Установка для осушки сжатого газа

Устройство для осушки сжатого газа, содержащее вход для подлежащего осушке сжатого газа, выходящего из компрессора, и выход для осушенного сжатого газа, при этом указанное устройство содержит ряд емкостей, которые заполнены регенерируемым сушильным агентом, и систему регулируемых клапанов, которая соединяет вышеупомянутые вход и выход с вышеупомянутыми емкостями, при этом устройство отличается тем, что содержит по меньшей мере три емкости, причем вышеупомянутая система клапанов такова, что по меньшей мере одна емкость всегда регенерируется, в то время как другие емкости осуществляют осушку сжатого газа, причем благодаря регулированию системы клапанов каждая емкость последовательно и поочередно регенерируется. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Настоящее изобретение относится к устройству для осушки сжатого газа. В частности, изобретение относится к осушке сжатого газа, который выходит из компрессора.

Известны сушилки с вращающимся барабаном, заполненным регенерируемым сушильным агентом, при этом благодаря вращению барабана сушильный агент поочередно проходит через зону осушки, в которой используется сушильный агент для осушки сжатого газа, и зону регенерации, в которой сушильный агент регенерируется за счет контакта с горячим газом.

Регенерация здесь означает процесс, при котором из сушильного агента, насыщенного или почти насыщенного влагой, удаляется абсорбированная или адсорбированная влага, за счет приведения его в контакт с газом регенерации, который будет удалять влагу из сушильного агента. Сушильный агент, таким образом, будет вновь способен к использованию для осушки.

Поскольку барабан вращается, регенерируемый сушильный агент будет поступать в зону осушки, а насыщенный сушильный агент - в зону регенерации. Недостаток такой сушилки заключается в том, что не гарантировано разделение между этими различными зонами и происходят утечки, вследствие чего возможно протекание газа регенерации к осушаемому газу.

В настоящее время известны сушилки с двумя отдельными емкостями, при этом каждая емкость поочередно работает для осушки сжатого газа и регенерируется.

За счет использования подходящей системы трубопроводов и клапанов можно производить переключение этих двух емкостей.

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно реализует очень медленный процесс, т.е. в большинстве случаев насыщение сушильного агента при осушке будет определять работу и эффективность сушилки.

Дополнительный недостаток обеих вышеупомянутых сушилок заключается в том, что для зон осушки и регенерации используются фиксированные объемы, которые нельзя регулировать в соответствии с требованиями, возникающими в определенной ситуации или определенных внешних условиях.

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении решения, позволяющего устранить по меньшей мере один из вышеуказанных и другие недостатки.

Объектом настоящего изобретения является устройство для осушки сжатого газа, содержащее вход для подлежащего осушке сжатого газа, выходящего из компрессора, и выход для осушенного сжатого газа; указанное устройство содержит ряд емкостей, заполняемых регенерируемым сушильным агентом, и систему регулируемых клапанов, которая соединяет вышеупомянутые вход и выход с вышеупомянутыми емкостями, при этом указанное устройство содержит по меньшей мере три емкости, а вышеупомянутая система клапанов устроена так, что по меньшей мере одна емкость всегда регенерируется, в то время как другие емкости осуществляют осушку сжатого газа, причем благодаря регулированию системы клапанов каждая емкость последовательно и поочередно регенерируется, при этом устройство снабжено ответвлением трубопровода, которое отводит часть осушенного сжатого газа для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости, причем упомянутое ответвление трубопровода снабжено нагревательным элементом, предназначенным для нагревания отведенного газа; при этом охлаждение указанных емкостей осуществляется до или после их регенерации, причем за счет регулирования системы клапанов каждая емкость последовательно

- осуществляет осушку, регенерируется и охлаждается; или

- осуществляет осушку, охлаждается и регенерируется;

при этом система клапанов выполнена так, что одна емкость всегда охлаждается, в то время как по меньшей мере одна емкость регенерируется и по меньшей мере две другие емкости осуществляют осушку сжатого газа.

