Устройство для осушки сжатого газа Советский патент 1992 года по МПК B01D53/26 

Изобретение относится к технике осушки газов охлаждением и адсорбцией и может быть использовано в химической промышленности, в частности озонаторных установках при обработке природного газа перед его транспортированием и других областях народного хозяйства.

Цель изобретения - снижение эксплуатационных затрат за счет компактности устройства.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства для осушки газа; на фиг.2 - разрез на фиг.1,

Устройство содержит теплообменник 1, расположенный внутри цилиндрического корпуса 2, соосно которому размещен внутренний цилиндр 3 с днищем 4, крышкой 5 и верхней и нижней горизонтальными перегородками 6, выполненными из пористого фильтрующего материала и играющими роль пылевых фильтров, вихревой трубы 7 с сопловым вводом 8 и дроссельным вентилем 9. Внутренний цилиндр 3 снабжен вертикальной радиальной перегородкой 10, образующей совместно с днищем 4, крышкой 5 и гориознтальными перегородками 6 пары независимых камер: верхнюю 11 и 12 - предварительно осушенного газа, среднюю 13 и 14 - заполненные адсорбентом, нижнюю 15 и 16 - окончательно осушенного газа. Камеры 11, 13 и 15 составляют левый адсорбер, а камеры 12, 14 и 16 - правый адсорбер. В кольцевом пространстве между корпусом 2 и цилиндром 3 расположены межтрубная полость 17 высокого давления и трубная полость 18 низкого давления теплообменника 1. Трубная полость 18 низкого давления соединена снизу патрубком 19с холодным концом 20 вихревой трубы 7, а сверху с верхними камерами 11 и 12 патрубками 21,22 и 23. Патрубки 24,25 и 26 соеди- няют верхние камеры 11 и 12 с атмосферой. Горячий конец 27 вихревой трубы 7 соединен патрубками 28 и 29 с нижними камера

Ё

ч

ю о о о

о

ми 15 и 16, из которых осушенный газ поступает к потребителючпо трубопроводам 30 и 31. Нижняя часть корпуса 2 образует коническое днище 32 со сливным устройством 33. Влажный газ подается в устройство через трубопровод 34 исходного влажного газа.- ..

Устройство работает следующим образом.

Осушаемый сжатый газ с давлением 8 бар и температурой 25-30°С по трубопроводу 34 поступает в межтрубную полость 17 высокого давления теплообменника 1. Двигаясь в межтрубной спиральной полости, газ охлаждается до температуры 1-3°С холодным газовым потоком, поступающим в трубную полость 18 теплообменника 1 из холодного конца 20 вихревой трубы 7 через соединительный патрубок 19. При этом из сжатого газа выделяется конденсат воды, который собирают в коническом днище 32 корпуса 2 и по мере накопления выводят через сливное устройство 33. Предварительно осушенный газ поступает из межтрубной полости 17 высокого давления через сопловый ввод 8 в вихревую трубу 7, где за счет расширения до давления 4 бар и интенсивной закрутки происходит охлаждение одной части газа до температуры минус 2Јг-30°С и нагрев другой части газа до температуры 60-70°С. Далее охлажденный газовый поток поступает из вихревой трубы 7 через соединительный патрубок 19 в трубную полость 18 низкого давления и затем попадает через трубопровод 21 в одну из верхних камер 11 или 12, проходит через верхнюю горизонтальную перегородку 6 и поступает в соответствующую камеру 13 или 14, заполненную адсорбентом, где происходит окончательная осушка газа.до точки росы минус 52°. Из камеры с адсорбентом осушенный газ проходя через нижнюю горизонтальную перегородку 6, предотвращающую вынос пыли, образующейся частицами разрушающегося в процессе эксплуатации адсорбента, попадает в соответствующую камеру 15 или 16 -окончательно осушенного газа, откуда по трубопроводу 30 или 31 подается потребителю.

Камеры 13 и 1-4, заполненные адсорбентом,работэют поочередно (одна камера в

работе, другая регенирируется) - в режиме

короткоцйкловой регенерации, которая осуществляется пропусканием горячего газа снизу вверх через адсорбент. Продолжительность цикла камер составляет 5-15 мин. Начало регенерационного цикла одной из камер совпадает с началом рабочего цикла

другой камеры.

Переключение вентилей в устройстве происходит следующим образом. В случае включения на регенерацию камеры 13 и окончания цикла регенерации у камеры 14

одновременно открываются вентили на патрубке 28 и 24 и закрываются вентили на . патрубке 23 и трубопроводе 30. Горячий газ по патрубку 28 поступает в нижнюю камеру 15, проходит через адсорбент и выводится

через камеру 11 по патрубку 24 и 26 в атмосферу. Одновременно закрываются вентили на патрубках 25 и 29 и открываются на патрубке 22 и трубопроводе 31. Осушаемый газ поступает из патрубка 22 в камеры 12, 14 и

16 и отводится потребителю по трубопровоДУ.31.

Формула изобретения

Устройство для осушки сжатого газа, содержащее адсорберы, теплообменник и вихревую трубу, отличающееся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат за счет повышения компактности устройства, теплообменник и адсорберы расположены по обе стороны от вихревой трубы, при этом, верхние полости адсорберов соединены через теплообменник с холодным концом, а нижние с горячим концом

вихревой трубы.

W Я V 9 26

. I

Изобретение относится к технике осушки газов охлаждением и адсорбцией и может быть использовано в химической и смежной с ней отраслях народного хозяйст- ва. Цель изобретения - снижение эксплуатационных затрат за счет повышения компактности устройства. Устройства содержит цилиндрический корпус 4, расположенные в нем теплообменник, адсорберы и вихревую трубу. Компактность устройства достигается тем, что по обе стороны от вихревой трубы расположены адсорберы и теплообменник, при этом верхние полости адсорберов соединены с холодным концом через теплообменник, а нижние полости с горячим концом вихревой трубы. 2 ил.

Фиг.1

13

J