Установка для осушки газа Советский патент 1988 года по МПК F25B9/02 

(21)4192884/23-06

(22)09.02.87

(46) 15.12.88. Бюл. № 46

(71)Горьковский инженерно-строительный институт им. В. П. Чкалова

(72)Л. М. Дыскин

(53)621.565.3(088.8)

(56)Патент США № 3858403, кл. 62-5, опублик. 1975.

Патент ФРГ № 926729, кл. 17 а, 5, опублик. 1955.

(54)УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ ГАЗА

(57)Изобретение может быть использовано для осушки природного газа перед подачей его в магистральные трубопроводы, для осушки воздуха, используемого в пневматических механизмах и инструментах, озонирующих установках и системах защиты теплотехнического оборудования от стояночной коррозии. Цель изобретения - повыщение эффективности осушки. Напорная газовая линия установки проходит через охлаждаемые полости предварительного и основного теплообменника (Т) 1 и 6 и подключена к сопловому вводу вихревой трубы. Линия 13 охлажденного газа трубы 10 через охлаждающую полость 8 Т 6 соединена с потребителем. Т 1 и 6 снабжены конденсатосборниками 5 и 9. Линия 13 охлажденного газа после охлаждающей полости 8 основного Т 6 перед потребителем подключена к охлаждающей полости 3 Т 1. Напорная газовая линия 14 перед сопловым вводом 12 имеет отвод 15, соединенный с второй охлаждающей полостью 4, выполненной в Т 1. Вихревая труба 10 снабжена охлаждающей рубащ- кой 11, соединенной с конденсатосборни- д ком 9. Выделяемый в Т при охлаждении Ш газа конденсат водяных паров подают через конденсатосборники 5 и 9 в рубащ- ку 11 трубы 10. 1 ил.

(Л

75.

, f .

4 4ii 4; СЛ

СО

О)

Изобретение относится к установкам для осушки газов охлаждением с помощью рихревого эффекта и может быть использовано для осушки природного газа перед подачей его в магистральные трубопроводы, для осушки воздуха, используемого в пневматических механизмах и инструментах, озонируюш.их установках и в системах защиты теплотехнического оборудования от стояночной коррозии.

На чертеже схематически показана предлагаемая установка.

Установка содержит теплообменник 1 предварительного охлаждения, имеющей охлаждаемую полость 2 высокого давления прямого потока, охлаждаюш,ую полость 3 низкого давления обратного потока, вторую охлаждающую полость 4 высокого давления и конденсатосборник 5, основной теплообменник 6, имеющий охлаждаемую полость 7 высокого давления, охлаждающую полость 8 низкого давления и конденсатосборник 9, вихревую трубу 10 с охлаждающей рубашкой 11. Вихревая труба 10 соединена сопловым вводом .12 с полостью 7, а линией 13 охлажденного газа - с охлаждающей полостью 8 теплообменника бис охлаждающей полостью 3 теплообменника 1, а затем с потребителем (не показан). Охлаждаемая полость 2 теплообменника 1 и охлаждаемая полость 7 теплообменника соединены между собой и с вихревой трубой 10, образуя напорную газовую линию 14. Эта линия 14 перед сопловым вводом 12 имеет отвод 15, соединенный с охлаждающей полостью 3 теплообменника 1. Конденсатосборники 5 и 9 сообщены трубопроводом 16 с охлаждающей рубашкой 11, имеющей регулирующий вентиль 17.

. Установка для осушки газа работает следующим образом.

Исходный влажный сжатый газ, имею- а1ий давление Ро, температуру То и влаго- содержание do, поступает в охлаждаемую полость 2 теплообменника 1, где его предварительно охлаждают до температуры Т-, холодным газом, протекающим через охлаждающие полости 3 и 4 этого теплообменника. За счет охлаждения часть водяных паров, находящихся в исходном сжатом газе, конденсируется, и влагосодержание газа снижается до величины do. Затем предварительно охлажденный и осушенный сжатый газ направляют в охлаждаемую полость 7 основного теплообменника 6. З.аесь газ окончательно охлаждают до температуры TI холодным газом, протекающим через охлаждаемую полость 8 этого теплообменника. Окончательно осущенный газ, имеющий влагосодержание di, разделяют на две части. Одну часть газа с относительным расходом (1-g) направляют в соп- ловый ввод 12 вихревой трубы 10, где относительную долю ц этого газа охлаждают до температуры Тх. При этом давление газа снижает до величины Рх, а влагосодержание сохраняется примерно равным di. Холодный газ поступает и вихре- вой трубы 10 в охлаждающую полость 8 основного теплообменника 6, где охлаждает сжатый газ, протекающий через охлаждаемую полость 7, нагреваясь за счет этого до температуры Т2, которая не пре- выщает температуру Т. Затем газ низ0

кого давления подают в охлаждающую

5

полость 3 теплообменника 1 предварительного охлаждения, где он нагревается до температуры Т), охлаждая исходный сжатый газ, протекающий через полость 2.

с Другую часть охлажденного и осушенного сжатого газа с температурой T| и относительным расходом g направляют через отвод 15, регулируя величину данного расхода, в полость 3 высокого давления теплообменника 1, где этот газ

0 совместно с газом низкого давления охлаждает исходный сжатый газ, протекающий через полость 2, нагреваясь при этом до температуры Тз. Затем осушенный газ с давлением Ро и влагосодержанием di направляют потребителю.

Выделяемый в теплоббменниках при охлаждении газа конденсат водяных .паров подают через конденсатосборники 5 и 9 и трубопровод 16 в охлаждающую рубашку 11 вихревой трубы 10, что увеличивает холодоQ производительность вихревой трубы. Вентиль 17 служит для предотвращения выброса конденсата из охлаждающей рубашки под действием давления сжатого газа.

Относительная доля (1 - (л), газа, нагретого в вихревой трубе до температуры Тг,

5 имеющая влагосодержание di, может быть использована совместно с охлажденной в вихревой трубе долей л потребителем осушенного газа низкого давления.

Формула изобретения

0 Установка для осушки газа, содержащая напорную газовую линию, проходящую через охлаждаемые полости предварительного и основного теплообменников и подключенную затем к сопловому вводу вихре5 вой трубы, линия охлажденного газа которой через охлаждающую полость основного теплообменника соединена с потребителем, при этом теплообменники снабжены конденсато- сборниками, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности осушки, линия ох0 лажденного газа после охлаждающей полости основного теплообменника перед потребителем подключена к аналогичной полости предварительного теплообменника, а напорная газовая линия перед сопловым вводом имеет отвод, соединенный с второй

5 охлаждающей полостью, выполненной в предварительном теплообменнике, причем вихревая труба снабжена охлаждающей рубашкой, соединенной с конденсатосборником.