Устройство для охлаждения, осушки и очистки газов
Использование: изобретение может быть использовано в химической промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит эжектор 1, корпус 6 очистки, буферную емкость 2, механизм автоматизированного управления, задатчики 3 и 4 верхнего и нижнего уровней, установленные в буферной емкости и в корпусе 6 осушки и очистки газа и управляющие работой отсечных клапанов, установленных на выходе эжектора и трубопроводах ввода и вывода регенератора из камеры, а также влагомер 24, установленный на выходе очищенного газа из камеры и сблокированный с механизмом автоматизированного управления, криогенный насос 19, который через регулятор 21 расхода криогенного вещества связан термодатчиком. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к холодной технике, а точнее к аппаратам химической промышленности. Известно устройство для охлаждения, осушки и очистки газов, содержащее эжектор, который подключен через буферную емкость посредством задатчиков верхнего и нижнего уровней, сблокированных с влагомером с камерой охлаждения, осушки и очистки. Недостатком известного устройства является низкая экономичность. Наиболее близким к заявленному по технической сущности и принятому за прототип является устройство для охлаждения, сушки и очистки газов, содержащее корпус с соосно размещенным внутри стаканом, заполненным насадкой и образующим с корпусом кольцевой зазор, трубчатый змеевик для циркуляции сжатого газа выполнен в виде двухзаходной спирали, навитой на стакан и заключенной в охлаждающую водяную рубашку, при этом выходные концы змеевика размещены в кольцевой полости между корпусом и рубашкой и сплющены, днище стакана выполнено в виде решетки и к нему при помощи стержня прикреплен отбойный корпус, а к рубашке снаружи примыкают трубы с козырьками для отвода из кольцевой полости водомасляной эмульсии. Недостатком устройства является низкая производительность и эффективность очистки газа от водомасляной эмульсии вследствие недостаточной интенсификации процесса охлаждения газа, а также вследствие высыхания, накипания и накопления масла на насадке, что приводит к вынужденной остановке устройства, его продувки рабочим потоком газа с целью очистки от воды и масла и проведения промывочных операций. Целью изобретения является повышение производительности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения, осушки и очистки газов, содержащем линию подачи газа, корпус, в котором размещен стакан с отбойниками и насадками, окруженный охваченным с зазором первой охлаждающей рубашкой двухзаходным змеевиком, выходные части которого размещены в полости между корпусом и первой охлаждающей рубашкой, в корпусе дополнительно размещен второй стакан, подключенный параллельно первому посредством переключающихся вентилей, и вторая кольцевая охлаждающая рубашка, установленная в каждом стакане в зазоре между первой охлаждающей рубашкой и змеевиком, а устройство дополнительно содержит буферную емкость с датчиками уровня, электрически связанными с переключающимися вентилями, эжектор, вход которого подключен к линии подачи газа, выход к входу змеевиков обоих стаканов, а его пассивное сопло к их первым охлаждающим рубашкам и входу буферной емкости, выход которого подключен к полости между корпусом и первой охлаждающей рубашкой, а также насос, подключенный на входе к зазору змеевиком и второй охлаждающей рубашкой, которая подключена посредством регулятора расхода к выходу насоса, датчики температуры, установленные на насадках обоих стаканов и электрически связанные с регулятором расхода, и влагомер, установленный на выходе устройства и электрически связанный с датчиками уровня. На фиг.1 приведено устройство для охлаждения, осушки и очистки газов; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1. Устройство содержит эжектор 1, буферную емкость 2 с задатчиками 3 и 4 верхнего и нижнего уровней, преобразователь 5 сигналов, корпус 6 осушки и очистки с размещенными в нем стаканами 7 и 8 с насадками 9 и 10 и отбойниками 11 и 12. Стаканы 7 и 8 окружены схваченными с зазором охлаждающими рубашками 13 и 14 двухзаходными змеевиками 15 и 16, выходные концы которых размещены между корпусом 6 и двойными полыми стенками 17 и 18 рубашек 13 и 14. Насос 19 с регулируемой производительностью, установленный на криогенной емкости 20, подключен на входе к зазору между змеевиком и второй охлаждающей рубашкой 14. Регулятор 21 расхода криогенной жидкости связан с термодатчиками регулятора 22 и 23. Влагомер 24 связан с задатчиками 3 и 4 уровней регенератора в буферной емкости 2 и преобразователем 5 сигналов (АСУ), следящий и контролирующий за содержанием влаги в очищенном газе. Отсечной клапан 25 установлен на газопроводе подачи азота в буферную емкость 2. Отсечные клапаны 26 и 27 установлены на выходе очищаемого газа из эжектора 1. Отсечные клапаны 28, 29 и 30 установлены на вакуумной линии, соединяющие вакуумный патрубок эжектора с криогенными охлаждающими рубашками. Отсечные клапаны 31 и 32 установлены на трубопроводе подачи регенератора из буферной емкости в корпус камеры охлаждения, осушки и очистки. Запорные электромагнитные клапаны 33 и 34 установлены на газопроводе ввода криоагента из охлаждающих криогенных рубашек. Запорные электромагнитные клапаны 35 и 36 установлены на трубопроводах вывода водомасляной эмульсии из секций камеры охлаждения, осушки и очистки и связаны с преобразователем 5 сигналов. Змеевик имеет выходные концы 37 и 38. Устройство содержит также стержни 39 и 40 и электромагнитный клапан 41 вывода отработанного газообразного криоагента в газопроводы пожаротушения из криогенной емкости 20. Распределители регенерата 42 и 43 установлены в корпусе и насадках камер. Запорные клапаны 44 и 