ОСУШАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОСУШКИ СЖАТОГО ГАЗА Российский патент 2023 года по МПК B01D53/26 B01D53/04 

[0001] Настоящее изобретение относится к способу и осушающему устройству для осушки сжатого газа.

[0002] В частности, изобретение относится к осушающим устройствам, оснащенным входом для подлежащего осушке сжатого газа и выходом для осушенного сжатого газа, где осушающее устройство включает в себя, по меньшей мере, два сосуда, заполненные регенерируемым осушителем, и регулируемую клапанную систему, соединяющую указанные выше вход и выход с указанными выше сосудами, при этом регулируемая клапанная система является такой, что по меньшей мере один сосуд будет осушать сжатый газ, в то время как другой сосуд последовательно регенерируется и охлаждается, при этом каждый из сосудов, в свою очередь, будет осушать сжатый газ с помощью регулирования клапанной системы.

[0003] Регенерируемый осушитель означает осушитель, который может поглощать влагу из газа путем адсорбции и, при насыщении влагой, может быть осушен путем пропускания через него так называемого регенерирующего газа. Этот процесс также называется регенерацией осушителя. Регенерирующий газ, как правило, является горячим газом.

[0004] Хотя это представляет собой принцип адсорбции, изобретение также может быть применено к принципу абсорбции.

[0005] Когда сосуд станет сухим, он будет абсорбировать влагу из осушаемого сжатого газа, насыщая осушитель.

[0006] Затем этот сосуд регенерируют, обычно пропуская через него теплый воздух. Этот теплый воздух будет извлекать влагу из осушителя и регенерировать его.

[0007] Перед повторным использованием сосуда для осушки сжатого газа, его сначала охлаждают.

[0008] Уже существуют способы, в которых часть осушенного сжатого газа ответвляется и расширяется на выходе из осушающего устройства. В результате газ охладится, и затем пройдет через сосуд, чтобы его охладить.

[0009] После этого отработанный газ выпускается.

[0010] Данный способ имеет тот недостаток, что теряется часть сжатого и осушенного воздуха, которая может охлаждать сосуд, что, очевидно, нежелательно.

[0011] Существуют также способы, в которых окружающий воздух пропускается через соответствующий сосуд.

[0012] Он может всасываться, например, с помощью нагнетателя или тому подобного.

[0013] Возможно, что всасываемый воздух пропускается через сосуд несколько раз, каждый раз проходя через охладитель типа «воздух-воздух» для охлаждения.

[0014] Недостаток этого заключается в том, что невозможно проводить охлаждение ниже температуры окружающей среды. При высоких температурах окружающей среды существует вероятность того, что всасываемый воздух будет недостаточно охлажден, из-за чего температура сосуда не понизится в достаточной степени после охлаждения.

[0015] В дополнение к этому, если охладитель выйдет из строя, всасываемый воздух не будет охлаждаться, что также может привести к недостаточному снижению температуры сосуда.

[0016] В результате сосуд не сможет извлечь столько же влаги из осушаемого газа во время следующего цикла адсорбции.

[0017] Остающаяся влага в сжатом газе может вызвать проблемы у конечных потребителей.

[0018] Другой недостаток заключается в том, что при использовании окружающего воздуха влага будет также поступать в сосуд.

[0019] В результате точка росы на выходе из осушающего устройства может стать слишком высокой, что, очевидно, нежелательно.

[0020] Задачей настоящего изобретения является устранение по меньшей мере одного из указанных выше и других недостатков.

