Адсорбер Советский патент 1992 года по МПК B01D53/26 

J

rl

фиг.1

Изобретение относится к кондиционированию воздуха, предназначено для поддержания определенной его влажности и может быть использовано в химической, строительной, электронной, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение степени осушки воздуха и эффективности регенерации адсорбента.

На фиг. 1 изображена схема адсорбера; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - конструкция барабана в виде многозаходного ротора.

Адсорбер состоит из установленного с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси полого барабана, выполненного в виде ротора 1 с крышкой 2, воздухосборника 3, центральной трубы 4 с нагревателями

5воздуха и с отверстиями для ввода воздуха

6и для подачи воздуха 7, звездочки 8, кольцеобразных распределительных камер 9 и 10 с сектообразными секциями 11, соединенных с обоих их торцов с ротором 1 через перфорированные участки 12 внутренних стенок 13 золотников 14 и 15.

Привод (не показан) через звездочку 8 приводит ротор 1 во вращательное движение. Воздухосборник 3 снабжен вентилями 16 и 17 соответственно для выьода осушенного воздуха при работе адсообера в качестве осушителя и для вывода отработанного воздуха при работе адсорбера в качестве регенератора.

В роторе 1 размерен аой сыпучего твердого влагопоглотителя 18 (например, клиноптиполита) с коэффициентом заполнения 0,8-0,85.

Ротор 1 собран из направляющих элементов 19, расположенных под разными углами к оси вращения барабана, и состоит из секций, каждая из которых выполнена в виде равностороннего треугольника 20 (на фиг. 4 один из равносторонних треугольников показан двойной сплошной линией), при этом каждая секция имеет одинаковую площадь и соединена с /.ругой секцией по периметру двумя сторон ми 21 и 22, а число равносторонних треугсльникJB является четным, начиная с шестк.

Направляющие элем энты 9 соединены друг с другом в ротор 1 то свободным сторонам 23 треугольников 20 с образованием по периметру барабана кногозаходного ротора с разнонаправленными навстречу друг другу винтовыми линиями рав ого шага. На фиг. 4 показаны утолщет ой линией одна из винтовых линий одного нзпраЕ ления 24-32 и одна из винтовых линий прот шоположно- го направления 33, 31, 34-37.26, 38. 39.

Адсорбер работает следующим образом.

Твердый сыпучий влагопоглотитель 18 загружается в ротор 1 через крышку 2с

таким расчетом, чтобы коэффициент заполнения равнялся 0,8-0,85 (оптимальное значение коэффициента для осуществления перемешивания при максимальном вл а го- поглощении, установлено эксперименталь0 но). Ротор 1 приводится во вращательное движение через звездочку 8 при помощи привода (не показан).

Атмосферный воздух через отверстие 6 для ввода воздуха поступает в центральную

5 трубу 4 и, пройдя всю ее длину, через отверстие 7 для подачи воздуха и золотник 15 поступает в одну из сектообразных секций 11 камеры 9, расположенной диаметрально противоположно по отношению к незапол0 ненной части вращающегося барабана, В дальнейшем осушаемый воздух через перфорированный участок 12 внутренней стенки 13 распределительной камеры 9 попадает в перемешивающийся слой твер5 дого сыпучего влагопоглотителя 18. Осушаемый воздух проходит вдоль стенок через слой твердого сыпучего влагопоглотителя (ТСВ) вдоль и параллельно стенкам ротора 1 по винтовым канавкам, причем движется

0 в нижней части слоя твердого сыпучего влагопоглотителя, теряет влагу, поглощаемую перемешивающимся слоем твердого сыпучего влагопоглотителя 18, и через перфорированный участок 12 внутренней стенки 13

5 камеры 10 и золотник 14 поступает в воздухосборник 3. В это время закрыт вентиль 17, и осушенный воздух через открытый вентиль 16 подается к потребителю.

После насыщения влагопоглотителя

0 адсорбер переключается на режим регенерации. Для этого выключается нагреватель 5 воздуха, при этом воздушный тракт аналогичен воздушному тракту при осушке воздуха. Происходит высушива5 ние влагопоглотителя за счет горячего воздуха, нагретого воздухонагревателем 5, расположенным внутри центральной трубы 4. В это время вентиль 16 закрыт, и отработанный воздух через открытый вен0 тиль 17 выбрасывается в атмосферу.

В указанном случае адсорбер работает в периодическом цикле: как воздухоосуши- тель и как регенератор.

Выполнение центральной части каждой

5 из внутренних торцовых стенок воздухонепроницаемой с диаметром D, большим расстояния между внутренними торцовыми стенками L, способствует повышению степени осушки воздуха вследствие увеличе- ния времени межфазового контакта при

прохождении осушаемого воздуха только вдоль винтовых канавок в нижней части ротора 1 (по наименьшему сопротивлению) при постоянном контакте воздуха с перемешивающимся слоем сыпучего влагопоглотителя. не направляясь вверх и не проскакивая в незаполненную часть винтового ротора 1.

При работе адсорбера в качестве регенератора вследствие наличия нагревателя в комплексе с указанными конструктивными признаками, обеспечивающими наиболее оптимальный воздушный тракт, обеспечивается полная регенерация влагопоглотителя.

При использовании предлагаемого изобретения повышается интенсивность смешивания твердого сыпучего влагопоглотителя (ТСВ), нарушается стационарность движения ТСВ и возникают циркуляционные потоки гранул ТСВ, уве- личиваются частоты и объемы смешивания, а также пути прохождения воздуха между частицами (гранулами) ТСВ при одних и тех же габаритах по длине адсорбера за счет движения воздуха по винтовым линиям ро- тора из одной распределительной камеры в другую, что приводит к повышению степени

А

осушки воздуха и эффективности регенерации адсорбента.

Формула изобретения Адсорбер преимущественно для осушки воздуха, содержащий полый барабан с сыпучим слоем твердого влагопоглотителя, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, центральную трубу с размещенными внутри нее нагревателями, распределительные камеры с золотниками и внутренними перфорированными торцовыми стенками, отличающийся тем, что, с целью повышения степени осушки воздуха и эффективности регенерации адсорбента, барабан выполнен в виде мно- гозаходного ротора с разнонаправленными одна навстречу другой винтовыми линиями равного шага, направляющие элементы которых расположены под разными углами к оси вращения барабана и состоят из секций, каждая из которых выполнена в виде равностороннего треугольника, при этом каждая секция имеет одинаковую площадь и соединена с другой секцией по периметру двумя сторонами, а число равносторонних треугольников является четным, начиная с шести.

Изобретение относится к кондиционированию воздуха и устройствам для осушки воздуха и позволяет повысить степень осушки воздуха и эффективность регенерации адсорбента. Адсорбер состоит из полого барабана, выполненного в виде винтового ротора 1 с крышкой 2, воздухосборником 3, центральной трубы 4 с нагревателем 5 воздуха и с отверстиями для ввода воздуха 6 и для подачи воздуха 7, звездочки 8, кольцеобразных распределительных камер 9 и 10. 4 ил.

Фиг. 2

б-б

Фиг.З