Установка для адсорбционной очистки газовой среды от избыточного углекислого газа Советский патент 1979 года по МПК B01D53/62 B01D53/82 B01J8/02 

1

Изобретение относится к. устройствам для адсорбционной очистки газовой среды от избыточного углекислого газа, которые используются для создания регулируемой газовой среды в герметичных объемах.

Известна установка, которая предполагает использование в качестве сорбентов слабоосновных окислов или гидратов окислов металлов (железа, циркония, никеля и других) или аморфного основного карбоната трехвалентного железа 1.

Известно устройство для очистки газовой среды от избыточного углекислого газа в камере для хранения овощей и фруктов, содержащее адсорбер, связанный с холодильной камерой при помощи клапанов, нагреватель, вентилятор, трубопроводы и клапан, сообщенный с атмосферой. Устройство оснащено дополнительными клапанами, сообщенными с атмосферой, а адсорбер и нагреватель соединены трубопроводами с образованием замкнутого контура, при этом все клапаны, сообщенные с атмосферой, установлены на трубопроводах между указанными узлами, входящими в контур 2.

Наличие нескольких клапанов, требующих самостоятельного переключения, и двух вентиляторов усложняет и удорожает конструкцию устройства, усложняет обслуживание, затрудняет автоматизацию. Наличие

многих рабочих элементов уменьшает надежность установки, так как отказ любого из них приводит к нарушению процесса регулирования газовой среды в холодильной камере.

Целью изобретения является упрощение конструкции и эксплуатации установки.

Для достижения этой цели адсорбер с нагревателем и вентилятор соединены последовательно и подключены к двум противоположным патрубкам четырехходового распределительного клапана, а установка снабжена обратным клапаном выхода газового потока, соединенным с холодильной

камерой через третий патрубок четырехходового распределительного клапана, и обратным клапаном входа газового потока, соединенным с холодильной камерой через четвертый патрубок четырехходового распределительного клапана, и снабжена обратными клапанами входа и выхода воздушного потока, соединенными с атмосферой. Кроме того, четырех.ходовой распределительный клапан выполнен в виде полого цилиндра с четырьмя патрубками и диаметрально размещенной в нем пластинчатой заслонкой. На фиг. 1 изображена схема предложенной установки при одном положении четырсхходового клапана в режиме сорбции; на фнг. 2 - то же, нри изменении положения в режиме регенерацпи.

Установка содержит адсорбер 1 с нагревателем 2, вентилятор 3, четырехходовой распределительный клапан 4 с четырьмя патрубками 5-8, обратные клапаны 9 и 10 выхода газового и входа воздушного потоков, обратные клапаны 11 и 12 выхода воздушного и входа газового потоков, холодильную камеру 13. Адсорбер 1 с нагревателем 2 подключен к патрубку 5 четырехходового распределительного клапана 4, а вентилятор 3 соединен с противоположным патрубком 6 четырехходового распределительного клапана с заслонкой 14. Обратные клапаны 9 и И общим патрубком 15 подключены к третьему патрубку 7 четырехходового распределительного клапана. Обратный клапан 9 выхода газового потока соединен через патрубок 16 с холодильной камерой 13, а обратный клапан 11 выхода воздушного нотока через патрубок 17 - с атмосферой.

Вторая пара обратных клапанов 10 и 12 через общий патрубок 18 подключена к четвертому патрубку 8 четырехходового распределительного клапана, обратный клапан 10 входа воздушного потока через патрубок 19 соединен с атмосферой, а обратный клапан 12 входа газового потока через патрубок 20 подключен к холодильной камере 13. Заслонка имеет возможность перемеш,ения на 90° и остановки в рабочем положении между патрубками, ось пластинчатой заслонки соединена с временным программным устройством.

Обратные клапаны могут быть выполнены из эластичного материала, например резины, закренленной в одной точке на решетчатом основании так, что все отверстия решетчатого основания закрыты лепестками клапана.

Установка работает следуюпщм образом.

Четыре обратных клапана соединяют адсорбер и вентилятор с холодильной камерой или с атмосферой в зависимости от обеспечиваемого рабочими положениями заслонки распределительного клапана направления потока газа в трубопроводах между обратными клапанами и четырехходовым клапаном. В режиме сорбция при положении заслонки 14 клапана 4, указанном на фиг. 1, газовая среда, содержащая избыточное количество СОг, из холодильной камеры 13 через обратный клапан 9 выхода газового потока вентилятором 3 нагнетается в адсорбер, где с помощью поглотителя, например аморфного основного карбоната трехвалентного железа, осуществляется адсорбция С02 и очищенный газ через распределительный клапан 4 и обратный клапан 12 входа газового потока возвращается в холодильную камеру. За счет перепада давлений, создаваемого потоком газа, обратные клапаны 10 и 11 закрыты. Переключение с режима сорбция на режим регенерация осуществляется перемещением заслонки 14 распределительного клапана на 90°, как показано на фиг. 2. При этом включается нагреватель 2. Атмосферный воздух через обратный клапан 10 входа воздушного потока и распределительный клапан 4 нагнетается вентилятором 3 в адсорбер, где происходит десорбция СО2 нагретым до 50-70°С воздушным потоком, и через клапан 11 выхода воздушного потока двуокись углерода выбрасывается в атмосферу. После окончания процесса десорбции отключается нагрев. После охлаждения адсорбера атмосферным воздухом распределительный клапан 4 переключается на режим сорбция, и цикл повторяется.

В предлагаемой установке для адсорбционной очистки газовой среды от избыточного углекислого газа четырехходовой распределительный клапан не имеет непосредственного сообщения с атмосферой, что позволяет снять жесткие требования к нему по герметичности, в результате допускается

выполнение его в виде полого цилиндра с заслонкой, не имеющей плотного контакта с корпусом клапана, и допустим зазор между вращающейся деталью и корпусом. Возможные перетечки между отдельными

противоположными зонами клапана не скажутся на работе установки. Наличие обратных клапанов, выполненных из эластичных резиновых лепестков на решетчатом основании, обеспечивает простое и быстрое

переключение режимов и достаточную герметичность и надежность. Наличие обратных клапанов предупреждает возможное повышение или понижение давления в гермокамере и предотвращает возможность

механического разрушения камеры от перепада между внутренним и внешним давлением. Обратные клапаны, сообщенные с атмосферой, позволяют исключить необходимость устаиовки гидрозатвора в камере.

Формула изобретения

1. Установка для адсорбционной очистки газовой среды от избыточного углекислого

газа, включающая соединенные трубопроводами адсорбер с нагревателем, вентилятор, холодильную камеру, четырехходовой распределительный клапан с патрубками, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и эксплуатации установки, адсорбер с нагревателем и вентилятор соединены последовательно и подключены к двум противоположным патрубкам четырехходового распределительного клапана, а установка снабжена обратным клапаном выхода газового потока, соединенным с холодильной камерой через третий патрубок четырехходового распределительного клапана, и обратным клапаном входа газового

потока, соединенным с холодильной камерой через четвертый патрубок четырехходового раепределительного клапана, и снабжена обратными клапанами входа и выхода воздушного потока, соединенными с атмосферой.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что четырехходовой распределительный клапан выполнен в виде полого иилиндра с

четырьмя натрубками и диаметрально размеи.1,енной в нем пластинчатой заслонкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 488546, кл. В 01J 1/22, 25.10.76.

2.Авторское свидетельство СССР № 420317, кл. В 01J 1/22, 07.10.74.

7 |- + /7

7///////.///////. /////74 f