каждой пары находится в фазе регенерации или в фазе выравнивания.
Указанную фазу выравнивания следует понимать как фазу, в которой между первым адсорбционным сосудом 7 и вторым адсорбционным сосудом 8, или наоборот, происходит выравнивание давления.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением, если установка 1 осушки содержит две или более пар по два адсорбционных сосуда 2, для уменьшения падения давления во время фазы регенерации такая установка 1 осушки предпочтительно дополнительно содержит дополнительный блок 130 сброса давления, установленный параллельно имеющемуся блоку 13 сброса давления.
Предпочтительно, но без ограничения, указанный дополнительный блок 130 сброса давления обладает большей емкостью по сравнению с имеющимся блоком 13 сброса давления.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением имеющийся блок 13 сброса давления можно использовать в начале фазы регенерации, когда давление в первом адсорбционном сосуде 7 или втором адсорбционном сосуде 8, какой бы из них не подвергался действию фазы регенерации, является высоким, что, таким образом, позволяет избежать сильного падения давления в соответствующем адсорбционном сосуде 6.
После устранения такого высокого давления установка осушки может либо приводить в действие дополнительный блок 130 сброса давления и отключать имеющийся блок 13 сброса давления, либо может приводить в действие дополнительный блок 130 сброса давления и сохранять имеющийся блок 13 сброса давления в действии.
Предпочтительно установка 1 осушки может отключать имеющийся блок 13 сброса давления и приводить в действие дополнительный блок 130 сброса давления.
Для простого приведения в действие и/или отключения блока 13 сброса давления или дополнительного блока 130 сброса давления установка 1 осушки дополнительно содержит два клапана сброса давления: первый клапан 36 сброса давления, установленный между управляющим клапаном 11 и блоком 13 сброса давления, установленный на трубопроводе для потока, ведущем к блоку 13 сброса давления, и второй клапан 37 сброса давления, установленный между управляющим клапаном 11 и дополнительным блоком 130 сброса давления, установленный на трубопроводе для потока, ведущем к дополнительному блоку 130 сброса давления.
В еще одном варианте осуществления в соответствии с изобретением дополнительный блок 130 сброса давления может обладать такой же емкостью, как имеющийся блок 13 сброса давления, в случае чего при устранении давления в первом адсорбционном сосуде 7 или втором адсорбционном сосуде 8 дополнительный блок 130 сброса давления может быть приведен в действие, и может быть обеспечена его работа параллельно с имеющимся блоком 13 сброса давления.
В таком случае требуется только один клапан сброса давления, представляющий собой второй клапан 37 сброса давления, установленный на трубопроводе для текучей среды, ведущем к дополнительному блоку 130 сброса давления.
В контексте изобретения указанное «приведение в действие» следует понимать как обеспечение течения газа через трубопровод 10 для выпуска потока адсорбционного сосуда 6, далее через трубопровод 9 для впуска потока и далее через блок 13 сброса давления и/или через дополнительный блок 130 сброса давления, ведущий в окружающую среду. Соответственно, «отключение» следует понимать как отсутствие обеспечения течения газа через трубопровод 10 для выпуска потока, далее через трубопровод 9 для впуска потока адсорбционного сосуда 6, течения далее через блок 13 сброса давления или дополнительный блок 130 сброса давления, ведущий в окружающую среду.
В другом варианте осуществления изобретения установка 1 осушки может содержать блок контроллера (не показан) для приведения в действие управляющих клапанов 11 в первом состоянии и/или втором состоянии и в дальнейшем управления соответствующими выпускными клапанами 12 каждого адсорбционного сосуда 6 в соответствии с интенсивностью потока сжатого газа и фазой адсорбционного сосуда 6. Обращаясь теперь к конструкции управляющего клапана 11, он может содержать пружину 15 и электромагнитный клапан 16, при этом указанный электромагнитный клапан 16 при приведении его в действие позволяет переключать указанный управляющий клапан 11 из первого состояния во второе состояние с преодолением силы пружины 15.
Установка 1 осушки переключает один из управляющих клапанов 11, какую бы фазу первого или второго адсорбционного сосуда 7 или 8 ни было необходимо изменить: от адсорбции к регенерации или наоборот.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением и как показано на фиг. 4 – 6, управляющий клапан 11 может быть изготовлен как клапан двойного действия, содержащий электромагнитный клапан 16 на обеих сторонах клапана. Один из электромагнитных клапанов 16 расположен так, как показано на фиг. 2, и второй электромагнитный клапан расположен, например, на противоположной стороне, под пружиной 15.
В зависимости от необходимости переключения такого клапана из первого состояния во второе состояние или из второго состояния в первое состояние, блок контроллера может приводить в действие либо один электромагнитный клапан 16, либо другой.
В этом случае пружина 15 используется для переключения соответствующего управляющего клапана 11 в первое состояние и перевода соответствующего адсорбционного сосуда в фазу адсорбции, например, при выключении установки 1 осушки или при маловероятном событии отказа электрооборудования. Такая мера является мерой безопасности, так что пользователь 5 получает минимальный уровень давления на выпуске 3.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением управляющий клапан 11 может быть изготовлен в виде литого коллектора. Такой литой коллектор изготавливается в виде цельной детали или в виде литых компонентов из нескольких деталей.
В контексте изобретения не следует исключать и другие способы изготовления, такие как аддитивное производство или крепление друг к другу различных компонентов, изготовленных заводским способом.
В контексте изобретения «аддитивное производство» следует понимать как процесс соединения материалов для изготовления объектов, как правило, послойно, на основе данных трехмерной модели.
В еще одном варианте осуществления в соответствии с изобретением оба управляющих клапана 11, каждый из которых установлен на трубопроводе 9 для впуска потока каждого из двух адсорбционных сосудов 6, установленных параллельно, как показано на фиг. 2, изготовлены в виде литого коллектора с использованием одной литейной формы.
Предпочтительно при установке управляющих клапанов 11 на трубопроводах 9 для впуска потока каждого адсорбционного сосуда 6 обычным образом, обеспечивающим возможность нормальной работы таких адсорбционных сосудов 6, один литой коллектор является повернутым на 180° относительно другого литого коллектора.
Такой способ установки схематично поясняется на фиг. 3, причем на фиг. 3а представлено установочное положение первого литого коллектора, устанавливаемого, например, на трубопроводе 9 для впуска потока первого адсорбционного сосуда 7, и на фиг. 3b представлено установочное положение второго литого коллектора, устанавливаемого, например, на трубопроводе 9 для впуска потока второго адсорбционного сосуда 8 с поворотом на 180° относительно первого литого коллектора. Поворот на 180° выполняется по стрелке, показанной на фиг. 3b, в плоскости, образованной осями AA’. Указанные литые коллекторы представлены упрощенным образом в виде параллелограммов в типичном нормальном установочном положении и так, как они были бы установлены на трубопроводе 9 для впуска потока адсорбционного сосуда.
Их преимуществом являются чрезвычайно низкие издержки производства, поскольку один и тот же литой коллектор можно использовать для установки на всех адсорбционных сосудах.
Один способ установки является действительным для каждого из двух управляющих клапанов 11, установленных на трубопроводе 9 для впуска потока каждой пары из двух адсорбционных сосудов 6, как показано на фиг. 4 – 6. Соответственно, каждый управляющий клапан 11, установленный на трубопроводе 9 для впуска потока второго адсорбционного сосуда 8, будет повернут на 180° относительно управляющего клапана 11, установленного на трубопроводе 9 для впуска потока соответствующего первого адсорбционного сосуда 7, по стрелке, показанной на фиг. 3b.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением литые коллекторы обычно содержат размещенную в них катушку (не показана), при этом указанная катушка перемещается из первого состояния во второе состояние и наоборот и обеспечивает достижение потоком сжатого газа соответствующего адсорбционного сосуда 6 или соединение такого адсорбционного сосуда 6 с блоком 13 сброса давления.