45 служат для выдачи очищенного газа потребителю; а запорные клапаны 46 и 47 для подачи криогенной жидкости в охлаждающую рубашку. Описываемое устройство работает следующим образом. В цикле охлаждения, осушки и очистки газа клапаны 25, 26, 31, 32, 35, 36, 43, 45 закрыты. При отсутствии сигналов на задатчиках 3 и 4 верхнего и нижнего уровней водомаслорастворяющего антифриза-регенерата в буферной емкости 2 со стороны влагомера 24, контролирующего и следящего за влажностью очищенного газа и связанного с задатчиками 3 и 4 уровней, отсечные клапаны 26 и 27 на выходе эжектора и выводе очищенного газа открыты. В этом случае работает в рабочем цикле охлаждения, осушки и очистки с выдачей очищенного газа потребителю правая секция устройства. Открыта также запорная арматура на циркуляции криогенной жидкости по замкнутому циклу: криогенная емкость 20, насос 19 с регулирующей производительностью, охлаждающая криогенная рубашка 14 с выводом полученного при теплообменном процессе газообразного азота через электромагнитный клапан 41 в газопровод линии пожаротушения. Очищаемый газ, например водород, поступает от источника получения в эжектор 1 и через электромагнитный запорный клапан 26 вывода из эжектора направляется в трубчатый змеевик 15, где охлаждается криогенной жидкостью, например циркулирующим жидким азотом. При этом происходит частичная конденсация воды и очистка от масла. Затем газ через сплющенные концы змеевика тангенциально выбрасывается по обе стороны в пространство между рубашкой и корпусом стакана 8. Водомасляная эмульсия осаждается на внутренней поверхности стенки стакана и наружной поверхности охлаждающей криогенной рубашки 14. При своем дальнейшем движении газ проходит стакан 7 с отбойниками 17, а водомасляная эмульсия отводится в нижнюю часть корпуса 6 и выводится через отсечный клапан 36. Газ при своем дальнейшем движении через решетку направляется в насадок 9, где и происходит его окончательная осушка и очистка от капель воды и масла. Благодаря наличию в устройстве регулятора 21 расхода криогенной жидкости, связанного с термодатчиком 22, следящим и контролирующим температуру охлаждаемого насадка 9, исключается влияние замораживания насадка и процесс осушки газа проходит в оптимальном режиме: на 30-50оС ниже точки росы. Очищенный газ через отсечной клапан, связанный с влагомером 24, направляется к потребителю. В процессе работы устройства возможно накопление влаги и масла на насадке и на внутренней поверхности корпуса больше допустимых требований в результате процессов высыхания, налипания и уплотнения водомасляной эмульсии. Это фиксируется влагомером 24, сблокированным с запорным клапаном 45, вывода очищенного газа потребителю и автоматизированной системой преобразователя сигналов 5 с задатчиками 3 и 4 верхнего и нижнего уровней. При превышении регламентированных норм по влажности очищенного газа автоматически наступает процесс регенерации правой секции устройства от водомасляной эмульсии. По команде влагомера 24 происходит закрытие клапана 45 и очищенный газ подается на осушку и очистку от масла в левую секцию устройства через открытый по команде клапан 44. Режим регенерации правой секции устройства происходит одновременно с охлаждением, осушкой и очисткой газа в левой секции устройства и осуществляется следующим образом. Открывается клапан 25 подачи газообразного азота в буферную емкость 2 и газообразный азот вытесняет водомаслорастворяющий антифриз из буферной емкости, который через отсечной клапан 32 поступает в распределитель 43 и через него равномерно орошает насадок и внутренние стенки корпуса устройства. Как только уровень водомаслорастворяющего антифриза доходит до задатчика 4 нижнего уровня в буферной емкости 2, клапан 36 вывода водомаслорастворяющего антифриза закрывается и включается влагомер 24, который переводит на рабочий режим правую секцию устройства. Это дает возможность непрерывно отбирать газ от источника получения и направлять после очистки потребителю, не создавая ненужные и опасные перепады давления в газовых потребляющих линиях.
Формула изобретения
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ, ОСУШКИ И ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содержащее линию подачи газа, корпус, в котором размещен стакан с отбойниками и насадкой, окруженный охваченным зазором первой охлаждающей рубашкой двухзаходным змеевиком, выходные концы которого размещены в полости между корпусом и первой охлаждающей рубашкой, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, в корпусе дополнительно размещен второй стакан, подключенный параллельно первому посредством переключающихся вентилей, и вторая кольцевая охлаждающая рубашка, установленная в каждом стакане в зазоре между первой охлаждающей рубашкой и змеевиком, а устройство дополнительно содержит буферную емкость с датчиками уровня, электрически связанными с переключающимися вентилями, эжектор, вход которого подключен к линии подачи газа, выход к входу змеевиков обоих стаканов, а его пассивное сопло к их первым охлаждающим рубашкам и входу буферной емкости, выход которой подключен к полости между корпусом и первой охлаждающей рубашкой, а также насос, подключенный на входе к зазору между змеевиком и второй охлаждающей рубашкой, которая подключена посредством регулятора расхода к выходу насоса, датчики температуры, установленные в насадках обоих стаканов и электрически связанные с регулятором расхода, и влагомер, установленный на выходе устройства и электрически связанный с датчиками уровня. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вторая охлаждающая рубашка каждого стакана выполнена в виде двойных полых стенок.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002
Извещение опубликовано: 10.04.2002