[0021] В связи с этим, изобретение относится к способу осушки сжатого газа с помощью осушающего устройства со входом для подлежащего осушке сжатого газа и выходом для осушенного сжатого газа, содержащего по меньшей мере два сосуда, заполненные регенерируемым осушителем, и регулируемую клапанную систему, состоящую из первого клапанного блока и второго клапанного блока, которая соединяет указанный выше вход и, соответственно, выход, с указанными выше сосудами, при этом регулируемая клапанная система регулируется таким образом, что по меньшей мере один сосуд будет осушать сжатый газ, тогда как другой сосуд последовательно регенерируется и охлаждается, при этом с помощью регулирования клапанной системы сосуды каждый в свою очередь осушают сжатый газ, отличающемуся тем, что способ включает обеспечение первого и второго циклов охлаждения для охлаждения подлежащего охлаждению сосуда, при этом первый цикл охлаждения состоит из направления окружающего воздуха через сосуд, и второй цикл охлаждения состоит из осушки, ответвления сжатого газа на указанном выше выходе, расширения его и пропускания через подлежащий охлаждению сосуд, после чего данный газ затем выпускают, применяя первый или второй цикл охлаждения, или оба, в зависимости от заданных условий.

[0022] Преимущество такого способа заключается в том, что всегда можно будет охладить с помощью первого цикла охлаждения, который является наиболее энергоэффективным, но все же, при необходимости, и посредством надлежащего выбора заданных условий, можно применять второй цикл охлаждения, который является гораздо более надежным и безопасным с точки зрения отказоустойчивости.

[0023] Таким образом, сжатый газ всегда надлежащим образом осушается, даже если, например, температура окружающей среды становится слишком высокой, и кроме того, второй цикл охлаждения используется только в тех условиях, когда это необходимо.

[0024] В предпочтительном варианте осуществления, после охлаждения сосуда с помощью первого цикла охлаждения, способ заключается в измерении или определении температуры в данном сосуде или на выходе из данного сосуда и, если эта температура выше заданной максимальной температуры, производится дополнительное охлаждение данного сосуда с помощью второго цикла охлаждения.

[0025] Преимущество этого заключается в том, что для охлаждения сосуда всегда будет использоваться наиболее энергоэффективный первый цикл охлаждения.

[0026] Второй цикл охлаждения будет использоваться только для дополнительного понижения температуры сосуда, если это необходимо.

[0027] Кроме того, когда включается второй цикл охлаждения, данный второй цикл охлаждения будет осуществлять только ограниченное дополнительное охлаждение, что означает, что он будет использоваться в течение более короткого периода времени.

[0028] В другом предпочтительном варианте осуществления способ включает в себя стадию определения или измерения точки росы на выходе или определения или измерения средней точки росы на выходе в течение заданного периода времени перед охлаждением подлежащего охлаждению сосуда, и:

- если эта точка росы выше или равна заданной максимальной точке росы, - охлаждение данного сосуда с помощью второго цикла охлаждения; и

- если эта точка росы ниже заданной максимальной точки росы, - охлаждение данного сосуда с помощью первого цикла охлаждения.

[0029] В данном случае, если точка росы слишком высока, будет применяться только второй цикл охлаждения. Сухой воздух используется для второго цикла охлаждения, так что влага также может быть извлечена из рассматриваемого сосуда во время процесса охлаждения.

[0030] Таким образом, сосуд будет одновременно высушиваться и дополнительно регенерироваться.

[0031] Важно отметить, что точка росы соответственно определяется или измеряется, когда соответствующий сосуд находится в фазе адсорбции, т.е. точка росы определяется или измеряется, когда соответствующий сосуд осушает газ.

[0032] Также возможно измерить или определить точку росы во время всей или части фазы адсорбции и затем взять ее среднее значение.

[0033] Изобретение также относится к осушающему устройству, которое позволит применять указанный выше способ, т.е. позволит применять как первый, так и второй циклы охлаждения.