Испытания показали, что для таких управляющих клапанов 11 катушка представляет собой элемент, требующий более частого вмешательства с целью технического обслуживания, чем другие компоненты установки 1 осушки. Благодаря компоновке установки 1 осушки в соответствии с изобретением, такая катушка является легкодоступной и сменной.
Кроме того, по причине принятой компоновки и способа установки доступ к таким управляющим клапанам 11 может быть получен даже с боковой стороны адсорбционного сосуда 6 без необходимости в разборке установки осушки.
Это же преимущество встречается для выпускного клапана 12, где лицу, выполняющему техническое обслуживание, для получения доступа к такому выпускному клапану 12 необходимо лишь разобрать коллектор сверху соответствующего адсорбционного сосуда 6. В существующих установках осушки для доступа к клапанам, установленным на трубопроводе для впуска потока и/или трубопроводе для выпуска потока, необходимо останавливать и разбирать всю установку, что является большим недостатком для пользователя такой системы и создает дополнительные издержки производства, поскольку потребителю приходится останавливать свою производственную линию.
Предпочтительно для обеспечения минимального потока сухого газа между адсорбционным сосудом 7 или 8, находящимся в фазе адсорбции, для его течения через другой адсорбционный сосуд 7 или 8, находящийся в фазе регенерации, установка 1 осушки дополнительно содержит сопло 17, расположенное на трубопроводе 18 для потока, при этом указанный трубопровод 18 для потока соединяет трубопровод 10 для выпуска потока первого адсорбционного сосуда 7 с трубопроводом 10 для выпуска потока второго адсорбционного сосуда 8. Предпочтительно такое сопло обеспечивает течение минимального потока газа в обоих направлениях: из адсорбционного сосуда 6, имеющего внутри давление большей величины, в другой адсорбционный сосуд 6, имеющий внутри давление меньшей величины.
Для устранения влаги, присутствующей в осушающем материале, при обеспечении такого минимального потока сухого газа в адсорбционном сосуде 7 или 8, находящемся в фазе регенерации, используется сухой и, возможно, горячий сжатый газ. Соответственно, повышается эффективность фазы регенерации, и в установке осушки используется ее собственные возможности обеспечения непрерывного процесса адсорбции.
Если установка 1 адсорбционной осушки содержит более двух адсорбционных сосудов 6, каждая пара из двух адсорбционных сосудов 6 предпочтительно соединена трубопроводом 18 для потока, содержащим сопло 17.
В одном варианте осуществления в соответствии с изобретением указанный трубопровод 18 для потока, соединяющий трубопровод 10 для выпуска потока первого адсорбционного сосуда 7 с трубопроводом 10 для выпуска потока второго адсорбционного сосуда 8, реализован между каждым из указанных первого и второго адсорбционных сосудов 7 и 8 и каждым из выпускных клапанов 12.
Следует понимать, что такой трубопровод 18 для потока также может быть реализован иначе без выхода за пределы объема изобретения, например: он может быть соединен с другим трубопроводом для выпуска потока (не показан) каждого из адсорбционных сосудов 7 и 8, соединяющим такие адсорбционные сосуды 7 и 8 с их выпусками.
Предпочтительно, но без ограничения, указанное сопло 17 дополнительно обеспечивает течение газа между первым адсорбционным сосудом 7 и вторым адсорбционным сосудом 8, когда второй адсорбционный сосуд 8 переводится в фазу выравнивания, в то время как первый адсорбционный сосуд 7 находится в фазе адсорбции, что позволяет избежать значительного повышения давления, когда указанный второй адсорбционный сосуд будет переведен в фазу адсорбции.
Аналогично, сопло 17 обеспечивает течение газа между вторым адсорбционным сосудом 8 и первым адсорбционным сосудом 7, когда указанный первый адсорбционный сосуд 7 переводится в фазу выравнивания, в то время как второй адсорбционный сосуд 8 находится в фазе адсорбции.
Предпочтительно, но без ограничения, если установка 1 осушки содержит устройство 14 уменьшения потока, фаза выравнивания выполняется посредством впуска 9 адсорбционного сосуда 6, тогда как, если установка 1 осушки не содержит устройство 14 уменьшения потока, фаза выравнивания выполняется посредством сопла 17.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением, если установка 1 осушки содержит по меньшей мере две пары по два адсорбционных сосуда 6: первую пару 6a из двух адсорбционных сосудов и вторую пару 6b из двух адсорбционных сосудов, такая установка осушки может дополнительно содержать второе сопло 170, как показано на фиг. 5 и фиг. 6. Указанное второе сопло 170 установлено на трубопроводе для потока между трубопроводом 10 для выпуска потока первого адсорбционного сосуда 7 первой пары 6a и трубопроводом 10 для выпуска потока первого адсорбционного сосуда 7 второй пары 6b.
Симметрично, еще одно второе сопло 170 может быть установлено на трубопроводе для потока между трубопроводом 10 для выпуска потока второго адсорбционного сосуда 8 первой пары 6a и трубопроводом 10 для выпуска потока второго адсорбционного сосуда 8 второй пары 6b.
Указанное второе сопло 170, используемое в случае подвергания установки 1 осушки действию высокому расходу сжатого газа из компрессорной установки 4 или при перегрузке адсорбционных сосудов 6, устанавливают для более быстрого и эффективного выполнения фазы регенерации.
В качестве примера и без ограничения, состояние перегрузки можно определить, когда точка росы на выпуске 3 поднимается выше предопределенного установочного значения точки росы, при этом такое предопределенное установочное значение точки росы, например, представляет собой значение, требуемое сетью пользователя. Соответственно, если точка росы, измеренная на выпуске 3, превышает такое установочное значение точки росы, второе сопло 170 может быть приведено в действие. Аналогично, если точка росы, измеренная на выпуске 3, становится меньше установочного значения точки росы, второе сопло 170 может быть отключено.
Соответственно, если установка 1 осушки подвергается действию таких потоков сжатого газа с высоким расходом, блок контроллера предпочтительно обеспечивает нахождение первого адсорбционного сосуда 7 первой пары 6a в фазе адсорбции и первого адсорбционного сосуда 7 второй пары 6b в фазе регенерации. В то же время второй адсорбционный сосуд 8, являющийся частью первой пары 6a, находится в фазе регенерации, а второй адсорбционный сосуд 8, являющийся частью второй пары 6b, находится в фазе адсорбции.
Соответственно, величина давления в первом адсорбционном сосуде 7, являющемся частью первой пары 6a, отличается от величины давления в первом адсорбционном сосуде 7, являющемся частью второй пары 6b, что обеспечит возможность течения газа через второе сопло 170 из первого адсорбционного сосуда 7, являющегося частью первой пары 6a, в первый адсорбционный сосуд 7, являющийся частью второй пары 6b. Такое течение газа повышает эффективность фазы регенерации первого адсорбционного сосуда 7, являющегося частью второй пары 6b.
Аналогично, величина давления во втором адсорбционном сосуде 8, являющемся частью первой пары 6a, отличается от величины давления во втором адсорбционном сосуде 8, являющемся частью второй пары 6b, что обеспечит возможность течения газа через второе сопло 170 из второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью второй пары 6b, во второй адсорбционный сосуд 8, являющийся частью первой пары 6a. Такое течение газа повышает эффективность фазы регенерации второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью первой пары 6a.
Следует также понимать, что те же свойства второго сопла 170 могут сохраняться тогда, когда первый адсорбционный сосуд 7, являющийся частью первой пары 6a, переключается из фазы адсорбции в фазу регенерации, указанный второй адсорбционный сосуд 8, являющийся частью первой пары 6a, переключается из фазы регенерации в фазу адсорбции, указанный первый адсорбционный сосуд 7, являющийся частью второй пары 6b, переключается из фазы регенерации в фазу адсорбции, и второй адсорбционный сосуд 8, являющийся частью второй пары 6b, переключается из фазы адсорбции в фазу регенерации.
