Устройство для осушки сжатого газа Советский патент 1982 года по МПК B04C5/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУШКИ СЖАТОГО ГАЗА

Изобретение относится к технике о.сушки газов охлаждением и отделением капельной влаги. Устройство может быть использовано в озонаторных установках и для пневматических инструментов.

Извес:уно устройство, включающее вихревую трубу и теплообменник, в котором сжатый газ охлаждают в теплообменнике перед вихревой трубой водой или холодным газом, выходящим из вихревой трубы 11.

В этой установке не предусмотрен отвод конденсата из теплообменника из-за недостаточно глубокого охлаждения сжатого газа, поскольку большая часть выходящего из вихревой трубы холодного газа расходуется для охлаждения нагретого газа в другом .теплообменнике.

Осушку газа можно значительно улучшить, если для охлаждения в теплообме ннике сжатого газа использовать весь выходящий из вихревой трубы холодный газ.

Такое решение использовано в устройстве для осушки сжатого газа, содержащем цилиндрический корпус, разделенный на камеры высокогои низкого давления, теплообменную

трубу высокого давления, размещеиную| в камере низкого давления и соединенную одним концом с камерой высокого давления, а другим концом с входным патрубком, вихревую трубу, сопловой ввод которой сообщен с камерой высокого давления, а вывод холодного газа - с камерой низкого давления 2.°

10

В таком устройст-ве выходящие из патрубков в камеру высокого давления струи газо-жидкостной смеси набегают на торцовую стенку теплообменника под прямым углом, созда15вая в камере хаотичное движение. В результате этого степень сепарации капельной влаги не превышает 7580% от общего количества выделяемого при охлажлении газа конденсата,

20 что обусловливает высокое влагосодержание осушенного газа, составляющее около 0,1 г/кг сухого газа, и снижает зффективность использования устройства.

25

Целью изобретения является улучшение осушки газа.

Цель достигается тем, что в устройстве для осушки сжатого газа,

содержащем цилиндрический корпус, 30 оазделенный на камеры высокого и низкого давления, теплообменную трубу высокого давления, размещенную в камере низкого давления и сое диненную одним концом с камерой высокого давления, а другим концом с входным патрубком, вихревую трубу, сопловой ввод которой сообщен с камерой высокого давления, а вывод холодного газа - с камерой низкого, давления, конец теплообменной трубы высокого Давления, выходящий в камеру высокого давления, иэог.нут по дуге окружности 1 онцентрично корпусу. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольное сечение; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1. УстройЛво содержит вихревую тру бу 1с СОПЛОВ1ЫМ, вводом 2, хблодт ным концом 3 и камерой 4 энергетического разделения. В ресивере 5, соединенном с камерой 4 энергетичес кого разделения, находится дроссельный вентиль 6, служащий для регулирования расходов выходящих из вихревой трубы холодного и горячего потоков газа. Вихревая труба 1 установлена вдоль продольной оси теплообменника 7 и герметично закреплена на перегородке 8. Теплообменник 7 имеет. цилиндрические внутре НИИ корпус 9, наружный корпус 10 с коническим днищем 11, на Котором ус тановлен кран 12 для слива конденсата, В нижней части теплообменника 7 под перегородкой 8 распололсена камера 13 высокого давления. В кольцевом зазоре между внутренним 9 и наружным 10 корпусами находится теплообменная труба 14 канала высокого давления, соединенная на выходе с камерой 13 высокого давления патрубком 15, который выполнен изогнутым по дуге окружности и расположен в плоскости поперечного сечения корпуса 10 теплообменника 7 концентрично внутренней поверхности этого, корпуса. На -входе теплообмен.ная труба 14. соединена патрубком 16 с источником осушаемого сжатого газа. Холодный конец 3 вихревой тру бы 1 соединен патрубком 17 с каналом 18 низкого давления (межтрубным пространством) теплообменника 7, имеющим выходной патрубок 19, соеди ненный трубкой 20 с ресивером 5. Сопловой ввод 2 и патрубок 17 расцо ложены в камере 13 высокого давлени теплообменника 7, в которой установ лен также сетчатый фильтр 21. Устройство для осушки газа работает следующим образом. Осушаемый сжатый газ поступает по патрубку 16 в канал высокого дав ления теплообменника 7. В процессе течения в теплообменной трубе 14 сжатый газ охлаждают холодным газом выходящим из холодного конца3 вихревой трубы 1 через патрубок 17 в i канал 18 низкого, давления. При охлаждении сжатого газа находящиеся в нем водяные, пары конденсируются, в результате чего образуется газожидкостная смесь. Выходя по патрубку 15 в камеру 13 высокого давления, газо-жидкостный поток закручивается (как показано на фиг. 2 стрелкой| Под действием центробежной силы из закрученного потока сепарируются капли конденсата, отбрасываемыек стенке камеры. Выделенный конденсат собирают в коническом днище 11 и удаляют из теплообменника через кран 12. Осушенный сжатый газ поднимается к перегородке 8 и, пройдя через фильтр 21, поступает в сопловой ввод 2 вихревой трубы 1. Здесь газ расширяют и разделяют в камере 4 энергетического разделения на горячий и холодный потоки. Холодный поток подают в канал 18 низкого давления теплообменника 7, где газ омывает наружную поверхность стенок теплообменной трубы 14 и поверхности внутреннего 9 и наружного 10 кор пусов. Затем газ выводят из теплообменника 7 по патрубку 19, смешивают с горячим потоком, поступающим через вентиль 6 и, ресивер 5 по трубке 20, и подают потребителю. В связи с тем, что патрубок 15 выполнен изогнутым по дуге окружности и расположен в плоскости поперечного сечения теплообменника 7 концентрично его корпусу 10, выходящий из патрубка 15 газо-жидкостный поток интенсивно закручивается в камере 13 высокого давления, что улучшает сепарацию капель конденсата. Предлагаемое устройство позволяет увеличить степень сепарации влаги до 95.-98%, что уменьшает влагосодержание осушенного газа до величины 0,05-0,07 г/кг сухого паза. Формула изобретения Устройство дляосушкИхсжатого газа, содержащее цилиндрический корпус, разделенный на камеры высокого и низкого давления, теплообменную трубу высокого даёления, размещенную в камере низкого давления и соединенную одним концом с камерой высокого давления,а другим концом с йходным патрубком, вихревую трубу, сопловой вход которой сообщен с камерой высокого давления, а вывод колодного газа - с камерой низкого давления, отличающееся тем, что, с целью улучшения осушки газа, конец теплообменной трубы высокого давления, выходящий в камеру высокого давления, изогнут по дуге окружности концентрично корпусу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Патент ФРГ 926729, кл. 17а, 5 опублик. 1955.

//-

лг/