[0034] В связи с этим, целью изобретения является осушающее устройство для осушки сжатого газа, причем осушающее устройство оснащено входом для подлежащего осушке сжатого газа и выходом для осушенного сжатого газа, где осушающее устройство включает в себя по меньшей мере два сосуда, заполненные регенерируемым осушителем, и регулируемую клапанную систему, состоящую из первого клапанного блока и второго клапанного блока, которая соединяет указанный выше вход и, соответственно, указанный выше выход, с указанными выше сосудами, при этом клапанная система регулируется таким образом, что по меньшей мере один сосуд будет осушать сжатый газ, тогда как другой сосуд последовательно регенерируется и охлаждается, причем сосуды, осушающие каждый в свою очередь сжатые газы, регулируются клапанной системой, отличающееся тем, что осушающее устройство дополнительно оснащено нагнетателем для всасывания окружающего воздуха, отверстием выпуска газа и четырехходовым клапаном, который позволит соединять или нагнетатель или отверстие выпуска газа с сосудами через «первый» клапанный блок таким образом, чтобы, когда четырехходовой клапан соединяет нагнетатель с «первым» клапанным блоком, окружающий воздух, всасываемый нагнетателем, может поступать в подлежащий охлаждению сосуд через четырехходовой клапан и «первый» клапанный блок, в котором осушающее устройство дополнительно оснащено ответвительной трубой, способной ответвлять осушенный сжатый газ, расширяя его и направляя через «второй» клапанный блок в подлежащий охлаждению сосуд таким образом, что, когда четырехходовой клапан соединяет отверстие выпуска газа с «первым» клапанным блоком, ответвленный газ может, после прохождения через подлежащий охлаждению сосуд, быть выпущен через отверстие выпуска газа.

[0035] Преимущество такого осушающего устройства заключается в том, что оно позволит использовать способ по изобретению, т.е. применять как первый цикл охлаждения, так и второй цикл охлаждения.

[0036] Благодаря продуманному регулированию компонентов осушающего устройства, в частности, четырехходового клапана и клапанной системы, все необходимые контуры могут быть созданы относительно компактным образом.

[0037] Само собой разумеется, что все указанные выше преимущества способа также могут быть применены и к устройству.

[0038] Чтобы лучше продемонстрировать характеристики изобретения, ниже описывается, посредством примера, без какого-либо ограничения, ряд предпочтительных вариантов осуществления способа и осушающего устройства в соответствии с изобретением, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 схематически показано осушающее устройство в соответствии с изобретением;

на фиг.2 схематически показано осушающее устройство фиг.1, но в другом положении.

[0039] Осушающее устройство 1, схематически показанное на фиг.1 в соответствии с изобретением для осушки сжатого газа, состоит по существу из двух сосудов 2, заполненных влагопоглотителем 3.

[0040] Данный регенерируемый влагопоглотитель 3 также называется осушителем.

[0041] Конечно, также возможно, что имеется более двух сосудов 2.

[0042] Осушающее устройство 1 также включает в себя клапанную систему 4, состоящую из первого клапанного блока 5 и второго клапанного блока 6.

[0043] Первый клапанный блок 5 будет соединять сосуды 2 со входом 7 для осушенного сжатого газа, тогда как второй клапанный блок 6 будет соединять сосуды 2 с выходом 8 для осушенного сжатого газа.

[0044] Указанные выше клапанные блоки 5, 6 представляют собой систему различных труб и клапанов, которые могут регулироваться таким образом, что в любой момент времени по меньшей мере один сосуд 2 подвергается регенерации, тогда как другой сосуд 2 или другие сосуды 2 осушают сжатый газ, при этом, с помощью регулирования клапанной системы 4, сосуды 2 будут каждый в свою очередь осушать сжатый газ.

[0045] Кроме того, в соответствии с изобретением, осушающее устройство 1 оснащено четырехходовым клапаном 9, нагнетателем 10 для забора окружающего воздуха и отверстием 11 выпуска газа, предназначенным для выпуска газа, которые выполнены таким образом, что в первом положении четырехходового клапана 9 нагнетатель 10 соединен с сосудами 2 через первый клапанный блок 5, как показано на фиг.1, и во втором положении четырехходового клапана 9 отверстие 11 выпуска газа соединено с сосудами 2 через первый клапанный блок 5, как показано на фиг.2.

[0046] Конечно, не исключено, что, вместо нагнетателя 10 предусмотрены и другие средства для забора окружающего воздуха.

[0047] Также возможно, что вместо четырехходового клапана 9 может использоваться клапанный блок, например, с четырьмя клапанами или входами для воздуха или другими средствами, которые могут обеспечивать такую же конфигурацию, что и четырехходовой клапан 9.