Если, с другой стороны, установка 1 осушки не подвергается действию потока сжатого газа с высоким расходом, и первый адсорбционный сосуд 7, являющийся частью первой пары 6a, находится в такой же фазе, то есть фазе адсорбции или регенерации, как и первый адсорбционный сосуд 7, являющийся частью второй пары 6b, и второй адсорбционный сосуд 8, являющийся частью первой пары 6a, находится в такой же фазе, как и второй адсорбционный сосуд 8, являющийся частью второй пары 6b, по причине отсутствия какой-либо разности давлений между величиной давления в первом адсорбционном сосуде 7, являющемся частью первой пары 6a, и величиной давления в первом адсорбционном сосуде 7, являющемся частью второй пары 6b, или между величиной давления во втором адсорбционном сосуде 8, являющемся частью первой пары 6a, и величиной давления во втором адсорбционном сосуде 8, являющемся частью второй пары 6b, течение газа через соответствующее второе сопло 170 будет отсутствовать.
В другом варианте осуществления согласно изобретению указанное второе сопло 170 может быть установлено между трубопроводом 10 для выпуска потока первого адсорбционного сосуда 7 первой пары 6a и трубопроводом 10 для выпуска потока второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью второй пары 6b, причем еще одно второе сопло 170 может быть установлено между трубопроводом 10 для выпуска потока второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью первой пары 6a, и трубопроводом 10 для выпуска потока первого адсорбционного сосуда 7, являющегося частью второй пары 6b. Следует понимать, что здесь применима такая же логика течения газа через соответствующее второе сопло 170, как разъяснено выше.
Следует также понимать, что установка 1 осушки может приспосабливать фазы, действию которых подвергаются отдельные адсорбционные сосуды 6, на основании интенсивности потока сжатого газа из компрессорной установки 4 и на основании того, является ли необходимым дополнительный поток газа через дополнительное сопло 170, при этом указанный поток газа известен как продувочный поток.
На фиг. 6 показан другой пример установки 1 осушки в соответствии с изобретением, при этом такая установка 1 осушки содержит четыре пары по два адсорбционных сосуда 6: 6a – 6d.
В таком примере блок контроллера такой установки 1 осушки может поддерживать первую пару 6a и вторую пару 6b в действующем состоянии, а третью пару 6c и четвертую пару 6d в резервном режиме, когда интенсивность потока сжатого газа на впуске 2 не является высокой, или он может обеспечивать работу трех пар или даже всех четырех пар 6a – 6d, в случае если интенсивность потока сжатого газа на впуске 2 повышается.
В одном варианте осуществления в соответствии с изобретением указанное устройство 14 уменьшения потока расположено на трубопроводе 9 для впуска потока между управляющим клапаном 11 и по меньшей мере одним из указанных первого и/или второго адсорбционных сосудов 7 или 8.
Предпочтительно, но без ограничения, указанное устройство 14 уменьшения потока установлено на трубопроводе 9 для впуска потока между каждым из указанных управляющих клапанов 11 и каждым из указанного первого и второго адсорбционных сосудов 7 и 8.
За счет расположения устройства 14 уменьшения потока в определенном положении на трубопроводе 9 для впуска потока осушающий материал, расположенный в любом из двух адсорбционных сосудов 7 и 8, является защищенным от возможных резких падений давления, когда адсорбционный сосуд 6 переводится в фазу регенерации, в которой его трубопровод 9 для впуска потока соединен с внешней средой, а также возможных резких повышений давления, когда такой адсорбционный сосуд 6 переводится в фазу адсорбции, в которой он соединен с компрессорной установкой 4, или когда объемный расход, обеспечиваемый компрессорной установкой 4, резко возрастает.
Следует понимать, что сопло 17 также играет важную роль в поддержании небольшого перепада давления между первым и вторым адсорбционными сосудами 7 и 8 за счет поддержания непрерывного сообщения по текучей среде между двумя адсорбционными сосудами 7 и 8, и, таким образом, во все моменты времени давление между двумя адсорбционными сосудами 7 и 8 будет стремиться к выравниванию.
В еще одном варианте осуществления в соответствии с изобретением блок контроллера может дополнительно оказывать влияние на объем сухого газа на выпуске 3 за счет сдвига во времени момента, в который один из адсорбционных сосудов 6 переключается в фазу выравнивания.
Соответственно, если взять в качестве примера установку 1 адсорбционной осушки, содержащую три пары 6a – 6c по два адсорбционных сосуда 6, первый адсорбционный сосуд 7 и второй адсорбционный сосуд 8, для каждой из трех пар 6a – 6c первый адсорбционный сосуд 7 подвергается действию фазы адсорбции, в то время как второй адсорбционный сосуд 8 подвергается действию фазы регенерации.
Как правило, фаза регенерации выполняется в течение более краткого промежутка времени, чем фаза адсорбции, а указанная фраза выравнивания выполняется в течение значительно более краткого промежутка времени, чем фаза регенерации.
Предпочтительно, в то время как первый адсорбционный сосуд 7 находится в фазе адсорбции, второй адсорбционный сосуд 8 последовательно подвергается действию фазы регенерации и фазы выравнивания.
Кроме того, с целью увеличения потока сухого сжатого газа на выпуске 3 фаза выравнивания второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью второй пары 6b, запускается тогда, когда заканчивается фаза выравнивания второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью первой пары 6a.
Фаза выравнивания второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью третьей пары 6c, может быть запущена одновременно с фазой выравнивания второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью первой пары 6a, или одновременно с фазой выравнивания второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью второй пары 6b.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением для еще более увеличенного потока сжатого газа на выпуске 3 фаза выравнивания второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью третьей пары 6c, может запускаться, когда заканчивается фаза выравнивания второго адсорбционного сосуда 8, являющегося частью второй пары 6b. Как следствие, все три фазы выравнивания для трех вторых адсорбционных сосудов 8 трех пар 6a – 6c смещаются одна относительно другой, что может подразумевать более эффективный процесс осушки и увеличение потока сухого сжатого газа на выпуске 3.
В качестве примера и без ограничения, фаза адсорбции может поддерживаться в течение промежутка времени, выбранного между 100 и 300 секундами, предпочтительно между 100 и 200 секундами, еще более предпочтительно указанная фаза адсорбции может поддерживаться в течение приблизительно 120 секунд.
Обычно фаза выравнивания может являться приблизительно в четыре раза более короткой, чем фаза регенерации.
В качестве примера, но без ограничения, когда указанная фаза адсорбции поддерживается в течение приблизительно 120 секунд, указанная фаза регенерации может выполняться в течение промежутка времени, выбранного между 80 и 100 секундами, предпочтительно между 90 и 100 секундами, еще более предпочтительно фаза регенерации может поддерживаться в течение приблизительно 95 секунд, тогда как фаза выравнивания поддерживается в течение промежутка времени, остающегося до завершения фазы адсорбции.
В контексте изобретения следует понимать, что, в зависимости от размеров адсорбционных сосудов 6 и требований установки 1 осушки, без выхода за пределы объема изобретения могут применяться другие промежутки времени, и приведенные выше примеры не следует считать ограничивающими.
Также следует понимать, что такая же логика может быть применена к установкам 1 осушки, содержащим большее или меньшее количество пар по два или более адсорбционных сосудов 6, например, установкам 1 осушки, содержащим: два, четыре, пять, шесть или даже больше пар по два или более адсорбционных сосудов 6.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением указанное устройство 14 уменьшения потока расположено между указанными управляющими клапанами 11 и указанным блоком 13 сброса давления.
