Сепаратор-осушитель сжатого воздуха

 

Изобретение относится к устройствам очистки и осушки сжатого воздуха и может быть использовано во всех отраслях промышленности, например в устройствах воздухоснабжения пневмосистем различного назначения. Сепаратор-осушитель сжатого воздуха имеет расположенный горизонтально цилиндрический корпус, снабженный входным, дренажным и углубленным в корпус выходным патрубками. Корпус разделен перфорированной перегородкой на две секции, в которых установлены фильтрующие элементы. Фильтрующий элемент в секции у входного патрубка, изготовленный из проницаемой металлической или керамической, или полимерной пены в виде полого цилиндра с непроницаемыми основаниями, насажен на центральную трубу, жестко закрепленную на перегородке, имеющей перфорацию на площади сечения трубы. Фильтрующий элемент второй секции, установленный на выходном патрубке, выполнен в виде пакета вертикально расположенных пластин из проницаемой металлической или керамической пены. Наружная поверхность пластин покрыта слоем из мелкодисперсного спеченного металлического или керамического порошка. Углубленный конец выходного патрубка снабжен непроницаемым основанием. Обе секции корпуса имеют дренажные патрубки, расположенные в его нижней части.1 ил.

Изобретение относится к устройствам очистки и осушки сжатого воздуха и может быть использовано во всех отраслях промышленности, например в устройствах воздухоснабжения пневмосистем различного назначения.

Известно устройство для осушки газов, включающее корпус с перфорированным днищем, крышку, камеры сборки влаги, кассету с сорбентом, установленную с возможностью вертикального перемещения на фиксирующем элементе из гидрофильного пористого материала, жесткого в сухом и эластичного во влажном состояниях, патрубок ввода газа в нижней части, патрубок вывода газа, подвижный контакт, закрепленный на кассете, и неподвижный контакт, закрепленный на внутренней поверхности корпуса [1] Недостатки известного устройства низкая производительность по сжатому воздуху из-за значительного гидравлического сопротивления кассеты с сорбентом и фиксирующего элемента из гидрофильного пористого материала, ограниченные влагоемкость и ресурс работы из-за накапливания влаги в кассете и фиксирующем элементе и необходимость их периодической регенерации, значительные габариты для обеспечения высокой производительности процесса осушки.

Известен сепаратор-осушитель сжатого воздуха, имеющий корпус с тангенциальным входом и соосным дренажным патрубком, патрон с фильтром и адсорбентом, размещенные между перфорированными дисками, крышку с соосным выходным патрубком и пружину поджима, расположенную между крышкой и патроном, причем выходной патрубок углублен в полость между крышкой и патроном, имеет отверстия и снабжен центрирующей пружину тарелкой, расположенной ниже отверстия [ 2 Недостатки известного сепаратора-осушителя сжатого воздуха трудоемкость изготовления и эксплуатации, высокое гидравлическое сопротивление фильтра и адсорбента, ограниченная влагоемкость из-за прохождения процесса поглощения в объеме адсорбента, который по сути выполняет функции второго фильтра, ограниченная производительность процесса осушки, для повышения которой необходимо существенное увеличение габаритов установки.

Заявляемая конструкция позволяет повысить производительность, надежность и ресурс работы сепаратора-осушителя, снижения его весовых и габаритных характеристик и трудоемкости изготовления.

Предлагаемый сепаратор-осушитель сжатого воздуха, имеющий цилиндрический корпус, снабженный входным, дренажным и углубленным в корпус перфорированным выходным патрубками и разделенный перфорированной перегородкой на две секции, в которых установлены фильтрующие элементы, отличается тем, что ось корпуса расположена горизонтально, фильтрующий элемент в секции у входного патрубка изготовлен из проницаемой металлической или керамической, или полимерной пены в виде полого цилиндра с непроницаемыми основаниями, насаженного на центральную трубу, которая жестко закреплена на перегородке, имеющей перфорацию на площади сечения трубы, фильтрующий элемент второй секции выполнен в виде пакета установленных на выходном патрубке вертикально расположенных пластин из проницаемой металлической или керамической пены, наружная поверхность которых покрыта слоем из мелкодисперсного спеченного металлического или керамического порошка, при этом углубленный конец выходного патрубка снабжен непроницаемым основанием, а обе секции корпуса имеют дренажные патрубки, расположенные в его нижней части.