[0048] Как показано на фиг.1, осушающее устройство 1 является таким, что в первом положении четырехходового клапана 9 окружающий воздух, всасываемый нагнетателем 10 через четырехходовой клапан 9 и первый клапанный блок 5, может входить в охлаждаемый сосуд 2.

[0049] Конечно, клапанный блок 5 регулируется соответствующим образом, чтобы обеспечить правильный путь потока газа.

[0050] В дополнение к этому, осушающее устройство 1 оснащено ответвительной трубой 12, которая может ответвлять осушенный сжатый газ, расширять его и направлять его через второй клапанный блок 6 в охлаждаемый сосуд 2.

[0051] В данном случае, указанная выше ответвительная труба 12 содержит расширительный клапан 13 для расширения ответвляемого осушенного сжатого газа.

[0052] Указанная выше ответвительная труба 12 предпочтительно по меньшей мере частично интегрирована во второй клапанный блок 6 или по меньшей мере является его частью.

[0053] В данном случае ответвительная труба 12 полностью интегрирована во второй клапанный блок 6.

[0054] Как показано на фиг.2, устройство сушки 1 является таким, что когда четырехходовой клапан 9 находится во втором положении, ответвленный газ может быть выпущен через выпускное отверстие 11 газа после прохождения через охлаждаемый сосуд 2.

[0055] Конечно, клапанный блок 6 регулируется соответствующим образом, чтобы обеспечить правильный путь потока газа.

[0056] Иными словами, формируется открытый контур 14 охлаждения, состоящий из ответвительной трубы 12, второго клапанного блока 6, охлаждаемого сосуда 2, первого клапанного блока 5, четырехходового клапана 9 и отверстия 11 выпуска газа. Данный указанный выше открытый контур 14 охлаждения может использоваться для второго цикла охлаждения, как объяснено ниже.

[0057] В примере, показанном на фиг.1 и фиг.2, но не являющемся обязательным для изобретения, осушающее устройство 1 оснащено охлаждающей трубой 15, соединяющей второй клапанный блок 6 со стороной 16 входа нагнетателя 10.

[0058] На фигурах видно, что замкнутый контур 17 охлаждения будет сформирован, когда четырехходовой клапан 9 находится в указанном выше первом положении, и последовательно образован нагнетателем 10, четырехходовым клапаном 9, первым клапанным блоком 5, сосудом 2, вторым клапанным блоком 6 и охлаждающей трубой 15.

[0059] Как можно видеть на фигурах, охлаждающая труба 15 содержит охладитель 18. Данный охладитель 18 может быть, например, охладителем 18 типа «воздух-воздух».

[0060] Указанный выше замкнутый контур 17 охлаждения будет использоваться для первого цикла охлаждения, как объясняется ниже.

[0061] Однако, в изобретении также возможно использовать и открытый контур для первого цикла охлаждения. В данном случае, указанная выше охлаждающая труба 15 с охладителем 18 будет отсутствовать, но будет заменена отверстием выпуска газа, выпускным клапаном или тому подобным, соединенным со вторым клапанным блоком 6. Открытый контур для первого цикла охлаждения в этом случае состоит из нагнетателя 10, четырехходового клапана 9, первого клапанного блока 5, сосуда 2, второго клапанного блока 6 и отверстия выпуска газа или выпускного клапана.

[0062] В дополнение к этому, осушающее устройство 1 оснащено регенерационной трубой 19, которая соединяет четырехходовой клапан 9 со вторым клапанным блоком 6.

[0063] Во втором положении четырехходового клапана 9, когда четырехходовой клапан 9 соединяет отверстие 11 выпуска газа с первым клапанным блоком 5, четырехходовой клапан 9 соединит нагнетатель 10 с регенерационной трубой 19 и, таким образом, со вторым клапанным блоком 6.

[0064] Данная регенерационная труба 19 оснащена нагревателем 20, в данном случае электрическим нагревателем 20.

[0065] Как можно видеть на фиг.2, во втором положении четырехходового клапана 9, регенерационный контур 21 сформирован из нагнетателя 10, четырехходового клапана 9, регенерационной трубы 19 с нагревателем 20, второго клапанного блока 6, подлежащего регенерации сосуда 2, первого клапанного блока 5, четырехходового клапана 9 и отверстия 11 выпуска газа.