Регенерируемым сушильным агентом или осушителем может быть, например, силикагель, но в настоящем изобретении может быть также использован другой регенерируемый сушильный агент.

При пропускании осушаемого газа через сушильный агент или вдоль сушильного агента находящаяся в сжатом газе влага будет адсорбироваться или абсорбироваться сушильным агентом и удаляться из газа.

Используемый здесь термин «система клапанов» означает сеть трубопроводов и их соединения с отсечными клапанами или регулируемыми клапанами. Понятно, что такая система клапанов может принимать многие различные формы выполнения.

Преимущество предложенного устройства заключается в том, что за счет использования различных отдельных емкостей, которые могут функционировать в качестве зоны осушки и зоны регенерации, никакие утечки не происходят, при которых газ регенерации проникает, например, в осушенный газ.

Другое преимущество заключается в том, что осушка может происходить одновременно несколькими емкостями так, что каждая емкость будет осуществлять осушку в течение более продолжительного времени, а регенерация будет происходить в течение более короткого периода времени.

Поскольку регенерация происходит быстрее, это будет способствовать эффективности технологического процесса. Кроме того, в результате процесс регенерации и процесс осушки будут лучше согласованы друг с другом так, что когда регенерация одной емкости завершается, другая емкость уже будет полностью насыщена влагой.

Дополнительное преимущество заключается в том, что при использовании ряда емкостей, например шести, семи или более, количество подлежащих регенерации емкостей и количество емкостей, осуществляющих осушку, может быть выбрано исходя из внешних параметров, таких как влажность или температура осушаемого воздуха, или параметров окружающей среды.

Кроме того, можно время от времени отключать или отсоединять от устройства одну или большее количество емкостей, благодаря чему проведение технического обслуживания, ремонта или замены соответствующей емкости или сушильного агента становится возможным при отсутствии необходимости для этой цели останавливать работу всего устройства.

В соответствии с изобретением регенерация емкости может быть осуществлена с помощью газа регенерации, который отводится от сжатого газа после того, как он будет осушен, или иным образом. Кроме того, возможно использование для регенерации отдельного контура с газом регенерации.

Предпочтительно сжатый газ, выходящий из компрессора, сначала направляется в охладитель, прежде чем он поступит в емкости, в которых этот газ осушается, при этом охладитель может быть частью устройства или вышеупомянутого компрессора.

Преимущество заключается в том, что холодный газ будет лучше осушен. Кроме того, сушильный агент будет оставаться более холодным, и поэтому он будет способен лучше абсорбировать или адсорбировать влагу из газа

В соответствии с изобретением емкости охлаждаются до или после регенерации, причем за счет регулирования системы клапанов каждая емкость последовательно

- осуществляет осушку, регенерируется и охлаждается; или

- осуществляет осушку, охлаждается и регенерируется;

при этом система клапанов устроена так, что одна емкость всегда охлаждается, в то время как по меньшей мере одна емкость регенерируется и по меньшей мере две другие емкости осуществляют осушку сжатого газа. Поскольку холодный сушильный агент может лучше абсорбировать или адсорбировать влагу, это будет способствовать эффективности работы устройства.

Хотя охлаждение емкости может быть осуществлено до или после регенерации, охлаждение предпочтительно осуществить после регенерации.

Настоящее изобретение относится также к компрессорной установке, оборудованной компрессором, содержащим вход для газа, подлежащего сжатию, и выход с нагнетательным трубопроводом для сжатого газа. Указанная компрессорная установка содержит устройство, соответствующее изобретению, для осушки нагнетаемого компрессором сжатого газа, который проходит через упомянутое устройство, при этом осушенный газ направляется в сеть потребителей через выход устройства, причем для этого упомянутый нагнетательный трубопровод соединен с входом устройства.

Такая компрессорная установка будет иметь соответствующие преимущества устройства в соответствии с изобретением.

В целях более полного раскрытия характерных особенностей изобретения здесь и далее с помощью примера описаны некоторые из предпочтительных вариантов выполнения устройства и компрессорной установки, никаким образом не ограничивающих изобретение, со ссылками на сопровождающие чертежи.

