Устройство подготовки газа для систем пневмоавтоматики Советский патент 1977 года по МПК B01D53/26 G05D27/00 

1

Изобретение относится к срепствам, обеспечивающим очистку и осушку газа и может быть использовано для поцготовки рабочего аг-энта питания систем пневмоавтоматики, в частности , в газовой промышленности.

Известно устройство подготовки газа для систем пневмоавтоматики, соцержашее запорный орган, редуктор и блок управления

Ц-.

Известно устройство подготовки газа

для систем пневмоавтоматики, содержащее адсорбер, обратный клапан, два аккумулятора осушенного воздуха и блок управления

23

Запас воздуха, содержащийся в первом

аккумуляторе указанного устройства,исполь зуется для продувки Слоя &о время десорб ции, а во втором .- для снабжения потребителя. Емкости соединены последовательно. На линии после первой емкости установлен обратный клапан .

Одиако в силу того, что эта установка обеспечивает поагот(жку лишь сжатого воздуха , нагнетаемого компрессором и предварительно осушенного во влагоотделитепе,

приктенение ее в газовой промышленности, и в частности, на объектах, не обеспеченных электроэнергией, невозможно.

С точки же зрения повышения экономических показателей использования .пневмоавтоматики в газовой промышленности перспективно применение в качестве рабочего агента природного газа, очищенного и осушенного до кондиций, аналогачных сжатому воздуху, применяемому в элементах пневмоавтоматики.

Наиболее близким из известных устройст по технической сущности является устройств подготовки газа для систем пневмоавтоматиы, содержащее запорньгй орган, вихревую трубу, адсорбер, обратный клапан адсорбции и блок ут1равления,включающий в себя реле давления, редуктор, тумблер и ячейку памятиГэ.

