Устройство для осушки сжатого воздуха

 

Устройство относится к системам подготовки сжатого воздуха, в частности к устройствам для осушки сжатого воздуха. Устройство включает входной и выходной трубопроводы, два разных теплообменника, перепускную трубу с коллектором - влагоотделителем и конденсатоотводчик. Первый теплообменник представляет собой трубчатый однорядный радиатор, смонтированный на раме и продуваемый атмосферным воздухом, нагнетаемым вентилятором, соединенным с трубчатым однорядным радиатором посредством гибкой вставки. Второй теплообменник представляет собой систему теплообменных элементов типа "труба в трубе". Он соединен с трубчатым однорядным радиатором первого теплообменника через верхний коллектор второго теплообменника и перепускную трубу, в нижней части которой расположен коллектор - влагоотделитель, соединенный с первым теплообменником и с конденсатоотводчиком. Техническим результатом является повышение эффективности теплообмена, снижение металлоемкости и габаритных характеристик устройства, значительное упрощение монтажа и обеспечение удобства в эксплуатации и в проведении ремонтных работ. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системам подготовки сжатого воздуха, в частности к устройствам для осушки воздуха.

Известно устройство для осушки сжатого воздуха, содержащее входной и выходной коллекторы - влагоотделители, к последнему из которых присоединены трубопроводы. Данное устройство снабжено дополнительным коллектором - влагоотделителем с системой трубопроводов, присоединенных к входному коллектору - влагоотделителю, а трубопроводы выходного коллектора - влагоотделителя расположены внутри последних и введены в дополнительный коллектор - влагоотделитель (см. авт. свид. СССР 694741, кл. F 24 F 3/14, 1979).

Известен еще ряд устройств для осушки сжатого воздуха, разработанных в развитие вышеуказанного устройства (см. авт. свид. СССР 885725, кл. F 24 F 3/14, 1981; авт. свид. СССР 901745, кл. F 24 F 3/14, 1982; патент РФ 2146030, кл. F 24 F 3/14, 2000; патент РФ 2170392, кл. F 24 F 3/14, 2001).

Недостатками данных устройств являются громоздкость, неудобство в эксплуатации, невозможность ремонта внутренних трубок в теплообменнике.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности существенных признаков является устройство для осушки сжатого воздуха, содержащее трубчатый радиатор, раму, раструб, обдувающий вентилятор, два съемных щита, конденсатоотводчик, утепляющий кожух, сливной вентиль и трубчатый нагреватель (см. паспорт БН 100А.00.00.000ПС "Осушитель сжатого воздуха", 1988 г.).

Недостатками известного устройства являются большие габариты и вес, недостаточная эффективность осушки, неудобство при транспортировки, невозможность ремонта устройства в случае выхода из строя внутренних труб осушки.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность теплообмена, снизить металлоемкость и габаритные характеристики, значительно упростить монтаж, обеспечить удобство в эксплуатации и проведение ремонтных работ.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство для осушки сжатого воздуха состоит из двух разных теплообменников. Первый теплообменник представляет собой трубчатый однорядный радиатор, смонтированный на раме и продуваемый атмосферным воздухом, нагнетаемым при помощи осевого вентилятора, соединенного с трубчатым радиатором посредством гибкой вставки и содержит два коллектора (верхний и нижний).

Второй теплообменник представляет собой систему теплообменных элементов типа "труба в трубе" и содержит также два коллектора (верхний и нижний).

Второй теплообменник соединен с трубчатым радиатором первого теплообменника через верхний коллектор второго теплообменника и с перепускной трубой, в нижней части которой установлен коллектор - влагоотделитель, соединенный с первым теплообменником и конденсатоотводчиком.

Для уменьшения тепловых потерь нижние части коллектора - влагоотделителя и первого теплообменника защищены утепляющим кожухом.

Первый теплообменник может включать два или несколько трубчатых однорядных радиаторов.

Совокупность признаков, отличающая данное техническое решение от прототипа, необходимая и достаточная для достижения вышеуказанного технического результата, не выявлена в результате проведенных патентных исследований на уровень техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг.1 представлен общий вид установки; на фиг.2 - вид сбоку; на фиг.3 - принципиальная схема движения потоков воздуха.