В такой ситуации компрессорная установка 4 предпочтительно поддерживается при относительно устойчивой работе без резких колебаний потока так, что она не оказывает воздействие на осушающий материал, содержащийся в первом и втором адсорбционных сосудах 7 и 8.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением блок 13 сброса давления содержит глушитель (не показан), соединенный с окружающей средой. Благодаря такой компоновке, когда бы адсорбционный сосуд ни переводился в фазу регенерации, влага, ранее адсорбированная и содержащаяся в нем, эффективно удаляется во внешнюю среду, и в то же время будет значительно ослаблен любой звук, издаваемый за счет разности давлений между величиной давления во внешней среде и величиной давления в указанном адсорбционном сосуде 6. Соответственно, возможный громкий звук будет ослабляться по причине наличия устройства 14 уменьшения потока, которое не будет обеспечивать относительно сильное падение давления из-за разности давлений между величиной давления во внешней среде и величиной давления в указанном адсорбционном сосуде 6. Соответственно, установка 1 осушки согласно изобретению может быть использована в разных местах, регулируемых строгими природоохранными условиями.
Обычно для изобретения может использоваться глушитель 13 любого типа: глушитель 13 с низким перепадом давления, обычным перепадом давления или высоким перепадом давления. Предпочтительным является использование глушителя 13 с низким перепадом давления для защиты гранул осушителя, однако в этом случае, если не имеется в наличии устройства 14 уменьшения потока, при соединении адсорбционных сосудов 6 с окружающей средой будет создаваться чрезвычайно громкий шум.
В одном варианте осуществления в соответствии с изобретением устройство 14 уменьшения потока имеет вид управляемого клапана. Указанный клапан обладает способностью постепенного повышения давления в указанном адсорбционном сосуде 6 до тех пор, пока такое давление не достигнет приблизительно такой же величины, как давление во внешней среде.
В другом варианте осуществления изобретения указанное устройство 14 уменьшения потока содержит перфорированный диск 19, как показано на фиг. 8.
Такой перфорированный диск 19 обеспечивает прохождение через него минимального объема газа. Во множестве возможных мест на поверхности указанного перфорированного диска 19 выполнены перфорированные отверстия 20.
Предпочтительно, но без ограничения, указанные перфорированные отверстия 20 выполнены вблизи внешнего контура.
Количество и диаметр таких перфорированных отверстий 20 может отличаться в зависимости от емкости каждого адсорбционного сосуда 6. Соответственно, если адсорбционный сосуд 6 имеет меньшую емкость, указанные перфорированные отверстия 20 могут быть выполнены с меньшим диаметром или в меньшем количестве, чем в случае, когда указанный адсорбционный сосуд 6 имеет большую емкость.
Однако диаметр перфорированных отверстий 20 обычно не зависит от давления, достигаемого в адсорбционных сосудах 6. Соответственно, одинаковый диаметр для перфорированных отверстий 20 может использоваться для абсорбционного сосуда 6, действующего под относительно низким давлением, а также адсорбционного сосуда 6, действующего под относительно высоким давлением.
Как показано на фиг. 8, перфорированный диск 19 содержит двенадцать перфорированных отверстий 20, однако изобретение никоим образом не следует ограничивать этим количеством, и следует понимать, что количество таких перфорированных отверстий 20 может меняться. Может быть выбрано любое количество, например, от 2 до 12 или даже больше, при этом некоторые примеры показаны на фиг. 12 – 17.
Предпочтительно указанный перфорированный диск 19 выполнен с возможностью скольжения по стержню 21 между двумя концевыми заглушками 22. Перфорированный диск 19 скользящим образом перемещается по указанному стержню 21 в соответствии с разностью давлений, измеренной в трубопроводах для потока перед указанным перфорированным диском 19 и за ним.
Соответственно, если устройство 14 снижения давления расположено на трубопроводе 9 для впуска потока между управляющим клапаном 11 и по меньшей мере одним из указанных первого и/или второго адсорбционных сосудов 7 и 8, перфорированный диск 19 скользящим образом перемещается по указанному стержню в соответствии с разностью давлений между величиной давления в трубопроводе 9 для впуска потока между управляющим клапаном 11 и устройством 14 уменьшения потока и величиной давления в трубопроводе 9 для впуска потока между устройством 14 уменьшения потока и адсорбционным сосудом 6.
Если указанное устройство 14 уменьшения потока расположено между одним или обоими из указанных управляющих клапанов 11 и указанным блоком 13 сброса давления, перфорированный диск 19 скользящим образом перемещается по указанному стержню в соответствии с разностью давлений между величиной давления в трубопроводе 9 для впуска потока между управляющим клапаном 11 и устройством 14 уменьшения потока и величиной давления между устройством 14 уменьшения потока и блоком 13 сброса давления.
Когда устройство 14 уменьшения потока расположено между одним или обоими из указанных управляющих клапанов 11 и указанным блоком 13 сброса давления, устройство 14 уменьшения потока уменьшает поток текучей среды только тогда, когда один из адсорбционных сосудов 6 приводится в сообщение по текучей среде с блоком 13 сброса давления, а не тогда, когда один из адсорбционных сосудов 6 находится в фазе адсорбции или в фазе нагнетания давления, при этом указанная фаза нагнетания давления имеет место тогда, когда один адсорбционный сосуд 7 поддерживается в сообщении по текучей среде с другим абсорбционным сосудом 8 через сопло 17 до тех пор, пока давление в адсорбционном сосуде 7 не достигнет величины давления в адсорбционном сосуде 8. Обычно после фазы нагнетания давления указанный адсорбционный сосуд 7 подвергается действию цикла адсорбции, а другой адсорбционный сосуд 8 подвергается действию цикла регенерации.
В таком случае блок 13 сброса давления предпочтительно содержит глушитель с низким перепадом давления.
В предпочтительном варианте осуществления для повышения устойчивости перфорированного диска 19 перфорированные отверстия 20 расположены на поверхности перфорированного диска 19 так, что расстояние между центром указанного перфорированного диска 19 и каждым из перфорированных отверстий 20 является одинаковым. Кроме того, также предпочтительно одинаковой является дуга окружности, образованная между любыми двумя перфорированными отверстиями 20.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением перфорированные отверстия 20 предпочтительно расположены на поверхности перфорированного диска 19 равномерно и/или симметрично.
В еще одном варианте осуществления в соответствии с изобретением указанные перфорированные отверстия 20 могут иметь форму щелей, расположенных на внешнем контуре указанного перфорированного диска 19.
Следует понимать, что изобретение не ограничивается какой-либо конкретной формой или количеством перфорированных отверстий 20 до тех пор, пока достигается результат действия устройства 14 уменьшения потока.
В предпочтительном варианте осуществления в соответствии с изобретением и без ограничения указанный стержень 21 расположен так, что проходит через центр указанного перфорированного диска 19. За счет выбора такой компоновки конструкция устройства уменьшения потока остается чрезвычайно простой с низкими издержками производства.
Изобретение не следует ограничивать компоновкой устройства уменьшения потока, показанной на чертежах и описанной в данном документе. Такое устройство уменьшения потока может содержать более одного стержня, например, два, три или четыре стержня, а также может вообще не содержать стержней в ситуации, когда перемещение перфорированного диска направляется посредством пространства, ограниченного двумя концевыми заглушками 22 и, возможно, боковыми стенками.
В другом предпочтительном варианте осуществления в соответствии с изобретением и как показано на фиг. 8, указанное устройство 14 уменьшения потока содержит две пружины 23, расположенные между перфорированным диском 19 и каждой из двух концевых заглушек 22. За счет включения указанных двух пружин 23 можно лучше контролировать разность давлений, при которой перфорированный диск 19 перемещается в направлении одной или другой концевой заглушки 22. Соответственно, перфорированный диск 19 должен будет перемещаться с преодолением силы, создаваемой одной из указанных пружин 23, вплоть до реализации непосредственного контакта с одной из двух концевых заглушек 22, и в этот момент текучая среда течет только через перфорированные отверстия 20, как показано на фиг. 7a и фиг. 7с.
