Установка для осушки сжатого воздуха
Изобретение касается осушки сжатого воздуха охлаждением с помощью вихревого эффекта перед применением воздуха в качестве рабочего тела в различных устройствах. Цель изобретения - повышение эффективности осушки за счет максимального использования холода, выделяемого вихревой трубой. Установка содержит напорную линию воздуха и смонтированные на ней последовательно предварительный и основной теплообменники с конденсатосборниками, вихревую трубу, линию холодного воздуха, проходящую через охлаждающие полости основного и предварительного теплообменников. Между вихревой трубой и основным теплообменником смонтирован теплообменник смешения, выполненный в виде эжектора, пассивное сопло которого соединено с холодным концом вихревой трубы, а к активному соплу подведен отвод от напорной линии воздуха перед ее вводом в вихревую трубу. Конденсатосборник теплообменника смещения соединен с рубашкой охлаждения вихревой трубы, выполненной из капиллярно-пористого материала, капиллярно-пористым фитилем. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
СОКЭЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si>s В 01 D 53/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4696168/26 (22) 18.04.89 (46) 15,08.91, Бюл. М 30 (72) В.И,Калентьев (53) 66.074.31(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1444596, кл. F 25 В 9/02, 1987, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ СЖАТОГО
ВОЗДУХА (57) Изобретение касается осушки сжатого воздуха охлаждением с помощью вихревого эффекта перед применением воздуха в качестве рабочего тела в различных устройствах, Цель изобретения — повышение эффективности осушки эа счет максимального использования холода, выделяемого вихревой трубой, Установка содержит напорную линию воздуха и смонтированные
Изобретение относится к установкам для осушки сжатого воздуха и может найти применение в системах пневмоавтоматики в различных областях народного хозяйства.
Цель изобретения — повышение эффективности процесса осушки за. счет максимального использования холода, выделяемого вихревой трубой.
На чертеже дан общий вид установки.
Установка содержит напорную линию 1 сжатого воздуха, включающую источник 2 воздуха высокого давления, например компрессор с регулятором 3 давления, последовательно смонтированные на ней предварительный 4 и основной 5 теплообменники с конденсатосборниками 6и 7, вихревую трубу 8 с заглушенным горячим концом и охлаждающей рубашкой 9, выполненной из капиллярнопористого материала.
„„5U„„1669513 А1 на ней последовательно предварительный и основной теплообменники с конденсатосборниками, вихревую трубу, линию холодного воздуха, проходящую через охлаждающие полости основного и првдварительного теплообменников. Между вихревой трубой и основным теплообменником смонтирован теплообменник смешения, выполненный в виде эжектора, пассивное сопло которого соединено с холодным концом вихревой трубы, а к активному соплу подведен отвод от напорной линии воздуха перед ее вводом в вихревую трубу. Конденсатосборник теплообменника смешения соединен с рубашкой охлаждения вихревой трубы, выполненной иэ капиллярно-пористого материала, капиллярно-пористым фитилем. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. соединенной с конденсатосборниками, Напорная линия 1 проходит через охлаждаемые полости теплообменников 4 и 5. Через их охлаждающие полости проходит линия
10 охлажденного трубой 8 воздуха.
Теплообменник 11 смешения выполнен в виде эжектора с диффузорно-конфузорной камерой 12, к активному соплу 13 которого подключен отвод 14 от напорной линии 1, соединяющий ее с вводом в вихревую трубу
8. Пассивное сопло 15 эжектора соединено с патрубком 16 холодного конца вихревой трубы 8 и является его продолжением. Теплообменник смешения 11 имеет конденсатосборник 17. Конденсатосборники 6, 7 и 17 через клапаны 18, 19 и 20 соответственно, трубопроводы 21 и емкость 22 при помощи капиллярнопористого фитиля 23, смонтированного в трубопроводе 24, соединены с
1669513 рубашкой 9 охлаждения вихревой трубы 8.
Емкость 22 имеет трубопровод слива 25 с клапаном 26. Трубопровод слива 25 введен внутрь емкости 22, Основной теплообменник 5 смонтирован в расширенной части диффузорно-конфузорной камеры 12 теплообменника 11 смешения, Охлаждающая рубашка 9 горячего конца вихревой трубы 8 выполнена иэ слоя капиллярнопористого материала, покрывающего указанный конец трубы 8 и смонтированного на нем при помощи сетки 27 с поддоном 28 в нижней части. Линия 10 соединена со сборником 29 осушенного воздуха, иэ которого он подается потребителям, через обратный клапан 30, смонтированый между охлаждающей полостью теплообменника 4 и сборником 29. На отводе 14 смонтирован вентиль 31 для регулирования количества воздуха, подаваемого в активное сопло 13 эжектора. установка для осушки сжатого воздуха работает следующим образом.
Влажный воздух, сжатый компрессором
2, поступает в охлаждаемую полость предварительного теплообменника 4, где предварительно охлаждается холодным воздухом, протекающим через охлаждающую полость этого теплообменника. За счет охлаждения часть водяных паров, содержащихся в сжатом воздухе, конденсируется, влагосодержание воздуха снижается. Конденсат собирается в конденсатосборнике 6.