[0066] Во втором положении четырехходового клапана 9 регенерационный контур 21 сформирован так же, как и открытый контур 14 охлаждения, который используется для второго цикла охлаждения. Регенерационный контур 21, или открытый контур 14 охлаждения, будет реализован с помощью надлежащего регулирования клапанных блоков 5, 6.

[0067] Как можно видеть на фигурах, в данном случае регенерационная труба 19 и охлаждающая труба 15 частично совпадают.

[0068] В данном случае, только одна труба 22 будет выходить из второго клапанного блока 6, который также включает в себя указанный выше нагреватель 20. Указанная выше труба 22 разделяется на две отдельные трубы 22a, 22b, одна из которых ведет к стороне 16 входа нагнетателя 10, в которой предусмотрен охладитель 18, и другая ведет к четырехходовому клапану 9.

[0069] Само собой разумеется, что, в дополнение к соответствующему регулированию клапанных блоков 5, 6 и четырехходового клапана 9, указанные выше нагреватель 20 и охладитель 18 также соответствующим образом регулируются при реализации открытого контура 14 охлаждения, замкнутого контура 17 охлаждения и регенерационного контура 21.

[0070] Наконец, осушающее устройство 1 в данном случае, но это не обязательно для изобретения, включает в себя температурный датчик 23, который может измерять температуру сосудов 2 и датчик 24 точки росы, который может измерять точку росы на выходе из сосудов 2. Оба датчика 23, 24 в данном случае располагаются на стороне выхода сосудов 2, т.е. на стороне сосудов 2, соединенной с выходом 8 осушающего устройства 1.

[0071] Эксплуатация осушающего устройства 1 и способа по изобретению для осушки сжатого газа с использованием осушающего устройства 1 очень проста и заключается в следующем.

[0072] Во время эксплуатации осушающего устройства 1 подлежащий осушке сжатый газ будет входить в осушающий сосуд 2 через вход 7.

[0073] При прохождении через данный сосуд 2 осушитель 3 будет извлекать влагу из газа.

[0074] Осушенный сжатый газ будет покидать осушающее устройство 1 через выход 8.

[0075] Другой сосуд 2, который уже осушил газ в ходе предыдущего цикла, содержит влагу и тем временем регенерируется.

[0076] Используется цикл регенерации, который состоит из нагревания окружающего воздуха и подачи его через соответствующий сосуд 2 и его последующего выпуска.

[0077] Для данного цикла регенерации используется указанный выше регенерационный контур 21.

[0078] C этой целью, четырехходовой клапан 9 помещается во второе положение, и клапанные блоки 5, 6 регулируются таким образом, что реализуется регенерационный контур 21. В данном случае также включается нагреватель 20.

[0079] Нагнетатель 10 будет всасывать окружающий воздух, который проходит через регенерационную трубу 19 вдоль нагревателя 20, где газ нагревается.

[0080] Через второй клапанный блок 6 нагретый газ будет подаваться в указанный выше другой сосуд 2, в котором он будет извлекать влагу из осушителя при прохождении через данный сосуд 2.

[0081] Через первый клапанный блок 5 горячий влажный газ будет покидать осушающее устройство 1 через отверстие 11 выпуска газа.

[0082] После цикла регенерации нагреватель 20 будет выключен.

[0083] В то время, как осушитель 3 регенерируется, сосуд 2 будет охлаждаться.

[0084] С этой целью применяется способ согласно изобретению, который по существу состоит из обеспечения первого цикла охлаждения и второго цикла охлаждения.

[0085] Для первого цикла охлаждения используется замкнутый контур 17 охлаждения, в котором окружающий воздух направляется через охлаждаемый сосуд 2.

[0086] Для второго цикла охлаждения используется открытый контур 14 охлаждения, в котором осушенный сжатый газ на выходе 8 ответвляется, расширяется и пропускается через охлаждаемый сосуд 2, после чего данный газ выпускается.