Устройство для осушки сжатого воздуха состоит из двух теплообменников 1 и 2. Первый теплообменник 1 состоит из трубчатого однорядного радиатора 3, смонтированного на раме 4. Трубчатый радиатор 3 продувается атмосферным воздухом, который нагнетается осевым вентилятором 5. Вентилятор 5 и трубчатый радиатор 3 соединены между собой раструбом 6 через гибкую вставку 7. Кроме того теплообменник 1 содержит верхний 8 и нижний 9 коллекторы.

Второй теплообменник 2 представляет собой систему теплообменных элементов типа "труба в трубе" и содержит также верхний 10 и нижний 11 коллекторы.

Теплообменник 2 соединен с трубчатым радиатором 3 теплообменника 1 через верхний коллектор 10 и перепускную трубу 12. В нижней части перепускной трубы 12 установлен коллектор - влагоотделитель 13, который соединен с теплообменником 1 и с конденсатоотводчиком 14.

Конденсатоотводчик 14 расположен в нижнем коллекторе 11 теплообменника 2.

При эксплуатации осушителей воздуха при отрицательной температуре окружающей среды возникает опасность замерзания конденсата и перемерзания сливных отверстий, поэтому у предлагаемого устройства подвод осушаемого теплого воздуха производится через входной трубопровод 15, проходящий под нижней частью теплообменника 1 и входящий в рубашку конденсатоотводчика 14.

Для уменьшения тепловых потерь нижние части коллектора - влагоотделителя 13 и теплообменника 1 защищены утепляющим кожухом 16.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый, теплый и влажный воздух, подлежащий осушкe, от компрессора поступает по входному трубопроводу 15 в рубашку конденсатоотводчика 14, находящуюся в нижнем коллекторе 11 теплообменника 2, откуда по внутренним трубкам через верхний коллектор 10 теплообменника 2 проходит в трубчатый однорядный радиатор 3 теплообменника 1. Проходя по трубам радиатора 3, сжатый воздух охлаждается ниже точки росы в результате обдува труб атмосферным воздухом, нагнетаемым вентилятором 5. При этом происходит конденсация и выпадение капель влаги из сжатого воздуха. Сконденсировавшаяся влага собирается в коллекторе - влагоотделителе 13, откуда через патрубок попадает в конденсатоотводчик 14. Из коллектора - влагоотделителя 13 обезвоженный и охлажденный воздух поступает через перепускную трубу 12 в межтрубное пространство теплообменника 2, где, проходя, охлаждает внутренние трубки, тем самым предварительно охлаждает воздух, проходящий по трубкам перед входом в радиатор 3. Одновременно воздух, проходящий в межтрубном пространстве теплообменника 2, подогревается, отбирая тепло у воздуха, проходящего по внутренним трубкам, что увеличивает эффект влагоотделения, уменьшает процент относительной влажности осушенного воздуха, и поступает потребителю через выходной трубопровод 17.

В настоящее время изготовлен опытный образец данного устройства по осушке сжатого воздуха.

Предлагаемое решение соответствует критерию изобретения "промышленная применимость".

В результате использования устройства эффективность теплообмена и осушения сжатого воздуха увеличивается в 2 раза; металлоемкость снижается в 3 раза.

Формула изобретения

1. Устройство для осушки воздуха, содержащее входной и выходной трубопроводы, теплообменник, представляющий собой трубчатый однорядный радиатор, смонтированный на раме и продуваемый атмосферным воздухом, нагнетаемым при помощи вентилятора, соединенного с трубчатым однорядным радиатором - раструбом посредством гибкой вставки, и содержащий верхний и нижний коллекторы, а также конденсатоотводчик, отличающееся тем, что состоит из второго теплообменника, представляющего собой систему теплообменных элементов типа "труба в трубе", соединенного с трубчатым однорядным радиатором первого теплообменника через верхний коллектор второго теплообменника и перепускную трубу, в нижней части которой установлен коллектор - влагоотделитель, соединенный с первым теплообменником и с конденсатоотводчиком.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый теплообменник состоит из трубчатого однорядного радиатора.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что первый теплообменник состоит из двух или нескольких трубчатых однорядных радиаторов.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый теплообменник снабжен осевым вентилятором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.06.2006        БИ: 18/2006