установка осушки газа

Формула изобретения

УСТАНОВКА ОСУШКИ ГАЗА, содержащая вихревую трубу с рубашкой и сепаратор, отличающаяся тем, что сепаратор выполнен в виде циклона, выхлопная труба которого снабжена перфорированным стаканом, установленным на нижнем ее конце с возможностью вращения, и соединена трубопроводом с рубашкой, а тангенциальный патрубок соединен трубопроводом с вихревой трубой со стороны выхода холодного потока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике осушки газа и может быть использовано в системах воздухоснабжения различных пневмосистем.

Известна установка для производства осушенного воздуха, включающая соединенные трубопроводами компрессор, холодильник, регулятор давления, клапан регенерации, адсорбер, дополнительную емкость, сборник осушенного воздуха, основной и дополнительный обратные клапаны [1]

Недостатками такой установки являются высокие энергозатраты на охлаждение газа в холодильнике, большие потери электроэнергии, связанные с работой компрессора в режиме холостого хода в период регенерации адсорбента, и низкая надежность из-за сложной системы переключения работы адсорбера с рабочего режима на режим регенерации и наоборот.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка осушки газа, содержащая вихревую трубу и сепаратор в виде фильтра из перфорированного стакана [2]

Вихревая труба и сепаратор размещены в указанной установке в общем кожухе, выполненном в виде рубашки. Рубашка имеет отверстия для трубопроводов подачи сжатого газа в вихревую трубу и отвода горячего потока из нее, окно для сброса конденсата и осевой канал для осушенного газа, поступающего в рубашку из сепаратора.

Недостатками указанной установки являются низкая надежность, обусловленная забиванием перфораций стакана сепаратора твердой фазой конденсата, и низкая эффективность очистки газа от конденсата вследствие уноса его части газовым потоком за сепаратором.

Для повышения эффективности очистки и надежности в установке осушки газа, содержащей вихревую трубу с рубашкой и сепаратор, согласно изобретению сепаратор выполнен в виде циклона, выхлопная труба которого снабжена перфорированным стаканом, установленным на нижнем ее конце с возможностью вращения, и соединена трубопроводом с рубашкой, тангенциальный патрубок соединен трубопроводом с вихревой трубой со стороны выхода холодного потока.

На чертеже изображена схема установки осушки газа.

Установка содержит вихревую трубу 1 с тангенциальным соплом 2 и патрубком 3, снабженную рубашкой 4 с впускным 5 и выпускным 6 патрубками, и циклон 7. Тангенциальный патрубок 8 циклона 7 соединен трубопроводом 9 с патрубком 3 трубы 1, а выхлопная труба 10 трубопроводом 11 с патрубком 5 рубашки 4. На нижнем конце трубы 10 циклона 7 установлен с возможностью вращения перфорированный стакан 12. Циклон 7 снабжен патрубком 13 сброса конденсата. На верхнем конце трубы 1 установлен регулирующий клапан 14.

Установка работает следующим образом.

Влажный газ через сопло 2 поступает тангенциально в трубу 1, приобретая в ней винтовое движение. Внешние слои потока перемещаются в трубе 1 вверх, а внутренние вниз. Перераспределение компонент скорости потока в трубе 1 сопровождается повышением температуры наружных слоев и понижением температуры внутренних слоев потока. Горячий поток выбрасывается из верхнего конца трубы 1, а холодный поток с вымороженной в нем влагой уходит через патрубок 3 в трубопровод 9 и через патрубок 8 поступает тангенциально в циклон 7. Расход холодного потока на выходе из патрубка 3 трубы 1 регулируется клапаном 14.

В циклоне 7 холодный поток приобретает винтовое нисходящее движение, вращая перфорированный стакан 12. Под действием центробежной силы, возникающей в циклоне 7 от вращения потока, жидкая и твердая фазы конденсата отбрасываются на стенку аппарата, с которой скатываются вниз и через патрубок 13 выгружаются наружу.

Частички конденсата, витающие в циклоне 7 у наружной стенки вращающегося стакана 12, отбрасываются к периферии аппарата, а очищенный от примесей газ уходит через перфорации в стакане в трубу 10. Из трубы 10 газ направляется по трубопроводу 11 через патрубок 5 в рубашку 4. В рубашке 4 газ отбирает тепло от горячей стенки трубы 1, нагреваясь при этом, и через патрубок 6 уходит к потребителю.

Выполнение сепаратора в виде циклона 7 с выхлопным патрубком (труба 10), закрытым снизу вращающимся от потока перфорированным стаканом 12, обеспечивает тонкую очистку газа в сепараторе от жидкого и твердого конденсата и исключает забивание перфораций стакана конденсатом.

Соединение рубашки 4 вихревой трубы 1 с вращающимся перфорированным стаканом 12 циклона 7 исключает попадание конденсата в рубашку.

Экономический эффект достигнут за счет повышения эффективности очистки и надежности.