[0087] Способ заключается в применении первого или второго цикла охлаждения, или и того и другого, исходя из заданных условий.

[0088] В первом альтернативном варианте осуществления способа, способ заключается в охлаждении соответствующего сосуда 2 с помощью первого цикла охлаждения, с использованием замкнутого контура 17 охлаждения и охладителя 18.

[0089] Окружающий воздух, всасываемый нагнетателем 10, будет циркулировать через замкнутый контур 17 охлаждения, после прохождения через сосуд 2 он будет охлаждаться охладителем 18. Данный охлажденный газ затем снова пропускается через сосуд 2 с помощью нагнетателя 10.

[0090] После того, как сосуд 2 был охлажден с помощью первого цикла охлаждения, температура сосуда 2 измеряется с помощью датчика 23 температуры, предусмотренного для этой цели.

[0091] Если данная температура выше, чем заданная максимальная температура T_max, данный сосуд 2 будет дополнительно охлажден во втором цикле охлаждения.

[0092] Четырехходовой клапан 9 будет затем переключен в положение, показанное на фиг.2, после чего может быть запущен второй цикл охлаждения, с использованием открытого контура 14 охлаждения для дополнительного охлаждения сосуда 2, используя расширенный и, соответственно, охлажденный осушенный сжатый газ.

[0093] Для расширения ответвляемого осушенного сжатого газа используется расширительный клапан 13.

[0094] Во втором альтернативном варианте осуществления способа, способ заключается в определении или измерении точки росы на выходе 8 с использованием датчика 24 точки росы, предусмотренного для этой цели, перед охлаждением соответствующего сосуда 2.

[0095] Если точка росы ниже, чем заданная максимальная точка росы DP_max, сосуд 2 будет охлаждаться с помощью первого цикла охлаждения.

[0096] Однако, если точка росы выше или равна заданной максимальной точке росы DP_max, сосуд 2 будет охлажден с помощью второго цикла охлаждения.

[0097] Как указано выше, в течение данного второго цикла охлаждения в сосуде 2 будет происходить дополнительная сушка осушителя 3, вызывающая понижение точки росы.

[0098] После завершения охлаждения сосуда 2, данный сосуд 2 может быть использован для осушки сжатого газа, тогда как другой сосуд 2, ранее использовавшийся для осушки, может теперь быть подвергнут регенерации и охлаждению в соответствии с указанным выше способом.

[0099] Хотя в указанном выше примере способа для первого цикла охлаждения используется замкнутый контур 17 охлаждения, после того, как окружающий воздух всасывается с помощью нагнетателя 10 или тому подобного, - окружающий воздух далее циркулирует в замкнутом контуре 17 охлаждения, при этом не исключено, что используется незамкнутый контур, в котором всасываемый окружающий воздух выпускается после прохождения через сосуд 2, подлежащий охлаждению.

[0100] Преимущество этого заключается в том, что охладитель 18 не требуется.

[0101] Недостатком является то, что для охлаждения сосуда 2 постоянно всасывается новый окружающий воздух.

[0102] В результате, если окружающий воздух является очень влажным, - возможно, что в сосуд 2 попадет слишком много влаги, что может привести к слишком большому увеличению точки росы на выходе 8.

[0103] В данном случае указанный выше второй альтернативный вариант осуществления изобретения будет весьма предпочтительным, поскольку он позволит понизить точку росы, если это необходимо.

[0104] Другой аспект изобретения относится к способу осушки сжатого газа c помощью осушающего устройства, имеющего вход для осушаемого сжатого газа и выход для осушенного сжатого газа, содержащего по меньшей мере два сосуда, заполненных регенерируемым осушителем, и регулируемую клапанную систему, состоящую из первого клапанного блока и второго клапанного блока, соединяющую указанный выше вход и, соответственно, выход, с указанными выше сосудами, где регулируемая клапанная система регулируется таким образом, что по меньшей мере один сосуд будет осушать сжатый газ, в то время как другой сосуд последовательно регенерируется и охлаждается, при этом с помощью регулирования клапанной системы сосуды каждый в свою очередь осушают сжатый газ, отличающемуся тем, что способ включает обеспечение цикла регенерации для регенерации регенерируемого сосуда, где данный цикл регенерации состоит из нагревания окружающего воздуха, пропускания его через соответствующий сосуд и его последующего выпуска.

