Блок осушки газа Советский патент 1985 года по МПК B01D53/26 F25J3/08 

4ib

СО 4: ОО

f

Изобретение относится к металлургической и машиностроительной промышленности, а точнее к устройствам для осушки газа, и может быть использовано в установках для приготовления контролируемых атмосфер.

Известен блок осушки газа, подклгоченньй к входной газовой магистрали, содержащий последовательно установленные по ходу газового потока камеру охпая цения и циклично переключаемые адсорберы.

В известном блоке осушка газа ведется в две ступени: осушка холодом в камере охлаждения и глубокая осушка до температуры точки росы минус 50 С в адсорбере.

Известный блок осушки газа отвечает требованиям, предъявляемым к защитному газу по степени осушки Щ

Однако газ после осушки в камере охлаждения обладает повьшенной температурой и влагосодержанием , что приводит к быстрому насыщению адсорбента влагой и соответственно к переводу адсорбера в режим регенерации.

Недостатками данного технического решения являются также повьшенные энергозатраты, обусловленные значительным расходом тепла на регенерацию адсорбента вследствие увеличенного влагосодержания в осушаемом газе

увеличенные объем адсорбента, а соответственно и габариты адсорберов усложняют и удорожают конструкцию установки для приготовления защитных атмосфер в целом.

Известен блок осушки газа, включающий последовательно установленные входную газовую магистраль, камеру охлаждения, щнслично переключаеь{ые вымораживатели и адсорберы 2

Однако использование известной установки для осушки газа при низких температурах практ гчески нецелесообразно вследствие значительных эн.ергозатрат.

Известному техническому решению присущи повышенные энергозатраты и сложность конструкции.

Целью изобретения является снижение энергозатрат путем уменьшения влагосодержания в осушаемом газе в период его осушки холодом.

Поставленная цель достигается тем, что в блоке осушки газа,вклю4482

чающему последовательно установленные входную газовую магистраль, камеру охлаждения, циклично переключаемые вымораживатели и. адсорберы, вход вымораживателя в режиме оттаивания подключен к входной газовой магистрали, а выход - к входу камеры охлаждения, выход-которой подключен через вымораживатель в режиме

осушки подключен к адсорберу в адсорбционном режиме, при этом вымораживатель в режиме осушки подключен к камере, охлаждения.

На чертеже изображен блок осушки газа.

Блок осушки содержит камеру 1 охлалодения, вымораживатели2 и 3, адсорберы 4 и 5, Входы выморажива- телей 2 и 3 соединены трубопроводами 6 и 7 с входной газовой магистралью, а трубопроводами 8 и 9 - с выходом камеры 1 охлаждения. Выходы вымораживателей 2 и 3 соединены трубопроводами 10 и 11 с входом

камеры 1 охлаждения, а трубопроводами 12 и 13 с входами адсорберов 4 и 5, выход которых соединен трубопроводом 14 с потребителем. Газовые задвижки 15-27 необходимы для

соответствующего направления газового потока. Вымораживатели 2 и 3 установлены параллельно друг другу и работают циклично: один на оттаивании, второй - в режиме осУшки,

Камера 1 охлаждения и вымораживатели 2 и 3 выполнены в виде трубчатых теплообменников, по трубкам которых циркулирует хпадагент, например фреон, а по межтрубпому пространству - осушаемьм газ.

Адсорберы 4 и 5 представляют собой емкости, заполненные твердым адсорбентом, например силикагелем.

I

Блок осушки работает след тощим

образом.

В блоке осушки вымораживатели 2 и 3 и адсорберы 4 и 5 работают циклично. Когда вымораясиватель 2 находится в режиме оттаивания, вымораживатель 3 - в рабочем режиме, адсорбер 4 - Б адсорбционном режиме, адсорбер 5 - в десорбционном режиме, задвижки 15-20 открыты, задвижки 20-25 и 27 закрыты.

Технологический газ из входной газовой магистрали по трубопроводу 6 через задвижку 15 поступает в вымораживатель 2 в режиме оттаивания.

3

где охлаждается до 1П-15С. Одновременно под воздействием тепла, отдаваемого газом, вымораживатель 2 размораживается. Из вымораживателя 2 газ через задвижку 16 по трубопроводу 10 поступает в камеру 1 охлаждения, охлаждается до - О и из нее по трубопроводу 8 через задвижку 17 поступает в вымораживатель 3 в рабочем режиме, где газ охлаждается с вымораживанием влаги до минус - минус 1СРС за счет поглощения тепла испаряющи мся хладагентом. После вымораживателя 3 газ с незначительным количеством влаги через задвижку 18 по трубопроводу 12, задвижку 19 поступает в адсорбер 4 для глубокой осушки, осушается до минус и через задвижку 20 по трубопроводу 14 вьшодйтся к потребителю. При переключении, режимов работы вымораживателей 2 и 3 и адсорберов 4 и 5 осушка газа осуществляется аналогичным образом. Например, вымораживатель 2 в режиме осушки, вымораживатель 3 - в режиме оттаивания, адсорбер 4 - в десорбционном режиме, адсорбер 5 - в адсорбционном режиме, задвижки 15-20 и 27 закрыты, задвижки 21-26 открыты.

Движение газа, поступающего на осушку, осуществляется по следующей схеме. С входной газовой магистрали газ по трубопроводу 7 че-. рез задвижку 21 поступает в вымораживатель 3, затем через открытую

34484

задвижку 22 по трубопроводу 11, ка меру 1 ох.пажцения, трубопроводу 9, задвижку 23 поступает в вымор-аживатель 2. Из него через задвижку 24 5 по трубопроводу 13, задвижку 25 газ поступает в адсорбер 5, проходит слой адсорбента и через задвижку 26 и трубопровод 14 вьшодйтся к потребителю.

Технологический газ с входной газовой магистрали при необходимости может быть направлен непосредственно в камеру 1 охлаждения, для чего

J5 задвижка 27 открывается, а задвижки 15 и 16 закрьшаются, хладагент в камеру 1 охлаждения, для чего задвижка 27 открывается, а задвижки 15 и 16 закрываются. Хладагент в

2Q кгмеру 1 охлаждения и вымораживатели 2 и 3 подается от компрессорно-конденсаторного агрегата (не указан).

Таким образом, изобретение позволяет уменьшить влагосодержание в

25 осушаемом газе в период осушки холодом, что снижает нагрузку адсорберов по водяному пару и, как следствие, повышает производительность адсорберов, уменьшены объем ащсор30 бента и,соответственно габариты адсорберов, или при том же объеме адсорбента увеличен рабочий циьсл адсорберов. Все это снижает энерготзатраты на осутпку газа. Использоваr ние вымораживателей не требует увеличения мощности холодильных установок.

-4:Д,.

Л

sr

gj.

//

/

/

S4

н

fj

«

X

,/,,, JL

7 1

Jf/ioffpteM/n M

БЛОК ОСУШКИ ГАЗА, включающий последовательно установленные входную газовую магистраль, камеру охлаждения, циклично переключаемые вымораживатели и адсорберы, о т л и,чающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат путем уменйшения влагосодержания в осушаемом газе S период осушки холодом, вход вымораживателя в режиме оттаивания подключен к входной газовой магистрали, а выход - к входу камеры охлаждения, выход которой через вымораживатель в режиме осушки подключен к адсорберу в адсорбционном режиме, ПРИ этом вымораживатель. в режиме осушки подключен к камере охлаждения.

M

Хяодагент /

tw

Я le

«0

r /

18

4