В известном устройстве сырой газ через запорный орган поступает на вход вихревой трубы, где в процессе энергетического и фазового разделения закрученного потока формируются два потока: охлажденный (очншеннглй и осушенный) и нагретый (газожипкостный). Охлажденный, предварительно очищенный и осушетшый поток из вихревой трубы посту пает в аасорбер, в котором за счет контакта с твердымBnaronornoraTeneM (сорбентом происходит дополнительная осушка газа. Блок управления известного устройства вы юлняет функции командного прибора, обеспечивающего периодическое управление запорным органом в зависимости от давления в аккумулирующей емкости. Наличие в адсорбере твердого влагопоглотителя (например, силикагеля) обуславливает необходимость его регенераций (десорбции влага), так как в процессе работы nor-s лотительная способность сорбента непрерыв-t но стшжается. В известном устройстве процесс регенерации сорбента предполагается осуществлять в летнее время при контакте с атмосферным возцухом. Однако такой зависяишй от Погодиных условий процесс рет енерашш влагопоглотителя 13 известном устройстве является неупорядоченным и находится в противоречии с основными, используемыми в промыш-1. ленности, методами регенерации сорбента.. Кроме того, невозможность регенерации сорбента в зимнее время обусловит, с одной стороны, нестабильность качества осущенно. го газа, с другой стороны, сокращение сро-, ка службы сорбента и постепенное ошжени его влагопоглотительной способности, что, в конечном итоге) может привести к проско-, ку влаги через слой сорбента и образованию гидратов, и, как следствие, выходу из строя приборов и систем пневмоавтЪматики. Цепь изобретения - обеспече1ше стабильного качества осушенного,га.за и повышениесрока службы твердого влагопоглотителя сорбента. . Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве подготовки газа для систем пневмоавтоматики, содержащем .запорн й орган, вихревую трубу, адсорбер, обратный Клапан адсорбции и блок управлекия, включаю,ик в себя реле давления, редуктор, тумблер и ячейку памяти, блок управления цополтштельно снабжен регулируемым дроссельным элементом и обратным клапаном десорбции, причем дроссельный элемент своим входом соединен с выходом редуктора, а выходом - со входом обратного клапана десорбции, подключенным к выходу адсорбера. Ма чертеже представлена блок-схема устройства подготовки газа для систем пневмравтоматики. Устройство включает в себя пневмопри- . водной запорный орган 1 с ручным дублером, вихревую трубу 2, ацсорбер 3, обратный клапан адсорбции 4, акку гулируюи1ую емкость 5 и блок управления 6, форктруюший комананые сигналы, содержащий датчикиреле цавления 7 и 8, редуктор 9, . матичесшй тумблер Ю, ячейку памяти 11, дроссельный элемент 12 и обратный клапан десорбции 13. Устройство работает следующим образом. С помощью ручного дублера открываете запорный орган 1, сырой газ через вихревую трубу 2, адсорбер 3 и обратный клапан адсорбции 4 поступает в аккумулирующую ., . , ,„ ,, , „,.,.„о.,„.,„ .. емкость 5, а та1сже в блок управлета я 6 на редуктора 9 и в командные камеры дат щков-реле давления 7 и 8. В блоке управле1щя осу11енН1:1Й газ, пройдя редуктор П, редуцируется до павления 1,4 кгс/см и поступает не то:шко для пита шя системы пневмоавтоматики, но и на ход т тч-1блера 10 и дроссельного элеменПри попьипетпии апвле)П1Я на выходе редуктора О гю 1,4 кгс/см включается тумблер 10 и отключается д блор запорного органа 1, одтшко при этом .запорный орган остается oTKpiiiTbiM. Это обуславливается ч, что, поскольку давлетю ocyiiioinroro газа в начальный период работы устройства в аккумулирующей емкости находится 1П{жо минимального уста} овлонного значения (например, Рмин-3 Krc/cxf), газ с выхода 10 поступает на питатше контакта ячейки памяти 11 и через нормально замкнутьгй контакт датчика иязиого павления 8 в камеру В ячейки памяти 11. Ячейка памяти срабатывает, замыкает свой контакт поступает на пневмопривод запор}1ого органа 1 . При достижении в аккумулирующей емкости давления выще минимального установленного значения нормально замкнутый контакт Датчика 8 размыкается и сигнал из камергл ячейки памяти исчезает. Однако ячейка памяти не изменит своего состоягош, так как в камере С присутствует сигнал, обусловленнь й замкнутым состоявшем контакта ячейки памяти 11. При достижении в аккумул1фуюи1ей емкости 5 давления, равного максимальному установленному значению (например, bкгс/см ), , датчик - реле давления 7 сра. батывает, его нормально - открытый контакт замыкается и сигнал поступит в камеру Л ячейки памяти 11. Ячейка памяти отпускает, ее контакт размыкается и газ сбрасывается с пневмопривода запорного органа 1. Запорный орган 1 закрывается и прекращается работа вихревой трубы и адсюрбера в режиме осушки газа. Во время работы адсорбера в режиме осушки, осушенный г газ через дроссельный элемент 1.2 и обратный клапан десорбции 13 в адсорбер не поступает, так как обратный клапан десорбции 13 закрыт противодавлением газа в адсорбере., Это противодавление исчезнет в момент закрытия запорного органа 1 и тогда осушенный газ с вызсода редуктора 9, пройдя дроссельный элемент 12, обратный клапан десорбции 13, сверху вниз через слой сорёен та в адсорбере и открытый горячий конец вихревой трубы, устремится в атмосферу. При этом будет обеспечен вынос из сорбента влаги, поглотившейся во время цикла адсорбции, т. е. будет осуществлен безнагревный процесс регенерации сорбента (десорб ции влаги). Дроссельный элемент 12 выполняет роль ограничителя расхода осушенного газа, поступающего на продувку сорбента (объемный расход продувного газа не должен быть меньше объемного расхода газа, поступающего на осушку} путем установления минимально необходимого давления продувки (например, равного 1,05 атм) Процесс десорбции происходит все то время,, пока давление осушенного газа в аккумулирующей емкости 5 не снизится до минимального установлетшого значения, т.е, до моме}1та открытия запорного органа 1 и начала процесса адсорбции влаги. Таким образом, работа устройства носит периодический характер, складывающийся из двух циклов: никла адсорбции (нагнетанияг. в аккумулирующую емкость осушенного газа) и цикла десорбции (расхода осушенного и очищенного газа на нужды питания системы автоматики и пегенерацию сорбента), В результате реализашга отпичительных признаков предложенного изобретения насыщенный втюгой во время цикла ацсорбции сорбент во время цикла десорбции регенерируется, т.е. его влагопоглотительная способность восстанавливается, Таким образом, поскольку десорбционная (влагопоглотительная) способность сорбента сохраняется на ПОСТОЕПШОМ уровне, качеству осушенного Газа будет стабильно. Формула изобретения Устройство подготовки газа для систем пневмоавтоматакн, содержащее запорный орган, вихрев то тр;у6у, адсорбер, обратный клапан адсорбции и блок управления, включающийв себя реле давления, редуктор, и ячейку памяти, отличаю-. щ е е с я тем, что, с целью обеспечения стабильного качества осушенного газа и повышения срока службы твердого влагопоглотнтеля - сорбента, блок управления снабжен регулируемым дроссеФньгм элементом и обратным клапаном десорбции, причем Дроссельный элемент своим входом соединен с выходом редуктора, а выходом - со входом обратного клапана десорбции, подключенным к выходу адсорбера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Линевский М. И. Безнагревательные установки для осушки сжатого воздуха, М., 1969 Г 2.Патент США № 3 242650. 55-163, 1970i; 3. Майзель Л. М. и др. Подготовка рабочего агента для систем пневмоавтоматики с использованием вихревого эффекта, ВНИИЭГПЗПРОМ серия Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности, М., 1974. Осушенный, газ н системе пнебпоаВтвнатшт