На фиг. 1-10 схематически представлен ряд вариантов устройства для осушки сжатого газа и компрессорная установка, снабженная таким устройством.

На фиг. 1 схематически представлена компрессорная установка 1, снабженная устройством 2 для осушки сжатого газа, выходящего из компрессорной установки 1.

Компрессорная установка 1, кроме того, содержит компрессор 3 с входом 4 для подлежащего сжатию газа и выходом 5 с нагнетательным трубопроводом для сжатого газа.

Ниже по потоку от компрессора 3 расположен охладитель 6, предназначенный для охлаждения сжатого газа перед его подачей в устройство 2.

Не исключено, что указанный охладитель 6 образует часть устройства 2, а не часть компрессорной установки 1. Выход 7 охладителя 6 соединен с устройством 2.

Устройство 2, кроме того, содержит ряд емкостей 8, в данном случае четыре емкости 8а-d. Понятно, что устройство может содержать три, четыре, пять, шесть, семь, восемь или даже большее количество емкостей 8. В рассматриваемом случае две емкости 8а, 8b будут осуществлять осушку, в то время как одна емкость 8d будет охлаждаться и одна емкость 8с будет регенерироваться. Однако этот случай не всегда является обязательным. Количество емкостей 8, которые осуществляют осушку, охлаждаются и регенерируются, со временем может изменяться. Например, если регенерация происходит быстрее, чем осушка, или когда охлаждение емкости 8d завершено, эта емкость 8d может начать осуществлять осушку.

Емкости 8 заполнены регенерируемым сушильным агентом, в частности, например, силикагелем. Упомянутый сушильный агент будет способен абсорбировать или адсорбировать влагу, например воду или водяной пар, из влажного газа, который пропускается через емкости 8. Указанные емкости 8 предпочтительно образованы экструдированными профилями. Как можно видеть на чертеже, емкости снабжены двумя соединениями 9 для подачи и отвода газа, при этом соединения 9 расположены на противоположных концах профиля. Таким образом, газ должен проходить длинный путь через емкость 8 и, следовательно, через сушильный агент.

Устройство 2 снабжено системой 10 регулируемых клапанов, которая в рассматриваемом примере выполнена в виде одного или большего количества блоков 11а, 11b, соединенных с емкостями 8, и которая состоит из сети трубопроводов 12 с регулируемыми клапанами 13 или отсечными клапанами.

В данном случае имеются два блока 11а, 11b, которые по существу идентичны и соединены с противоположными концами емкостей 8.

Система 10 регулируемых клапанов может регулироваться так, что одна емкость 8с регенерируется, одна емкость 8d охлаждается и две емкости 8а, 8b будут осуществлять осушку, например, путем подходящего переключения клапанов 13. В иллюстрируемом примере это возможно благодаря тому, что клапаны 13 выполнены с возможностью переключения между двумя различными положениями. В этой связи устройство 2 снабжено блоком управления (на чертежах не показан).

Устройство 2 содержит вход 14 для осушаемого сжатого газа, расположенный в блоке 11а и соединенный посредством эжектора 15 с выходом 7 вышеупомянутого охладителя 6.

Кроме того, устройство снабжено выходом 16 для осушенного сжатого газа, расположенным в другом блоке.

Устройство 2, кроме того, снабжено также ответвлением 17 трубопровода, которое отводит часть горячего подлежащего осушке сжатого газа, выходящего из компрессора 3, перед прохождением газа через охладитель, при этом отведенная часть газа направляется по ответвлению 17 трубопровода в одну из емкостей 8с для регенерации этой емкости.

Поскольку этот газ является относительно горячим, он будет способен эффективно осуществлять регенерацию емкости 8с путем извлечения абсорбированной или адсорбированной влаги из сушильного агента и ее удаления.