На чертеже представлен предлагаемый сепаратор-осушитель сжатого воздуха, общий вид.

Сепаратор содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Вертикальная перегородка 4 делит корпус на две секции 5 и 6. В нижней части каждой секции расположены дренажные патрубки 7. В секции 5 фильтрующий элемент 8 в форме полого цилиндра насажен на центральную трубу 9, расположенную вдоль оси корпуса 1 и жестко закрепленную на перегородке 4. Фильтрующий элемент 8 может быть выполнен из проницаемой металлической или керамической, или полимерной пены, при этом основания 10 полого цилиндра изготавляют непроницаемыми.

На выходном патрубке 3 устанавливают пакет вертикально расположенных пластин 11, изготовленных из пеноматериала. Наружная поверхность пластин покрыта слоем 12 из спеченного мелкодисперсного порошка, например меди, бронзы, керамики. В месте установки пластин 11 выходной патрубок 3 имеет перфорацию 13. Углубленный конец патрубка 3 снабжен непроницаемым основанием 14.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух после компрессора поступает через входной патрубок 2 в кольцевое пространство между фильтрующим элементом 8 и корпусом 1 секции 5. Проходя через фильтр 8, сжатый воздух очищается от пыли и частично от аэрозолей масла и воды и поступает по трубе 9 через перфорацию во вторую секцию 6. По мере насыщения аэрозоли воды и масла вместе с твердыми частицами стекают с фильтра 8 на дно секции 5 и через дренажный патрубок 7 удаляются из сепаратора. Сжатый воздух проходит через слой из спеченного мелкодисперсного порошка 12, нанесенный на пластины 11 из пеноматериала, где происходит его полная очистка от аэрозольных примесей, а затем сквозь сетчато-ячеистую структуру пластины 11 и перфорации на патрубке 3 поступает собственно в выходной патрубок и направляется к потребителю. Абсорбированные пористым слоем из мелкодисперсного спеченного порошка аэрозоли воды и масла под действием силы тяжести стекают по поверхности пористого слоя и его межпоровому пространству на дно секции 6, откуда затем удаляются через дренажный патрубок 7.

Регенерация фильтров 8 и 11 осуществляется распространенными способами, например их реверсивной продувкой воздухом или водой или промывкой в соответствующем растворителе, не нарушающем их целостность.

Применение предлагаемого сепаратора-осушителя сжатого воздуха позволяет существенно повысить такие его эксплутационные характеристику как ресурс непрерывной работы, т. к. капельная влага не накапливается в многослойном фильтре, а стекает по его фильтрующей поверхности из мелкодисперсного спеченного порошка и периодически удаляется из устройства; производительность или расходные характеристики по сжатому воздуху, т. к. проницаемость пеноматериалов, составляющих основной объем фильтров, на два-три порядка выше чем у фильтрующего слоя из мелкодисперсного спеченного порошка, толщина которого выбирается достаточно малой, чтобы обеспечить отделение аэрозолей, а несущая способность фильтра обеспечивает сетчато-ячеистым каркасом пеноматериала; степень фильтрация, т.к. конструкции фильтров и схема их компоновки в устройстве позволяет обеспечить удаления капельной влаги на уровне 99,7-99,9% Предлагаемый сепаратор-осушитель отличают также низкие материало-, энерго- и трудоемкость при изготовлении и удобство и простота эксплуатации.

Формула изобретения

Сепаратор-осушитель сжатого воздуха, содержащий цилиндрический корпус, снабженный входным, дренажным и углубленным в корпус перфорированным выходным патрубками и разделенный перфорированной перегородкой на две секции, в которых установлены фильтрующие элементы, отличающийся тем, что ось корпуса расположена горизонтально, фильтрующий элемент в секции у входного патрубка изготовлен из проницаемой металлической, или керамической, или полимерной пены в виде полого цилиндра с непроницаемыми основаниями и насажен на центральную трубу, жестко закрепленную на перегородке, имеющей перфорацию по площади сечения трубы, фильтрующий элемент второй секции выполнен в виде пакета вертикально установленных на выходном патрубке пластин из проницаемой металлической или керамической пены, наружная поверхность которых покрыта слоем из мелкодисперсного спеченного металлического или керамического порошка, при этом углубленный конец выходного патрубка снабжен непроницаемым основанием, а дренажные патрубки расположены в нижней части обеих секций корпуса.