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

Изобретение относится к устройствам для осушки газа в герметизированных объемах и может найти применение в различных отраслях промышленности для осушки газа сорбентами

Известно устройство для осушки газа, содержащее теплоизолированный корпус, заполненный влагопоглотителем с входным и выходным патрубками, имеющими клапаны снабженные пружинами из материала с эффектом памяти формы, причем температура распрямления пружины выходного патрубка выше температуры сжатия пружины входного патрубка. Корпус снабжен верхней и нижней крышками, установленными с зазором относительно патрубков, имеющих на боковой поверхности отверстия, которые связывают герметичную оболочку с устройством для осушки во время процесса сушки, а во время процесса регенерации сообщают устройство с окружающей средой. Свободными концами пружины клапанов связаны с электронагревателем, размещенным горизонтально в нижних слоях влагопоглотителя и с верхней перфорированной крышкой.

Однако данное устройство способно выполнять свои функции только в вертикальном положении, так как тепловой поток

распространяется снизу вверх, что в свою очередь из-за плохой теплопроводности влагопоглотителя не позволяет его равномерно прогревать Это вызывает перекат влагопоглотителя в нижней части и позднее срабатывание верхнего клапана (пружины с эффектом памяти формы). Кроме того, включение нагревателя может быть осуществленопринасыщениивлагойгигроскопического материала, что возможно при очень высоком содержании влаги во влагопоглотителе, а, соответственно, и в осушаемом объеме. Ток, проходящий через гигроскопический материал, высушит его до того момента, когда выпарится влага из влагопоглотителя, что прервет прохождение тока через устройство. При отключении же напряжения питания вследствие концентрации теплых паров в верхней части устройства первой будет охлаждаться нижняя пружина, а это должно вызвать ее срабатывание, что в свою очередь на длительное время может вызвать сообщение осушаемого объема с внешней средой. Кроме того, для работы данного устройства пружины должны быть выполнены из материала с двойным эффектом памяти формы, сложных в изготовлении

сл

с

VI ь

оо vi ю

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству для осушки газа является устройство,содержащее корпус с верхним и нижним клапанами с штоками, к которым присоединены пружины, выполненные из металла с эффектом памяти формы, крышку, перфорированный цилиндр и закрепленную на нем перфорированную шайбу, расположенную между пружинами. В режиме осушки газа внутри герметичного объема устройство находится в открытом положении, которое обеспечивается пружиной жестко связанной с перфорированной шайбой и крышкой нижнего клапана, что обеспечивает возможность контактирования воздуха во внутреннем объеме гермоотсека с влагопоглотителем через перфорационные отверстия в перфорированном цилиндре и шайбе. Пружина s нормальных температурных условиях находится в разжатом состоянии и сжимается за счет эффекта памяти формы при нагревании до определенной температуры, заданной заранее при термомеханической обработке. В это время пружина, жестко связанная перфорированной шайбой и крышкой верхнего клапана, находится в сжатом положении и с помощью -уплотнительного кольца обеспечивает герметичность внутреннего объема. Пружина, связанная с крышкой верхнего клапана, в нормальных температурных условиях находится в сжатом состоянии и разжимается при нагревании ее до определенной температуры, заданной заранее при термомеханической обработке. В режиме регенерации влагопоглоти теля, который можно задавать через определенные промежутки времени, подается питание на электронагревательную спираль, которая отделена от корпуса устройства теплоизоляцией. Срабатывание от повышенной температуры вначале одной, а затем и другой пружины происходит одновременно с герметизацией внутреннего объема нижним клапаном, открытием верхнего клапана и выпариванием влаги из влагопоглотителя. После выдержки в течение времени, необходимого для полного удаления влаги, поглощенной влагопоглотителем, питание электронагревательной спирали отключается, и процесс работы устройства происходит в обратном порядке.

Недостатком данной конструкции является использование в ней пружины из материала с двойным эффектом памяти формы, изготовление которой имеет большие технологические сложности.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для осушки газа, содержащем заполненный сорбентом корпус с верхним и нижним клапанами с штоками и пружинами, одна из которых выполнена из материала с эффектом памяти формы, заключенными в установленном по оси корпуса перфорированном цилиндре, и средства для регенерации сорбента, цилиндр снабжен решетками, при этом решетки установлены по торцам цилиндра, одна из пружин выполнена из стали и установлена снаружи корпуса.

В одном из вариантов корпус снабжен

колпаком, к которому прикреплена пружина из стали.

Отличительными признаками предлагаемого устройства является то, что вместо двух пружин с двойным эффектом памяти

формы в устройстве применены одна пружина с одинарным эффектом памяти формы и одна пружина из стали. Цилиндр снабжен двумя решетками, установленными по его торцам, а одна из пружин выполнена из

стали и установлена снаружи корпуса. Кроме того, корпус снабжен колпаком, к которому прикреплена пружина из стали.

На фиг.1 показано устройство, общий вид, в режиме поглощения влаги из осушаемого объекта; на фиг.2 - то же, в режиме регенерации сорбента.

Устройство для осушки газа содержит корпус 1, верхний клапан 2, нижний клапан 3. пружину 4 с эффектом памяти формы,

пружину 5, выполненную из стали, решетки 6, перфорированный цилиндр 7, шток 8, нагревательную спираль 9, слой теплоизоляции 10, влагопоглотитель 11, корпус 12 для намотки спирали, уплотнительные кольца

13-15, регулировочный винт 16, колпак 17.

Устройство работает следующим образом.

В режиме осушки воздуха в герметичном объеме нижний клапан 3 под воздействием пружины 5 из стали открыт, что позволяет влажному воздуху поступать в устройство через решетку 6 у нижнего клапана 3 и через перфорированный цилиндр 7 к

влагопоглотителю 11. Пружина с эффектом памяти формы 4 при этом растянута. При подаче напряжения на нагревательную спираль 9 происходит разогрев влагопоглотителя и пружины с эффектом памяти формы 4.

При достижении температуры внутри устройства, соответствующей температуре мартенситного превращения микроструктуры металла пружины 4, в короткое время происходит перемещение штока 8, производящего закрытие нижнего клапана 3 и открытие верхнего клапана 2. Пары влаги из разогретого вл а го поглотите л я через решетку 6 у верхнего клапана 2 (а в случае устройства с регулирующим винтом 16 - через перфорационные отверстия колпака 17) выходят в окружающую среду. После окончания выпаривания влаги и снятия напряжения с нагревательной спирали происходит снижение температуры внутри устройства, вследствие чего под воздействием пружины 5 из стали пружина с эффектом памяти формы 4 благодаря изменению ее жесткости приобретает свое первоначальное состояние, осуществляя закрытие верхнего клапана 2 и открытие нижнего клапана 3. Процесс может быть повторен многократно.

0

5

Формула изобретения 1. Устройство для осушки газа преимущественно в герметизированных объемах содержащее заполненный сорбентом корпус с верхним и нижним клапанами, с штоком и пружинами, одна из которых выполнена из материала с эффектом памя-v формы, заключенными в установленном г оси корпуса перфорированном цилиндре и средства для регенерации сорбента, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, цилиндр снабжен решетками, установленными по торцам цилиндра, при этом одна из пружин выполнена из стали и установлена снаружи корпуса.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что корпус снабжен колпаком к которому прикреплена пружина из стали

Изобретение может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для осушки газа сорбентами. Сущность изобретения: в устройстве для осушки газа в клапанах применены одна пружина с эффектом памяти, а другая из стали, установленная снаружи корпуса. 1 з.п,ф-лы, 2 ил.

Фиг.1

таг 2