Предпочтительно стержень 21 проходит через центр двух пружин 23 и дополнительно содержит на каждом из своих двух концов конструкции типа обода, находящиеся в непосредственном контакте с двумя пружинами 23 и стопорящие их.
Предпочтительно конструкция типа обода на конце стержня 21, противоположном адсорбционному сосуду 6 или блоку 13 сброса давления, в зависимости от того, где установлено указанное устройство уменьшения потока, является неподвижно закрепленной в коллекторе, содержащем трубопровод для потока, позволяющий текучей среде достичь устройства 14 уменьшения потока. Поскольку стержень 21 установлен только на одной стороне, намного более простыми становятся процедура установки и процедура технического обслуживания.
Если перфорированный диск 19 поддерживается между двумя концевыми заглушками 22, течение текучей среды предпочтительно обеспечивается через отверстия 20, а также между наружной окружностью перфорированного диска 19 и стенками, ограниченными двумя концевыми заглушками 22, как показано на фиг. 7b.
По причине того, что две пружины 23 расположены между перфорированным диском 19 и каждой из двух концевых заглушек 22, достигается повышенная устойчивость устройства 14 уменьшения потока.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением для получения более жесткой компоновки устройство 14 уменьшения потока может дополнительно содержать два вкладыша или подшипника 24, расположенных между перфорированным диском 19 и каждой из двух пружин 23. Указанные вкладыши или подшипники 24 не допускают износ перфорированного диска 19 в средней части вследствие трения о стержень 21.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением, но без ограничения, указанное устройство 14 уменьшения потока дополнительно содержит лучевую конструкцию 25, образованную между каждыми двумя перфорированными отверстиями 20, при этом указанная лучевая конструкция 25 образует наклон, постепенно увеличивающийся по высоте между наружной окружностью перфорированного диска 19 и приподнятой центральной областью, как показано на фиг. 9, фиг. 10 и фиг. 18.
Такая лучевая конструкция 25 обеспечивает повышенную механическую прочность устройства 14 уменьшения потока.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением указанная лучевая конструкция 25 может быть реализована лишь между некоторыми из перфорированных отверстий 20, как показано на фиг. 11 и фиг. 17, так что образуется лишь некоторое количество лучей, при этом такое количество выбирается как любое количество от 2 до 12 или даже больше.
Также возможно, что указанная лучевая конструкция 25 представляет собой сплошную конструкцию, образующую наклон и постепенно увеличивающуюся по высоте от минимальной высоты вблизи наружной окружности перфорированного диска 19 до максимальной высоты, образующей приподнятую центральную область, и что перфорированные отверстия 20 выполнены между указанной наружной окружностью и местом, в котором начинается лучевая конструкция 25.
В другом предпочтительном варианте осуществления, но без ограничения, указанная лучевая конструкция 25 присутствует на обеих сторонах перфорированного диска 19 между перфорированным диском 19 и каждой из двух концевых заглушек 22. Соответственно, реализуется симметрия обеих сторон перфорированного диска 19.
В зависимости от емкости адсорбционных сосудов 6 и характеристик объемного потока, текущего через трубопровод 9 для впуска потока, перфорированный диск может быть реализован с разной толщиной, например, он может иметь толщину от 5 миллиметров до 20 миллиметров, более предпочтительно от 6 миллиметров до 18 миллиметров.
Еще более предпочтительно, когда указанный перфорированный диск 19 содержит лучевую конструкцию 25, указанный перфорированный диск 19 реализуется с толщиной приблизительно 6 миллиметров вблизи наружной окружности и, следовательно, в области с наименьшей толщиной и может достигать толщины приблизительно 18 миллиметров вблизи приподнятой центральной области, причем указанные измерения включают приподнятые области с обеих сторон.
В другом варианте осуществления, но без ограничения, перфорированный диск 19 может содержать лучевую конструкцию 25 только с одной стороны перфорированного диска 19, как показано на фиг. 18 – 22.
В таком случае, когда сосуд 6 находится в фазе адсорбции, текучая среда течет через перфорированные отверстия 20, присутствующие на перфорированном диске 19, и через пространство, ограниченное перфорированным диском 19 и внешней стенкой концевой заглушки 22, как показано на фиг. 23a.
Когда установка 1 адсорбционной осушки поддерживает один адсорбционный сосуд 7, соединенный через сопло 17 с другим адсорбционным сосудом 8 с целью нагнетания давления, перфорированный диск 19 находится в положении, показанном на фиг. 23b. Соответственно, перфорированный диск 19 подталкивается с преодолением силы пружины 23 вплоть до вхождения в непосредственный контакт с концевой заглушкой 22, и текучая среда течет только через перфорированные отверстия 20.
Пружина 23 предпочтительно установлена на стержне 21 между выступающим элементом 26 типа кольца, расположенным на поверхности перфорированного диска 19, на стороне, противоположной стороне, содержащей лучевую конструкцию 25, и концом стержня 21 на уровне концевой заглушки 22, предпочтительно содержащей конструкцию в виде обода для стопорения указанной пружины 23. Два вкладыша или подшипника 24 предпочтительно установлены на каждой стороне перфорированного диска 19 в вырезах, так что предотвращается износ указанного перфорированного диска 19 вследствие трения о стержень 21.
Стержень 21 также содержит дополнительный элемент на конце, противоположном концевой заглушке 22 (не показан), для стопорения перфорированного диска 19 таким образом, чтобы он не съезжал со стержня 21.
Предпочтительно конец, противоположный концевой заглушке 22, является неподвижно закрепленным в коллекторе (не показан), через который течет текучая среда. Указанное неподвижное закрепление может быть выполнено посредством соединения любого типа, такого как, например, без ограничения: соединение винтового или защелкивающегося типа, также оно может быть выполнено посредством приклеивания или сварки, или указанный конец может представлять собой неотъемлемую часть указанного коллектора. В контексте изобретения следует понимать, что соединения вышеупомянутых типов могут быть реализованы для всех различных вариантов осуществления, представленных в данном документе.
Конструкция перфорированного диска 19 данного типа ограничивает течение текучей среды только во время фаз адсорбции и нагнетания давления. В таком варианте осуществления блок 13 сброса давления предпочтительно содержит глушитель, имеющий обычный перепад давления, так что гранулы осушителя, заключенные в указанном адсорбционном сосуде 6, дополнительно защищены при приведении адсорбционного сосуда 6 в сообщение по текучей среде с указанным блоком 13 сброса давления.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением устройство 14 уменьшения потока может содержать два перфорированных концевых элемента 27, скользящих по стержню 21, содержащему центральный ползун 28, как показано на фиг. 24 – 27.
Указанные перфорированные концевые элементы 27 содержат внешнее кольцо 29, соединенное с центральным блоком 30 посредством соединений 31.
Предпочтительно указанный центральный блок 30 скользящим образом вмещает стержень 21, а указанные соединения 31 выполнены таким образом, что механическая конструкция перфорированных концевых элементов 27 способна выдерживать скользящее перемещение, действию которого она будет подвергаться, и различные давления, действию которых подвергается устройство 14 уменьшения потока.
Указанные соединения 31 могут присутствовать в любом количестве, выбранном, например, от одного до шести, или любом другом количестве.
Для повышения устойчивости перфорированного концевого элемента 27 центральный блок 30 может содержать более удлиненную область 32, вмещающую стержень 21 на большей области, как показано на фиг. 24.