Затем упомянутый газ будет направлен через возвратный трубопровод 18 в охладитель 19, а затем в вышеупомянутый эжектор 15. В данном случае указанный возвратный трубопровод 18 встроен в блок 11а. Возможен также выпуск этого газа наружу вместо направления вновь в одну из емкостей 8.

Устройство 2, в частности блоки 11а, 11b, выполнены, кроме того, так, что часть осушенного сжатого газа может быть отведена перед выпуском этого газа из устройства 2 через выход 16.

В рассматриваемом примере это осуществляется путем управления клапанами 13, размещенными в блоке 11b, и с помощью трубопроводов 12.

Упомянутый отведенный газ будет направлен в емкость 8d, которую необходимо охладить, после чего газ направляется в охладитель 19 через вышеупомянутый возвратный трубопровод 18, а затем в эжектор 15. Не исключено, что этот газ затем выпускается наружу вместо подачи в охладитель 19 и эжектор 15.

Охладитель 19 используется по усмотрению.

Работа компрессорной установки 1 весьма простая и заключается в следующем.

Компрессор 3 всасывает газ, подлежащий сжатию, через вход 4, при этом газ может содержать некоторое количество влаги. Сжатый газ будет выходить из компрессора 3 через выход 5 компрессора 3.

Поскольку газ в процессе сжатия будет нагреваться, сжатый газ будет находиться при более высокой температуре. Поэтому его пропускают через охладитель 6, при этом не исключено, что часть влаги конденсируется и удаляется с помощью сепаратора конденсата. После этого охлажденный сжатый газ поступает на вход 14 устройства, при этом он направляется в емкости 8 через эжектор 15. Причем клапаны 13 в блоке 11а регулируются так, что газ может поступать только в емкости 8а, 8b, которые осуществляют осушку.

В процессе прохождения газ в этих емкостях 8а, 8b вступает в тесный контакт с сушильным агентом, в результате чего влага, содержащаяся в этом газе, будет абсорбирована или адсорбирована сушильным агентом.

Осушенный сжатый газ будет выходить из емкостей 8а, 8b и проходить через трубопроводы 12 и клапаны 13 блока 11b к выходу 16 для удаления, например, в сеть потребителей, которая на чертежах не показана.

Одновременно с процессом осушки, который осуществляется в двух вышеупомянутых емкостях 8а, 8b, также одна емкость 8с будет регенерироваться, причем эта емкость будет содержать насыщенный или почти насыщенный сушильный агент. В этой емкости будет предварительно осушенный газ.

Для регенерации емкости 8с используется газ регенерации, при этом в рассматриваемом случае этот газ отводится вблизи выхода 5 компрессора с помощью ответвления 17 трубопровода. Указанное ответвление 17 будет отводить часть нагретого сжатого газа и направлять ее в блок 11b, где трубопроводы 12 и клапаны 13 обеспечивают подачу газа в емкость 8с, которая должна быть регенерирована.

Указанный отведенный газ будет проходить через емкость 8с, в которой за счет использования теплоты сжатия абсорбированная или адсорбированная влага удаляется, и сушильный агент, таким образом, осушается.

После пропускания через емкость 8с газ направляется в охладитель 19 посредством возвратного трубопровода 18 блока 11а и с помощью эжектора 15 объединяется с охлажденным сжатым газом, выходящим из компрессора 3.

Затем газ направляется в емкости 8а, 8b, которые осуществляют осушку, и проходит по тому же пути, что и описанный выше. Другими словами, этот газ используется повторно.

В рассматриваемом случае, но для изобретения необязательно, четвертая емкость 8d будет охлаждаться одновременно с процессом осушки и процессом регенерации. Эта емкость 8d предварительно будет регенерирована с помощью горячего газа регенерации.

В результате регенерированный сушильный агент будет иметь относительно высокую температуру.

Поскольку холодный сушильный агент может осушать лучше, чем нагретый сушильный агент, для эффективной работы устройства 2 будет лучше предварительно охладить сушильный агент перед использованием соответствующей емкости 8с вновь для осушки.