[0105] Это означает применение указанного выше цикла регенерации в известном осушающем устройстве 1, т.е. без необходимости применения первого и второго циклов охлаждения.

[0106] Настоящее изобретение никоим образом не ограничивается вариантами осуществления, описанными в качестве примеров и показанными на фигурах, но способ и устройство по изобретению могут быть реализованы во всех формах и размерах, не выходя за рамки объема патентных притязаний изобретения.

Группа изобретений относится к осушке сжатого газа. Раскрыты осушающее устройство и способ осушки сжатого газа. Осушающее устройство имеет вход (7) и выход (8), по меньшей мере два сосуда (2), заполненные регенерируемым осушителем (3), и регулируемую клапанную систему (4), состоящую из первого и второго клапанных блоков (5, 6), соединяющих вход (7) и соответственно выход (8) с указанными выше сосудами (2). Клапанная система (4) регулируется таким образом, что один сосуд (2) будет осушать сжатый газ, тогда как другой сосуд (2) последовательно регенерируется и охлаждается. При этом способ включает в себя первый и второй циклы охлаждения, где первый цикл охлаждения состоит из направления окружающего воздуха через охлаждаемый сосуд (2) и второй цикл охлаждения состоит из ответвления, расширения и направления осушенного сжатого газа через выход (8) для ответвления и последующего выпуска его через охлаждаемый сосуд (2), используя или первый, или второй цикл охлаждения, или оба цикла, в зависимости от заданных условий. Техническим результатом является повышение эффективности осушки газа. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Осушающее устройство для осушки сжатого газа, причем осушающее устройство (1) оснащено входом (7) для подлежащего осушке сжатого газа и выходом (8) для осушенного сжатого газа, при этом осушающее устройство (1) содержит по меньшей мере два сосуда (2), заполняемые регенерируемым осушителем (3), и управляемую клапанную систему (4), содержащую первый клапанный блок (5) и второй клапанный блок (6), которая соединяет вход (7) и выход (8) соответственно, с сосудами (2), причем управляемая клапанная система (4) выполнена с возможностью осушения сжатого газа по меньшей мере одним сосудом (2) и с возможностью регенерирования и охлаждения другого сосуда (2) последовательно, при этом посредством регулирования клапанной системы (4) сосуды (2) каждый имеют возможность в свою очередь осушения сжатого газа, при этом осушающее устройство (1) дополнительно оснащено нагнетателем (10) для всасывания окружающего воздуха, отверстием (11) выпуска газа и четырехходовым клапаном (9), клапанным блоком для соединения нагнетателя (10) или отверстия (11) выпуска газа с сосудами (2) через первый клапанный блок (5) таким образом, что, при соединении четырехходовым клапаном (9) нагнетателя (10) с первым клапанным блоком (5), окружающий воздух, всасываемый нагнетателем (10), может поступать в охлаждаемый сосуд (2) через четырехходовой клапан (9) и первый клапанный блок (5), при этом осушающее устройство (1) дополнительно оснащено ответвительной трубой (12) для ответвления осушенного сжатого газа, для расширения его и направления его через второй клапанный блок (6) в охлаждаемый сосуд (2), таким образом, что, при соединении четырехходовым клапаном (9) отверстия (11) выпуска газа с первым клапанным блоком (5), ответвленный газ может быть выпущен через выпускное отверстие (11) газа после прохождения через охлаждаемый сосуд (2), отличающееся тем, что осушающее устройство (1) оснащено охлаждающей трубой (15), соединяющей второй клапанный блок (6) со стороной (16) входа нагнетателя (10) для формирования замкнутого контура (17) охлаждения при соединении четырехходовым клапаном (9), клапанным блоком нагнетателя (10) с первым клапанным блоком (5) с образованием замкнутого контура (17) охлаждения, последовательно сформированного нагнетателем (10), четырехходовым клапаном (9), первым клапанным блоком (5), сосудом (2), вторым клапанным блоком (6) и охлаждающей трубой (15), причем охлаждающая труба (15) снабжена охладителем (18).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что осушающее устройство (1) также снабжено регенерационной трубой (19), которая включает в себя нагреватель (20), причем регенерационная труба (19) соединяет четырехходовой клапан (9) со вторым клапанным блоком (6), при этом при соединении четырехходовым клапаном (9) отверстия (11) выпуска газа с первым клапанным блоком (5) четырехходовой клапан (9) соединяет нагнетатель (10) с регенерационной трубой (19) и соответственно со вторым клапанным блоком (6) для формирования регенерационного контура (21), содержащего нагнетатель (10), четырехходовой клапан (9), регенерационную трубу (19) с нагревателем (20), второй клапанный блок (6), подлежащий регенерации сосуд (2), первый клапанный блок (5), четырехходовой клапан (9) и отверстие (11) выпуска газа.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что регенерационная труба (19) и охлаждающая труба (15) частично совпадают.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что ответвительная труба (12) содержит расширительный клапан (13).