Предпочтительно каждый из указанных перфорированных концевых элементов 27 содержит некоторое количество перфорированных отверстий 33, обеспечивающих течение через них текучей среды. Указанное количество перфорированных отверстий может изменяться от одного до, например, пяти или даже больше, наиболее предпочтительно каждый из указанных перфорированных концевых элементов 27 содержит по три отверстия.
Следует понимать, что изобретение не следует ограничивать количеством или формой отверстий и/или соединений 31, и что может быть выбрано любое другое количество и/или форма, которые позволяют достичь такого же результата и не выходят за пределы объема изобретения.
Соответственно, перфорированный концевой элемент 27 также может содержать внешнее кольцо 29 с одним перфорированным отверстием 33 относительно большего размера в средней части, в случае чего стержень 21 предпочтительно установлен с возможностью скольжения в указанном внешнем кольце 29. Устройство 14 уменьшения потока также может содержать более одного стержня 21 (не показано).
Предпочтительно указанная удлиненная область 32 стопорит ползун 28 на минимальном расстоянии перед перфорированным концевым элементом 27, так что через отверстия и на внешней поверхности ползуна 28 обеспечивается минимальный поток текучей среды, как показано на фиг. 27b.
Когда ползун перемещается в направлении верхнего перфорированного элемента 27, как показано на фиг. 27a, обеспечивается течение текучей среды только через перфорированные отверстия 33.
Однако устройство 14 уменьшения потока в соответствии с изобретением также может действовать и в отсутствие такой удлиненной области 32, как показано на фиг. 25.
Указанное устройство 14 уменьшения потока предпочтительно дополнительно содержит пружину 23, обеспечивающую контролируемое перемещение ползуна 28 между двумя перфорированными концевыми элементами 27 в зависимости от разности давлений между давлением, измеренным в трубопроводе для текучей среды перед устройством 14 уменьшения потока, между управляющим клапаном 11 и устройством 14 уменьшения потока, и давлением, измеренным в трубопроводе для текучей среды после устройства 14 уменьшения потока, между устройством 14 уменьшения потока и блоком 13 сброса давления.
В контексте изобретения следует понимать, что указанная пружина 23 может быть расположена на любом из двух концов стержня 21, позволяя достичь одинакового результата, и вариант выполнения, показанный на фиг. 27, не следует считать ограничивающим.
Устройство 14 уменьшения потока, показанное на фиг. 24 – 26, может быть использовано тогда, когда такое устройство 14 уменьшения потока установлено между управляющим клапаном 11 и впуском 9 адсорбционного сосуда 6 или когда такое устройство 14 уменьшения потока установлено между управляющим клапаном 11 и блоком 13 сброса давления.
Когда такое устройство уменьшения потока установлено между управляющим клапаном 11 и впуском 9 адсорбционного сосуда 6, диаметр перфорированных концевых элементов 27 и соответственно всего устройства 14 уменьшения потока является приспособленным для согласования с диаметром адсорбционного сосуда 6.
Когда устройство уменьшения потока установлено между управляющим клапаном 11 и блоком 13 сброса давления, диаметр перфорированных концевых элементов 27 и соответственно всего устройства 14 уменьшения потока является приспособленным для согласования с диаметром трубопровода для потока, входящего в блок сброса давления.
Предпочтительно, но без ограничения, ползун 28 неподвижным образом установлен на стержне 21, как показано на фиг. 27, и предпочтительно конструкция, содержащая стержень 21 и указанный ползун 28, перемещается между двумя перфорированными концевыми элементами 27 под действием силы пружины 23.
Устройство уменьшения потока, показанное на фиг. 24 – 27, может быть установлено в гнезде 34, как показано на фиг. 28, при этом указанное гнездо предпочтительно содержит области AA’ и BB’, которые содержат резьбовую зону по окружности боковых стенок. Указанные области AA’ и BB’ вмещают перфорированные концевые элементы 27.
Еще более предпочтительно перфорированные концевые элементы 27 содержат резьбу на наружной поверхности, так что каждая из них может быть ввинчена в области AA’ и BB’ соответственно.
Гнездо дополнительно содержит зону 35 без резьбы для стопорения перфорированных концевых элементов 27.
Область, определенная между AA’ и BB’, предпочтительно определяет рабочий ход ползуна 28.
В контексте изобретения следует понимать, что гнездо 34 может быть также реализовано иначе, и изобретение не следует ограничивать такой компоновкой.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением могут быть выбраны перфорированные концевые элементы 27, имеющие приблизительно такую же компоновку, как и перфорированный диск, показанный на фиг. 11 – 17. Однако в таком случае перфорированные отверстия 20 предпочтительно образованы с относительно большим диаметром. Если такие перфорированные отверстия 20 образованы с относительно меньшим диаметром, промежуток времени, в течение которого адсорбционный сосуд 6 стравливает повышенное давление в нем, является более продолжительным. Соответственно, если возрастает скорость текучей среды, текущей через них, такие перфорированные отверстия будут создавать большие препятствия. В то же время, если указанные перфорированные отверстия 20 образованы с относительно большим диаметром, промежуток времени, в течение которого адсорбционный сосуд 6 стравливает повышенное давление в нем, является более коротким.
В еще одном варианте осуществления может быть выполнен перфорированный диск 19 с вырезами, в которых вкладыши или подшипники 24 размещены так, что высота вкладышей или подшипников 24 после установки не превышает высоту приподнятой центральной области.
Предпочтительно установка 1 осушки содержит блок управления (не показан) для приведения в действие указанных двух управляющих клапанов 11 и указанного электромагнитного клапана 16.
Принцип действия является очень простым, и он описан далее.
Первый адсорбционный сосуд 7, являющийся частью установки 1 осушки, переводится в фазу адсорбции, в которой выпуск компрессорной установки 4 приводится в сообщение по текучей среде с трубопроводом 9 для впуска потока указанного первого адсорбционного сосуда 7 через первый управляющий клапан 11, соединенный с указанным трубопроводом 9 для впуска потока, при этом указанный первый управляющий клапан 11 находится в первом состоянии. Соответственно, поток сжатого газа течет через указанный трубопровод 9 для впуска потока через осушающий материал, содержащийся в нем, и наружу из указанного первого адсорбционного сосуда 7 через трубопровод 10 для выпуска потока. Указанный осушающий материал адсорбирует влагу, возможно содержащуюся в потоке сжатого газа.
В то же время второй адсорбционный сосуд 8, соединенный параллельно с указанным первым адсорбционным сосудом 7, переводится в фазу регенерации, в которой трубопровод 9 для впуска потока приводится в соединение по текучей среде с блоком 13 сброса давления через второй управляющий клапан 11, при этом указанный второй управляющий клапан 11 соединен с трубопроводом 9 для впуска потока указанного второго адсорбционного сосуда 8 и находится во втором состоянии.
Предпочтительно для повышения эффективности фазы регенерации обеспечивается минимальный поток сухого газа из трубопровода 10 для выпуска потока первого адсорбционного сосуда 7 через трубопровод 10 для выпуска потока второго адсорбционного сосуда 8.
Установка 1 осушки предпочтительно регулирует падение давления в адсорбционном сосуде 6, подвергаемом действию фазы регенерации, в данном случае во втором адсорбционном сосуде 8, путем контроля скорости текучей среды, выходящей из второго адсорбционного сосуда 8, посредством устройства 14 уменьшения потока, выполненного с возможностью соединения с трубопроводом 9 для впуска потока указанного второго адсорбционного сосуда 8.