Охлаждение будет осуществляться с помощью охлаждающего газа, причем в данном случае этот газ представляет собой холодный осушенный сжатый газ, который отведен вблизи выхода 16.

Трубопроводы 12 и клапаны 13 блока 11b будут обеспечивать подачу упомянутого отведенного газа в емкость 8d, которую необходимо охладить.

Отведенный через ответвление газ будет проходить через емкость 8d, при этом отведенный газ будет охлаждать сушильный агент. После прохождения через емкость 8d этот газ через блок 11b посредством возвратного трубопровода 18 направляется в охладитель 19 и объединяется с помощью эжектора 15 с охлажденным сжатым газом, выходящим из компрессора 3.

Другими словами, в этом случае осуществляется рециркуляция охлаждающего газа аналогична рециркуляции газа регенерации.

Когда одна из емкостей 8а или 8b, которые осуществляют осушку газа, насыщается влагой, эту емкость, например емкость 8а, необходимо регенерировать.

Путем переключения клапанов 13 может быть обеспечена подача газа регенерации в емкость 8а за счет открытия соединения этой емкости 8а с ответвлением 17 трубопровода и возвратным трубопроводом 18, и таким образом может быть осуществлена регенерация в соответствии с описанным выше процессом.

Другая емкость 8b, которая до этого осушала газ, еще не будет насыщена влагой и все еще будет использована для осушки газа.

Емкость 8с, которая ранее была регенерирована, теперь будет охлаждаться. Это будет достигнуто аналогичным образом путем надлежащего переключения клапанов 13, в результате которого в эту емкость 8с направляется охлаждающий газ.

Также аналогичным образом емкость 8d, которая ранее была охлаждена, теперь используется для осушки сжатого газа.

Описанный выше цикл переключения будет непрерывно повторяться так, что каждая емкость 8 будет последовательно осуществлять осушку, потом регенерироваться и затем охлаждаться, после чего эта емкость может быть вновь использована для осушки газа.

Важно отметить, что для оптимизации технологического процесса регулирование клапанов 13 может быть осуществлено в соответствии с рабочими параметрами и/или степенью загруженности устройства 2. Например, исходя из влажности сжатого газа, который выходит из компрессора 3.

Понятно, что такое регулирование может быть произведено автоматически, например, с помощью необходимых датчиков и контроллеров.

Хотя емкости 8, как отмечено выше, после регенерации охлаждаются, не исключено, что эти емкости 8 сначала охлаждаются, а затем регенерируются.

На фиг. 2 представлен альтернативный вариант выполнения компрессорной установки 1.

Отличие альтернативного варианта от рассмотренного выше заключается в том, что эжектор 15 заменен клапаном 20, который регулирует отведенный поток. В данном случае клапан 20 выполнен в виде трехходового клапана, который регулирует соотношение между разделенными частичными потоками. Возможно, что этот клапан 20 выполнен автоматически регулируемым с использованием вышеупомянутого регулирования соотношения частичных потоков или иного регулирования.

Охлаждение также может быть осуществлено различным образом. В рассматриваемом случае используется часть осушаемого газа, которая отводится через ответвление трубопровода после пропускания через любой охладитель 6. Этот отведенный газ будет использован для охлаждения емкости 8d, после чего газ направляется к выходу 16 для осушенного сжатого газа.

В остальном компрессорная установка 1 и ее функционирование аналогичны варианту, описанному выше.

На фиг. 3 представлен другой альтернативный вариант осуществления изобретения, который является приблизительно таким же, что и первый вариант, но в этом случае ответвление 17 трубопровода будет отводить газ после прохождения сжатого газа через охладитель 6. В ответвление 17 трубопровода встроен теплообменник 21, который соединен с вышеупомянутым охладителем 6 для повторного нагревания газа за счет тепла, извлеченного из сжатого газа.

На фиг. 4 представлен вариант выполнения устройства и компрессорной установки в соответствии с изобретением, при этом в данном случае три емкости 8а, 8b, 8с все время будут осушать газ, а одна емкость 8d будет регенерироваться. Иными словами, отдельная емкость 8 для охлаждения отсутствует.

