Способ осушки газа Советский патент 1984 года по МПК B01D53/26 

t. Изобретение относится к осушке газов и касается осушки газов путем их сжатия. Известен ёпособ осушки воздуха, включающий сжатие газа с последуюпщм его охлаждением, при котором происходит конденсация пара, содержащегося в нем ClJИзвестны также другие способы осушки газов, основанные на сжатии газов с последующим его охлаждением 21. Недостатками данных способов охлаждения являются создание развитых поверхностей для конденсации пара, что увеличивает габариты установки значительные энергетические затраты связанные со сжатием пара и уменьшение давления сжатого газа вследствие отделения содержащегося в нем пара. Известен способ осушки газа, включающий его сжатие, охлаждение и последующее адиабатическое расширение 33. Однако известный способ характеризуется созданием развитых поверхностей для конденсации пара, что пр водит к увеличению габаритов установки, значительными энергетическими затратами, связанными с дополнительной работой, затрачиваемой на сжатие и перемещение пара. Целью изобретения является повышение экономичности отделения пара и уменьшение энергетических затрат, связанных с ней. Указанная цель достигается тем, что согласно способу осушки паза, включающему сжатие газа с последующим отделением влаги, в осушаемый газ перед сжатием вводят охлажденную воду в виде капель средней и гр бой дисперсности. Способ осуществляют следующим образом. В осушаемый газ впрыскивают капли охлажденной воды средней и грубо дисперсности. Затем осушаемый газ вместе с каплями жидкости подают в компрессор. При сжатии в цилиндре компрессора происходит повьш1ение концентрации пара, содержащегося в нем. Повышение давления в цилиндре компрессора вызывает выделение тепла сжатия и повьш1ение температуры сжимаемого газа. Увеличение темпера туры газа, согласно закону НьютонаРихмана, вызывает увеличение темпе9ратуры частиц, содержащихся в нем. Однако вследствие значительного размера капель охлаждающей жидкости, что обусло1зливает низкий коэффициент теплоотдачи от сжимаемого газа, и значительной массы, нагрев их мал. В зтом случае концентрация пара, содержащегося в объеме цилиндра, превьшает концентрацию пара равновесного с каплями охлаждающей жидкости, которая определяется ее температурой и дисперсностью. Согласно закону Максвелла для концентрационной диффузии на каплях охлаждающей жидкости происходит конденсация, причем скорость конденсации пропорциональна разнице концентрации и радиусу капель. Повышение эффективности осушки газа достигается за счет уменьшения работы, затрачиваемой на сжатие и перемещение пара, и приближения процесса сжатия к изотермическому вследетвие интенсивного охлаждения сжимаемо го газа. На чертеже изображено устройство, реализующее- предлагаемый способ. Устройство состоит из форсунки 1, компрессора 2 и влагоотделителя 3. Устройство работает следующим образом. Жидкость впрыскивается с помощью форсунки 1 во всасывающий трубопровод компрессора 2, где происходит сжатие и осушка газа. После компрессора пар, находящийся в воздухе и перешедший в жидкость, отделяется вместе с впрыснутой жидкостью во влагоотделителе 3. Далее осушенный газ подается потребителю. Для изучения предлагаемого способа осушки проводилось теоретическое и экспериментальное его исследование. При сжатии воздуха в поршневом компрессоре, имеющем следующие основние технические параметры: степень повышения давления 4, скорость вращения коленчатого вала 600 об/минj относительное мертвое пространство 0,01i температура всасываемого воздуха ЗОО Ki температура впрыскиваемой жидкости 278 К; массовая концентрация пара во всасываемом воздухе 10 г/кг, были получены следующие результаты. При впрыске охлаждающей жидкости в количестве 10 г/кг и среднем радиусе капель охлаждающей жидкости 20 мкм количество пара в

3 10973594

осушаемом воздухе уменьшается на 6%,но сократить габариты установки, т.е. на 0,6 г, а при среднем радиу-повысить экономичность отделения пасе капель 50 мкм,том же количествера путем уменьшения работы, затрачиохлаждающей жидкости и прежней ра-ваемой на сжатие и перемещение пара, боте компрессора - на 8%, т.е. наj и уменьшить энергетические затраты О,.8 г.вследствие приближения процесса сжаТаким образом, предлагаемый спо-тия газа в компрессоре к изотермисоб осушки газа позволяет существен-ческому.

СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗА, включающий его сжатие с последующим отделением влаги, отличающийс я тем, что, с целью повьшения экономичности отделения пара и уменьшения энергетических затрат, в осушаемый газ перед сжатием вводят охлаж- денную воду в виде капель средней и грубой дисперсности. (Л с со ч1 00 СП CD