После регенерации второго адсорбционного сосуда 8 установка 1 осушки предпочтительно подвергает указанный второй адсорбционный сосуд 8 действию фазы адсорбции путем приведения выпуска компрессорной установки 4 в сообщение по текучей среде с трубопроводом 9 для впуска потока указанного второго адсорбционного сосуда 8 через указанный первый управляющий клапан 11, при этом указанный первый управляющий клапан 11 переводится в первое состояние. Установка 1 осушки дополнительно подвергает первый адсорбционный сосуд 7 действию фазы регенерации путем приведения его трубопровода 9 для впуска потока в соединение по текучей среде с указанным блоком 13 сброса давления через указанный второй управляющий клапан 11, переведенный во второе состояние.
В контексте изобретения следует понимать, что для каждого из первого и второго адсорбционных сосудов 7 и 8 фаза адсорбции и фаза регенерации чередуются регулярным образом.
Следует также понимать, что сосуды также могут быть перевернуты наоборот так, что трубопровод 9 для впуска потока становится предыдущим трубопроводом 10 для выпуска потока, а трубопровод 10 для выпуска потока становится предыдущим трубопроводом 9 для впуска потока. Однако направление потока газа во время фазы адсорбции и фазы регенерации остается неизменным, таким образом в ходе адсорбции сжатый газ течет снизу адсорбционного сосуда 6 вверх указанного адсорбционного сосуда 6, так что влага адсорбируется расположенным в нем осушающим материалом, а во время фазы регенерации поток газа течет сверху адсорбционного сосуда 6 вниз указанного адсорбционного сосуда 6, так что влага устраняется из указанного адсорбционного сосуда 6 под действием указанного потока газа.
Предпочтительно из трубопровода 10 для выпуска потока первого адсорбционного сосуда 7 через трубопровод 10 для выпуска потока второго адсорбционного сосуда 8 через сопло 17, расположенное на трубопроводе 18 для потока, обеспечивается минимальный поток сухого газа. Остальная часть потока сухого газа течет через выпуск 3 установки 1 осушки к пользователю 5 сухого сжатого газа.
Соответственно, первый и второй адсорбционные сосуды 7 и 8 образуют два пути потока между впуском 2 и выпуском 3 установки 1 осушки: первый путь потока, в котором поток сжатого газа течет через впуск 2 установки 1 осушки, через управляющий клапан 11 и трубопровод 9 для впуска потока первого адсорбционного сосуда 7, и далее через трубопровод 10 для выпуска потока указанного первого адсорбционного сосуда 7, и через выпуск 3 установки 1 осушки, при этом через сопло 17 и далее через второй адсорбционный сосуд 8 течет минимальный поток газа. В то же время во втором пути потока поток сжатого газа течет через впуск 2 установки 1 осушки через управляющий клапан 11 и трубопровод 9 для впуска потока второго адсорбционного сосуда 8, и далее через трубопровод 10 для выпуска потока указанного второго адсорбционного сосуда 8, и через выпуск 3 установки 1 осушки, при этом через сопло 17 и далее через первый адсорбционный сосуд 7 течет минимальный поток газа.
Предпочтительно размер сопла 17 зависит от рабочего давления, обычно достигаемого в адсорбционных сосудах 6. Соответственно, для того чтобы достигать приблизительно одинакового потока регенерации между адсорбционными сосудами 6, если давление, достигаемое в адсорбционных сосудах 6, является высоким, следует выбирать относительно небольшой диаметр сопла 17, и, если давление, достигаемое в адсорбционных сосудах 6, является относительно низким, следует выбирать относительно большой диаметр сопла 17.
В качестве примера и без ограничения, диаметр сопла может изменяться от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 6 миллиметров или от приблизительно 1,5 миллиметра до приблизительно 5,3 миллиметра. Следует понимать, что также возможны другие диаметры, и изобретение не следует ограничивать такими значениями.
Кроме того, диаметр указанного сопла 17 оказывает влияние на промежуток времени, в течение которого имеет место выравнивание давления между двумя адсорбционными сосудами 7 и 8. Обычно адсорбционный сосуд 7 поддерживается в фазе адсорбции в течение промежутка времени, в который другой адсорбционный сосуд 8 поддерживается в фазе регенерации, и в течение промежутка времени, в который указанный адсорбционный сосуд 8 приводится к такой же величине давления, как и в адсорбционном сосуде 7.
В одном варианте осуществления в соответствии с изобретением устройство 14 уменьшения потока регулирует объем протекающей через него текучей среды посредством управляемого клапана (не показан). Непрерывное управление таким управляемым клапаном предпочтительно осуществляется так, что падение давления в одном из двух адсорбционных сосудов 7 или 8 непрерывно регулируется.
В предпочтительном варианте осуществления в соответствии с изобретением устройство 14 уменьшения потока регулирует объем протекающей через него текучей среды посредством перфорированного диска 19.
Предпочтительно установка 1 осушки поддерживает сообщение по текучей среде между выпуском компрессорной установки 4 и трубопроводом 9 для впуска потока первого адсорбционного сосуда 7 и сообщение по текучей среде между трубопроводом 9 для впуска потока второго адсорбционного сосуда 8 и блоком 13 сброса давления в течение предопределенного промежутка времени. Указанный предопределенный промежуток времени предпочтительно представляет собой минимальный промежуток времени, за который осушающий материал, расположенный в указанном втором адсорбционным сосуде 8, полностью регенерируется.
В предпочтительном варианте осуществления осушающий материал регенерируется посредством холодного сжатого газа.
В другом варианте осуществления в соответствии с изобретением осушающий материал может регенерироваться посредством горячего сжатого газа, в случае чего установка 1 осушки может дополнительно содержать датчик давления (не показан) и датчик температуры (не показан), установленные на трубопроводе 9 для впуска потока каждого из двух адсорбционных сосудов 7 и 8, при этом указанная установка 1 осушки на основании измеренных температуры и давления определяет, когда становится регенерированным расположенный в них осушающий материал.
Предпочтительно после указанного предопределенного промежутка времени или после того, как указанный второй сосуд регенерируется, установка 1 осушки приводит трубопровод 9 для впуска потока первого адсорбционного сосуда 7 в сообщение по текучей среде с блоком 13 сброса давления путем перевода первого управляющего клапана 11 во второе состояние, а также приводит трубопровод 9 для впуска потока второго адсорбционного сосуда 8 в сообщение по текучей среде с выпуском компрессорной установки 4 путем перевода второго управляющего клапана 11 в первое состояние.
В то же время установка 1 осушки предпочтительно поддерживает минимальный объем текучей среды, текущей между первым адсорбционным сосудом 7 и вторым адсорбционным сосудом 8, когда трубопровод 9 для впуска потока указанного первого адсорбционного сосуда 7 находится в сообщении по текучей среде с выпуском указанной компрессорной установки 4, или поддерживает минимальный поток текучей среды, текущей между указанным вторым адсорбционным сосудом 8 и указанным первым адсорбционным сосудом 7, когда трубопровод 9 для впуска потока указанного второго адсорбционного сосуда 8 находится в сообщении по текучей среде с выпуском указанной компрессорной установки 4.
Поскольку установка 1 осушки в соответствии с изобретением содержит указанное сопло 17, и поскольку каждый из адсорбционных сосудов 7 и 8 выполнен с возможностью соединения с указанным устройством 14 уменьшения потока, может быть достигнута непрерывная работа установки 1 осушки.
Такая непрерывная работа недостижима в существующих системах, так как для одного адсорбционного сосуда они нуждаются в интервале повышения давления перед переключением фазы от регенерации к адсорбции. Во время указанного интервала повышения давления трубопровод для впуска потока одного адсорбционного сосуда является закрытым с целью обеспечения возможности повышения давления в указанном адсорбционном сосуде за счет циркуляции газа через сопло, расположенное между двумя адсорбционными сосудами. И лишь после того, как давление в указанном сосуде достигнет величины давления адсорбционного сосуда, находящегося в фазе адсорбции, система соединяет регенерированный адсорбционный сосуд с компрессорной установкой и изменяет фазу другого адсорбционного сосуда на фазу регенерации. В предпочтительном варианте осуществления в соответствии с изобретением для достижения более простой компоновки указанный блок 13 сброса давления во время фазы регенерации соединяет первый и/или второй адсорбционные сосуды 7 и/или 8 с окружающей средой.