В соответствии с изобретением газ для регенерации отводится от осушенного сжатого газа с помощью ответвления 22 трубопровода перед удалением этого газа из устройства 2 через выход 16.

Поскольку осушенный сжатый газ охлажден в охладителе 6, необходимо использовать нагревательный элемент 23, расположенный на линии ответвления 22 трубопровода, который будет нагревать отведенный газ перед его подачей в подлежащую регенерации емкость 8d.

В этом случае, но не обязательно, как ответвление 22 трубопровода, так и нагревательный элемент 23 входят в состав блока 11b.

Отведенный газ с помощью нагревательного элемента 23 может быть нагрет до температуры, при которой нагрев является достаточным, чтобы газ был способен к регенерации сушильного агента.

После стадии регенерации емкости 8d охлаждение емкости 8d может быть достигнуто путем отключения нагревательного элемента 23 на некоторое время так, чтобы отведенный газ не нагревался перед его подачей в емкость 8d.

Отведенный газ будет, таким образом, действовать в качестве охлаждающего газа, поскольку охлаждение емкости 8d обеспечивается перед ее использованием для осушки.

Нагревательный элемент 23 может оставаться включенным в течение, например, пятидесяти минут, чтобы обеспечить регенерацию емкости 8d, и затем он может быть выключен на десять минут, чтобы отведенный газ мог обеспечить охлаждение емкости 8d.

В определенных случаях, в зависимости от температуры, рабочих параметров и температуры конденсации при требуемом давлении, можно довести отведенный газ с помощью нагревательного элемента 23 до такой температуры, которая является достаточно высокой, чтобы этот газ был способен регенерировать сушильный агент, но не более высокой. Таким путем можно обеспечить отсутствие необходимости охлаждения емкости 8d после регенерации и/или обеспечить необходимость временного отключения нагревательного элемента.

После прохождения через емкость 8d отведенный газ удаляется с помощью выпускного клапана 24. Другими словами, этот газ не будет использоваться повторно.

Расширительный клапан 25 расположен немного выше по потоку от выпускного клапана 24. Этот расширительный клапан может быть также расположен немного выше по потоку от нагревательного элемента 23 на линии ответвления 22 трубопровода.

Понятно, что указанная линия ответвления 22 трубопровода может быть также использована здесь в некоторых других вариантах осуществления изобретения вместо или в дополнение к линии ответвления 17 трубопровода.

На фиг. 5 представлен альтернативный вариант осуществления изобретения, который является таким же, что и компрессорная установка 1, показанная на фиг. 1, но в этом случае эжектор 15 исключен, а охладитель 19 заменен вспомогательной воздуходувкой 26.

Вспомогательная воздуходувка 26 будет обеспечивать возвращение охлаждающего газа и газа регенерации на вход 14 через возвратный трубопровод 18.

Вспомогательная воздуходувка 26 представляет собой средство повышения давления, например винтовую воздуходувку, центробежную воздуходувку, компрессор и воздуходувку с зубчатой передачей или роторную воздуходувку, или подобное средство.

Охладитель 6 перемещен так, что он находится немного выше по потоку от входа 14 устройства 2, при этом упомянутый охладитель может охлаждать газ, выходящий из компрессора 3, и охлаждающий газ и газ регенерации, который возвращается через обратный трубопровод 18 с помощью вспомогательной воздуходувки 26.

На фиг. 6 представлен другой альтернативный вариант, который отличается от показанного на фиг. 1 тем, что охладитель 9 отсутствует, а охладитель 6 расположен ниже по потоку от эжектора 15 и выше по потоку от входа 14.

Кроме того, блок 11а выполнен иным образом, при этом клапаны 13а выполнены с возможностью переключения между тремя положениями.