Затем предварительно охлажденный и осушенный воздух направляется в охлаждаемую полость основного теплообменника 5.
Здесь воздух охлаждается более холодным воздухом, протекающим через его охлаждающую полость. Из охлаждаемого воздуха выделяется конденсат, собирающийся в конденсатосборнике 7, Дополнительно охлажденный и осушенный воздух разделяют на две части, Одну часть газа с относительным расходом (1-9) направляют в сопловый ввод вихревой трубы 8 с эагрушенным охлаждаемым горячим концом. Холодной воздух из холодного патрубка 16 вихревой трубы 8 с пониженным давлением подается в пассивное сопло 15 эжектора теплообменника смешения 11. Вторую часть газа с относительным расходом 9 через отвод 14 и вентиль 31направляют к активному соплу 13 эжектора, В теплообменнике 11 смешения происходит смешение холодного потока с расходом (1g) с более низким давлением и охлажденного потока высокого давления с расходом g.
Регулировкой вентилем 31 изменяют расход воздуха, подаваемого в активное сопло
13, до получения оптимальной температуры и давления воздуха в смеси. Давление холодного воздуха. поступившего через сопло
13 в теплообменник 11, в его диффузоре повышается, а температура воздуха, посгупившего через сопло 13, падает, Влага при этом в теплообменнике смешения выпадает в основном в виде конденсата, а в некоторых случаях и снега. Снег, отбирая тепло от теплообменника 5, тает, конденсат собирается в конденсатосборнике 17, Холодный воздух из теплообмен ника 11 поступает в охлаждающую полость основного теплообменника 5, где охлаждает сжатый воздух, протекающий через его охлаждаемую полость, и от него подогревается. Затем этот воздух поступает в охлаждающую полость теплообменника 4, где подогревается горячим воздухом, поступившим в охлаждаемую полость теплообменника иэ компрессора 2, и через обратный клапан 30 направляется в сборник 29 осушенного газа.
Когда давление воздуха в сборнике 29 повысится до расчетного, срабатывает регулятор 3 давления и подает команду на отключение компрессора 2 и открытие клапанов 18, 19, 20 и 26, Обратный клапан
30 отключает сборник 29 от теплообменников и линий 1 и 10 воздуха. Воздух из теплообменников и линий 1 и 10 выжимает конденсат из конденсатосборников 6, 7, 17 через клапаны 18, 19, 20, трубопроводы 21, емкость 22, трубопровод 25 слива и клапан
26 в атмосферу.
При этом в емкости 22 остается часть конденсата, определяемая введенным в емкость 22 участком трубопровода 25, Остаток конденсата в емкости 22 определяется его потребностью на испарительное охлаждение горячего конца вихревой трубы 8 при работе установки с наибольшими периодами безостановочной работы компрессора.
Капиллярнопористый фитиль 23 подает конденсат к рубашке охлаждения 9 в зависимости от его расхода на смачивание слоя капиллярнопористого материала рубашки
9. Перед началом работы проверяется наличие жидкости в емкости 22 на уровне верхнего торца .трубопровода слива 25, например, путем заполнения емкости 22 через открытый клапан 26 и слива излишков через этот клапан, При снижении давления в сборнике 29 до нижнего допустимого уровня регулятор 3 подает команду на закрытие клапанов 18, 19, 20, 26 и пуск компрессора 2, Применение установки для осушки сжатого воздуха с использованием последовательно включенных предварительного и
1669513
Составитель И,Рогачева
Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О.Ципле
Редактор И.Сегляник
Заказ 2694 Тираж 425 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский хамбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 основного теплообменников и теплообмеH ники смешения повышает качество осушки воздуха, расширяет область использования осушительных установок с вихревыми трубами. 5
Формула изобретения
1. Установка для осушки сжатого воздуха, включающая напорную линию сжатого воздуха, последовательно смонтированные на ней предварительный и основной тепло- 10 обменники с конденсатосборниками, вихревую трубус заглушенным горячим концом и охлаждающей рубашкой, соединенной с конденсатосборниками, отвод от напорной линии перед ее вводом в вихревую трубу, 15 линию охлажденного вихревой трубой воздуха. соединенную с потребителями через охлаждающие полости основного и предварительного теплообменников, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения 20 эффективности осушки эа счет максималь-. ного использования холода, выделяемого вихревой трубой, она снабжена теплообменником смешения, выполненным в виде эжектора с диффузорно-конфузорной камерой, активное сопло которого подключено к отводу напорной линии, а пассивное — к холодному концу вихревой трубы.
2. Установка по и, 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что основной теплообменник смонтирован в расширенной части диффузорноконфуэорной камеры эжектора.
3. Установка по и, 1, о тл и ч а ю ща яс я -тем, что охлаждающая рубашка вихревой трубы выполнена из капиллярнопористого материала, прикрепленного к трубе при помощи сетки и соединена с конденсатосборниками при помощи капиллярно-пористого фитиля, смонтированного в трубопроводе.