Предпочтительно установка осушки изменяет состояния первого и второго управляющих клапанов 11 посредством блока управления, осуществляющего связь с указанными первым и вторым управляющими клапанами 11 посредством проводного или беспроводного соединения.
Предпочтительно, когда блок управления поддерживает первый или второй управляющий клапан 11 в первом состоянии, поток сжатого газа, выходящий из выпуска указанной компрессорной установки 4, течет через трубопровод 9 для впуска потока первого или второго адсорбционного сосуда 7 или 8, и, когда указанный блок управления поддерживает первый или второй управляющий клапан 11 во втором состоянии, трубопровод 9 для впуска потока первого или второго адсорбционного сосуда 7 или 8 соответственно соединен с блоком 13 сброса давления.
В контексте изобретения указанная установка 1 осушки представляет собой установку адсорбционной осушки, такую как, например, установка осушки путем адсорбции при переменном давлении или установка адсорбционной осушки любого другого типа.
Изобретение никоим образом не ограничивается вариантами осуществления, описанными в качестве примера и поясненными чертежами, однако такая установка 1 осушки может быть реализована во всевозможных вариантах без выхода за пределы объема изобретения. Аналогично изобретение однако не ограничивается описанным в качестве примера способом регенерации осушающего материала, содержащегося в по меньшей мере двух адсорбционных сосудах указанной установки осушки, и указанный способ может быть реализован различными способами, по-прежнему оставаясь в пределах объема изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ДВУХКОНТУРНАЯ МЕМБРАННО-АДСОРБЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ СЖАТЫХ ГАЗОВ | 2018 |
|
RU2713359C1 |
| СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВРЕМЕНИ РЕГЕНЕРАЦИИ АДСОРБЦИОННОГО ОСУШИТЕЛЯ И АДСОРБЦИОННЫЙ ОСУШИТЕЛЬ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТАКОГО СПОСОБА | 2017 |
|
RU2702569C1 |
| СПОСОБ ОСУШКИ СЖАТОГО ГАЗА | 2020 |
|
RU2798846C1 |
| ОСУШАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОСУШКИ СЖАТОГО ГАЗА | 2020 |
|
RU2803139C1 |
| АДСОРБЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТОГО ГАЗА | 2016 |
|
RU2727608C2 |
| АДСОРБЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТОГО ГАЗА | 2016 |
|
RU2693751C1 |
| УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ СЖАТОГО ГАЗА И СПОСОБ, ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЙ С ПОМОЩЬЮ ЭТОЙ УСТАНОВКИ | 2007 |
|
RU2403952C2 |
| УСТАНОВКА АДСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ ГАЗОВ | 2001 |
|
RU2190458C1 |
| Способ и установка адсорбционной осушки и очистки природного газа | 2019 |
|
RU2717052C1 |
| СПОСОБ ОСУШКИ СЖАТОГО ГАЗА | 2008 |
|
RU2481145C2 |
Изобретение относится к установке осушки, снабженной впуском для приема потока сжатого газа и выпуском для предоставления сухого воздуха, при этом указанная установка осушки содержит: первый и второй адсорбционные сосуды, соединенные параллельно, блок сброса давления, выполненный с возможностью соединения с трубопроводом для выпуска потока каждого из указанных первого и второго адсорбционных сосудов; причем установка осушки дополнительно содержит устройство уменьшения потока, выполненное с возможностью соединения с трубопроводом для выпуска потока каждого из первого и второго адсорбционных сосудов, и указанные управляющие клапаны приспособлены для переключения в первое состояние и второе состояние. 8 з.п. ф-лы, 28 ил.
1. Установка осушки, снабженная впуском (2) для приема потока сжатого газа и выпуском (3) для подачи сухого воздуха, включающая в себя:
- первый и второй адсорбционные сосуды (7 и 8), соединенные параллельно, при этом каждый из указанных первого и второго адсорбционных сосудов (7 и 8) содержит: трубопровод (9) для впуска потока, соединенный с указанным впуском (2), и трубопровод (10) для выпуска потока, соединенный с указанным выпуском (3), для обеспечения течения через них сжатого газа, расположенный в нем осушающий материал, управляющий клапан (11), установленный на указанном трубопроводе (9) для впуска потока, и выпускной клапан (12), установленный на указанном трубопроводе (10) для выпуска потока;
- блок (13) сброса давления, выполненный с возможностью соединения с трубопроводом (9) для впуска потока каждого из указанных первого и второго адсорбционных сосудов (7 и 8) и содержащий глушитель, соединенный с окружающей средой;
отличающаяся тем, что:
- дополнительно содержит устройство (14) уменьшения потока, выполненное с возможностью соединения с трубопроводом (9) для впуска потока каждого из первого и второго адсорбционных сосудов (7 и 8) и обеспечивающее течение через него текучей среды, при этом указанное устройство (14) уменьшения потока содержит перфорированный диск (19), выполненный с возможностью скольжения по стержню (21) между двумя концевыми заглушками (22), причем указанное устройство (14) уменьшения потока содержит две пружины (15), расположенные между перфорированным диском (19) и каждой из двух концевых заглушек (22); и
- указанные управляющие клапаны (11) приспособлены для переключения в первое состояние, в котором обеспечивается течение сжатого газа через трубопровод (9) для впуска потока одного из указанных адсорбционных сосудов (7 или 8), и во второе состояние, в котором один или оба из указанных трубопроводов (9) для впуска потока находятся в соединении по текучей среде с блоком (13) сброса давления.
2. Установка осушки по п. 1, отличающаяся тем, что указанный управляющий клапан (11) представляет собой двухходовой клапан.
3. Установка осушки по п. 2, отличающаяся тем, что указанный управляющий клапан (11) дополнительно соединен с пружиной (15) и электромагнитным клапаном (16), при этом указанный электромагнитный клапан (16) при приведении его в действие позволяет переключать указанный управляющий клапан (11) из первого состояния во второе состояние с преодолением силы пружины (15).
4. Установка осушки по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что указанное устройство (14) уменьшения потока расположено на трубопроводе (9) для впуска потока между управляющим клапаном (11) и по меньшей мере одним из указанных первого и/или второго адсорбционных сосудов (7 и/или 8).
5. Установка осушки по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что указанное устройство (14) уменьшения потока расположено между указанными управляющими клапанами (11) и указанным блоком (13) сброса давления.
6. Установка осушки по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что указанный стержень (21) расположен так, что проходит через центр указанного перфорированного диска (19).
7. Установка осушки по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что указанное устройство (14) уменьшения потока дополнительно содержит лучевую конструкцию (25), образованную между каждыми двумя перфорированными отверстиями (20), при этом указанная лучевая конструкция (25) образует наклон, постепенно увеличивающийся по высоте между наружной окружностью перфорированного диска (19) и приподнятой центральной областью.
8. Установка осушки по п. 7, отличающаяся тем, что указанная лучевая конструкция (25) присутствует на обеих сторонах перфорированного диска (19) между перфорированным диском (19) и каждой из двух концевых заглушек (22).
9. Установка осушки по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок управления для приведения в действие указанных двух управляющих клапанов (11) и указанного электромагнитного клапана (16).
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СЕТЕВЫХ ИДЕНТИФИКАТОРОВ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ | 2007 |
|
RU2407231C1 |
| Установка для укладки керамических изделий на сушильную вагонетку | 1986 |
|
SU1362629A1 |
| УСТАНОВКА АДСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ ГАЗОВ | 2001 |
|
RU2190458C1 |
| СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ ГАЗА | 1998 |
|
RU2144419C1 |