Клапан 13 может подключать соединение емкости 8 или к входу 14 для подачи осушаемого газа, чтобы соответствующие емкости 8а и 8b могли осушать газ, или к возвратному трубопроводу 18 для подачи охлаждающего газа обратно после его использования для охлаждения соответствующей емкости 8d, или к возвратному трубопроводу 27 для возврата газа регенерации, когда соответствующая емкость 8с регенерируется.

Возвратный трубопровод 27 будет возвращать газ регенерации в точку, находящуюся выше по потоку от эжектора 15.

В этом случае для возврата газа регенерации и охлаждающего газа на вход 14 используется отдельный трубопровод.

В том месте, где ранее находился охладитель 6, в данном случае расположен регулирующий клапан 28, который выполнен в виде двухходового клапана, после которого последовательно размещены вышеупомянутый эжектор 15 и охладитель 6. Регулирующий клапан 28 выполняет такую же функцию, что и клапан 20, и может регулировать поток через ответвление трубопровода или, таким образом, регулировать количество сжатого газа, выходящего из компрессора 3, которое отводится посредством ответвления 17 трубопровода. Этот регулирующий клапан 28, аналогично клапану 20, может быть выполнен автоматически регулируемым с использованием вышеупомянутого принципа регулирования или иного регулирования.

На фиг. 7 представлен вариант в соответствии с «полным расходом на регенерацию», при котором весь поток компрессора 3 направляется в подлежащую регенерации емкость 8с.

В данном случае охладитель 6, показанный на фиг. 1, перемещен в точку ниже по потоку от эжектора 15 так, что для регенерации может быть использована теплота сжатия.

Блок 11b выполнен таким же, как и на фиг. 6, с использованием трехходовых клапанов 13а, причем в данном случае, также как и на фиг. 6, используется возвратный трубопровод 27, посредством которого охлаждающий газ и газ регенерации могут быть направлены через отдельный трубопровод на вход 14.

Обратный трубопровод 18 для газа регенерации и возвратный трубопровод 27 для охлаждающего газа, оба, присоединены к эжектору, из которого охлаждающий газ и газ регенерации направляются в охладитель 6 перед подачей в емкости 8а и 8b.

Компрессорная установка 1, показанная на фиг. 8, аналогична компрессорной установке из фиг. 7, за исключением того, что на линии возвратного трубопровода 27 расположена вспомогательная воздуходувка 26, которая обеспечивает подачу охлаждающего газа в охладитель 6 через возвратный трубопровод 27. Использование вспомогательной воздуходувки 26 делает эжектор 15 ненужным.

На фиг. 9 представлен вариант, альтернативный представленному на фиг. 7. В этом случае возвратный трубопровод 27 отсутствует, и охлаждающий газ выпускается за пределы установки наружу. Для этого компрессорная установка 1 снабжена выпускным клапаном 24 и звукопоглощающим устройством 29. Эжектор 15 отсутствует.

Последний вариант, представленный на фиг. 10, отличается от варианта, показанного на фиг. 1, отсутствием охладителя 19 и перемещением охладителя 6 в другое место. Преимущество такого решения заключается в том, что можно обойтись без одного из охладителей, а именно без охладителя 19.

Хотя в рассмотренных выше примерах газ, который используется для регенерации, отводится от сжатого газа, не исключено, что устройство 2 в соответствии с изобретением использует отдельный контур циркуляции для газа регенерации, используемого для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости 8.

Преимущество заключается в том, что состав газа регенерации, температура, влажность и другие параметры этого газа могут быть выбраны в качестве, по возможности, оптимальных параметров для достижения эффективной регенерации.

Иллюстрируемые примеры демонстрируют лишь небольшое количество возможных комбинаций, касающихся источника охлаждающего газа и газа регенерации. Понятно, что возможно еще большее количество комбинаций, которые находятся в пределах объема настоящего изобретения.

В рассмотренных примерах всегда используются четыре емкости 8а-8d, но не исключено использование только трех емкостей 8 или более четырех емкостей 8.

Хотя в предпочтительном варианте осуществления изобретения используются четыре емкости 8, из которых в одна емкость 8 охлаждается, одна емкость 8 регенерируется и две емкости 8 осушают газ, возможны также другие комбинации.

