Установка для осушки газов Советский патент 1981 года по МПК F24F3/14 

1

Изобретение относится к технике кандиционирования воздуха, в частности к установкам для осушки газов методом вымораживания.

Известны установки для осушки газов, содержашие термоэлектрический холодильник с холодными и горячими спаями, размешенными соответственно в каналах осушаемого воздуха и охлаждаюш.ей среды, причем в первом из них установлены фильтр, регенеративный теплообменник, подсоединенный к линии обратного потока осушаемого воздуха, и влагоотделители

1.

Недостаток данных установок заключается в повышенных энергозатратах на осушку газа, что обуславливается тем, что не используется охлаждаюшая среда для охлаждения осушаемого воздуха, а также обратный поток для охлаждения охлаждаюшей среды.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на осушку газа.

Это достигается тем, что установка дополнительно содержит два теплообменника, первый из которых установлен в канале охлаждаюшей среды перед горячими спаями и включен в линию обратного потока осушаемого воздуха после регенеративного теплообменника, а второй установлен в канале осушаемого воздуха перед регенеративным теплообменником и подсоединения к каналу охлаждаюш,ей среды перед первым теплообменником. Кроме того, установка содержит дополнительный теплообменник, который установлен в канале охлаждаюш.ей среды после горячнх спаев и включен в линию обратного потока осушаемого воздуха после

первого теплообменника.

На чертеже приведена принципиальная схема установки для осушки газов.

Установка для осушки газов содержит термоэлектрический холодильник 1 с холодными 2 и горячими 3 спаями, размешенными соответственно в каналах 4, 5 осушаемого воздуха и охлаждаюш,ей среды, причем в первом из них установлены фильтр 6, регенеративный теплообменник 7,

подсоединенный к линии 8 обратного потока осушаемого воздуха, и влагоотделители 9-11.

Установка дополнительно содержит два теплообменника 12 и 13, первый из которых установлен в канале 5 охлаждаюш,ей среды перед горячими спаями 3 и включен в линию 8 обратного потока осушаемого воздуха после регенеративного теплообменника 7, а второй установлен в канале 4

осушаемого воздуха перед регенеративным

теплообменником 7 и подсоединен к каналу 5 охлаждающей среды перед первым теплообменником 12. Кроме того, установка содержит дополнительный тенлообменннк 14, который установлен в канале 5 охлаждающей среды после горячих спаев 3 и включен в линию 8 обратного потока осушаемого воздуха носле первого теплообменника 12.

Установка работает следующим образом.

Влажиый воздух (газ) по каналу 4 от источника (компрессор, газификатор и др.; на чертеже не ноказан) ностунает в фильтр 6 для очистки, затем в теплообменник 13, где охлаждается в результате теплообмена с охлаждающей средой, далее во влаюотделитель 9 для сенарации канельной влаги, в регенеративный теплообменник 7, где еще более охлаждается за счет теплообмена с осушепным и охлажденным воздухом (газом), во влагоотделитель 10 для сепарации влаги и, наконец, нонадает на холодные спаи 2 холодильника 1, где происходит окончательная его осушка вымораживанием. После холодильника 1 воздух (газ) проходит через влагоотделитель 11, регенеративный теплообменник 7 и ноступает в теплообменник 12, где нагревается, охлаждая охлаждающую среду (воду, антифриз), служащую для теплосъема с горячих снаев 3 холодильника 1. После теилообменника 12 воздух (газ) может еще проходить через дополнительиый теплообменник 14, где еще более нагревается в результате теплообмена с охлаждающей средой, нагретой в результате теплосъема с горячих спаев 3 холодильника 1.

Охлаждающая среда (вода или антифриз) по каналу 5 от источника (водопровод, насос; на чертеже не показан) разветвляется - часть ее ндет в теплообменник 13 для предварительного охлаждения осушаемого воздуха (газа), другая часть нанравляется в теплообменник 12, где охлаждается в результате теплообмена с холодным и осушенным воздухом (газом), затем поступает на горячие спаи 3 холодильника 1, далее среда поступает в теплообменник 14 для окончательного нагрева осущенного воздуха и затем идет либо на слив, либо возвращается в емкость.

Оборудование установки для осущки газов тремя дополнительными тенлообменниками 12-14 дает эффект снижения потребляемой мощности и снижения габаритов и веса термоэлектрического холодильника. Частичное охлаждение влажного воздуха (газа) в теплообменнике 13 позволяет снизить его температуру и, следовательно, снизить тепловую нагрузку на холодильннк 1, что равносильно сни сению нотребляемой мощности термобатареи либо снижению площади полупроводников, а значит габаритов и веса холодилыи-1ка 1. Охлажденне среды (воды, антифриза) осушенным воздухом (газом) в тенлообменнике 12 позволяет снизить темнературу горячих спаев 3, что дает эффект либо

сннжения температуры холодных спаев 2 и, следовательно, повышение степени осушки воздуха (газа), либо снижения потребляемой мощностн.

Поскольку в подавляющем больщинстве случаев потребителю нужен осущенный воздух (газ) с той же температурой, что и неосущенный, то нриходится оборудовать подобные установки специальными подогревателями. В связи с этим представляется целесообразным оборудование установки теплообменником 14 для нодогрева осушенного воздуха (газа) средой, нрошедщей через горячие спаи 3. Это также приводит к снижению энергозатрат на осушку.

ь.

Формула изооретения

1.Установка для осушки газов, содержащая термоэлектрический холодильник с

холодными и горячими снаями, размещенными соответственно в каналах осущаемого воздуха и охлаждающей среды, причем в первом из них установлены фильтр, регенеративный теплообменник, нодсоединенный к линии обратного потока осушаемого воздуха, и влагоотделители, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат на осушку газа, установка дополнительно содержит два теплообменника,

первый из которых установлен в канале охлаждающей среды неред горячими спаями и включен в линию обратного потока осущаемого воздуха после регенеративного теплообменника, а второй установлен в канале осушаемого воздуха неред регенеративным тенлообменником и нодсоединен к каналу охлаждающей среды перед первым теплообменннком.

2.Установка по п. 1, отличающаяс я тем, что она содержит дополнительный

теплообменник, который установлен в канале охлаждающей среды носле горячих снаев и включен в линию обратного потока осущаемого воздуха после первого теплообменника.

Источникн информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ЛЬ 243769, М. КЛ.2 F 25 В 21/02, 1969.

B/ia)kHb/v газ