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что ответвительная труба (12) интегрирована во второй клапанный блок (6) или является его частью.

6. Способ осушки сжатого газа c помощью осушающего устройства (1) по любому из пп. 1-5, причем осушающее устройство (1) оснащено входом (7) для подлежащего осушению сжатого газа и выходом (8) для осушенного сжатого газа, причем осушающее устройство (1) содержит по меньшей мере два сосуда (2), заполненные регенерируемым осушителем (3), и управляемую клапанную систему (4), содержащую первый клапанный блок (5) и второй клапанный блок (6), соединяющую вход (7) и выход (8) соответственно с сосудами (2), причем управляемой клапанной системой (4) управляют таким образом, что по меньшей мере один сосуд (2) осушает сжатый газ, а другой сосуд (2) последовательно регенерируется и охлаждается, при этом посредством регулирования клапанной системы (4) сосуды (2) по очереди осушают сжатый газ, при этом способ включает обеспечение первого и второго циклов охлаждения для охлаждения подлежащего охлаждению сосуда (2), при этом при первом цикле охлаждения направляют окружающий воздух через сосуд (2), а при втором цикле охлаждения ответвляют осушенный сжатый газ на выходе (8), расширяют и пропускают его через подлежащий охлаждению сосуд (2), после чего газ выпускают, при этом в зависимости от заданных условий применяют первый или второй цикл охлаждения или и тот и другой, отличающийся тем, что при первом цикле охлаждения используют замкнутый контур (17) охлаждения с применением охладителя (18), причем, после того как окружающий воздух всасывается, окружающий воздух далее циркулирует в замкнутом контуре (17) охлаждения и охлаждается охладителем (18).

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что способ включает в себя стадию измерения или определения температуры в сосуде (2) или на выходе (8) из сосуда (2) после охлаждения сосуда (2) с помощью первого цикла охлаждения и, если данная температура выше, чем заданная максимальная температура (T_max), - дополнительное охлаждение сосуда (2) с помощью второго цикла охлаждения.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что способ включает стадию определения или измерения точки росы на выходе (8) или определения или измерения средней точки росы на выходе (8) в течение заданного периода времени перед охлаждением сосуда (2), и:

- если данная точка росы равна или выше заданной максимальной точки росы (DP_max), - охлаждение данного сосуда (2) с помощью второго цикла охлаждения; и

- если данная точка росы ниже заданной максимальной точки росы (DP_max), - охлаждение данного сосуда (2) с помощью первого цикла охлаждения.

9. Способ по любому из пп.6-8, отличающийся тем, что для второго цикла охлаждения способ также содержит использование расширительного клапана (13) для расширения газа ответвленного, осушенного и сжатого на выходе (8).

10. Способ по любому из пп.6-9, отличающийся тем, что способ содержит цикл регенерации для регенерации регенерируемого сосуда (2), причем цикл регенерации включает нагревание окружающего воздуха, пропускания его через соответствующий сосуд (2) и далее его выпуск.