Например, возможно, что количество емкостей 8, осуществляющих осушку, регенерируемых и охлаждаемых, изменяется со временем в зависимости от скорости регенерации и охлаждения емкостей 8.

Кроме того, может быть использовано шесть емкостей 8, из которых одна емкость 8 всегда охлаждается, две емкости 8 всегда регенерируются и три емкости 8 всегда осуществляют осушку.

Возможно также использование восьми емкостей 8, из которых одна емкость 8 всегда охлаждается, по меньшей мере две емкости 8 всегда регенерируются и по меньшей мере четыре емкости 8 всегда осуществляют осушку.

Восемь емкостей 8 затем могут быть переключены в соответствии с выбором в качестве подлежащей регенерации емкости 8 или в качестве емкости 8, осуществляющей осушку, в зависимости от того, что необходимо в данное время.

Другое дополнительное преимущество изобретения заключается в том, что во всех иллюстрируемых рассмотренных примерах всегда можно выбрать, какое количество емкостей 8 всегда должны регенерироваться и/или охлаждаться, и сколько емкостей 8 всегда должны осуществлять осушку.

Настоящее изобретение никаким образом не ограничивается описанными выше вариантами осуществления, приведенными в качестве примеров и представленными на чертежах, но такие устройство и компрессорная установка в соответствии с изобретением могут быть реализованы в различных вариантах без выхода за пределы объема изобретения.

1. Устройство для осушки сжатого газа, содержащее вход (14) для подлежащего осушке сжатого газа, выходящего из компрессора (3), и выход (16) для осушенного сжатого газа, при этом указанное устройство (2) содержит ряд емкостей (8), заполненных регенерируемым сушильным агентом, и систему (10) регулируемых клапанов, которая соединяет вышеупомянутые вход (14) и выход (16) с вышеупомянутыми емкостями (8), причем устройство (2) содержит по меньшей мере три емкости (8), а вышеупомянутая система (10) клапанов устроена так, что по меньшей мере одна емкость (8с) всегда регенерируется, в то время как другие емкости (8а, 8b) осуществляют осушку сжатого газа, при этом благодаря регулированию системы (10) клапанов каждая емкость (8) последовательно и поочередно регенерируется, отличающееся тем, что оно содержит ответвление (22) трубопровода, выполненное с возможностью отвода части осушенного сжатого газа для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с), причем упомянутое ответвление (22) трубопровода снабжено нагревательным элементом (23), предназначенным для нагревания отведенного газа, при этом емкости (8) охлаждаются до или после их регенерации, причем за счет регулирования системы (10) клапанов каждая емкость последовательно

- осуществляет осушку, регенерируется и охлаждается; или

- осуществляет осушку, охлаждается и регенерируется;

при этом система (10) клапанов выполнена так, что одна емкость (8d) всегда охлаждается, в то время как по меньшей мере одна емкость (8с) регенерируется и по меньшей мере две другие емкости (8а, 8b) осуществляют осушку сжатого газа; причем емкости (8) образованы экструдированными профилями, при этом вышеупомянутая система (10) регулируемых клапанов выполнена в виде одного или большего числа блоков (11а, 11b), состоящих из сети трубопроводов (12) с клапанами (13) или отсечными клапанами, которые соединены с емкостями (8).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сжатый газ, выходящий из компрессора (3), сначала направляется в охладитель (6) перед подачей в емкости (8а, 8b), осушающие газ, при этом охладитель (6) может быть частью устройства (2) или вышеупомянутого компрессора (3).

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит ответвление (17) трубопровода, выполненное с возможностью отвода по меньшей мере части подлежащего осушению сжатого газа, выходящего из компрессора (3), перед направлением газа через любой охладитель (6), при этом отведенный газ используется для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с).

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что газ, используемый для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с), затем направляется в емкости (8а, 8b), осуществляющие осушку, при этом этот газ направляется через охладитель (6, 19) или иным образом.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что газ, используемый для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с), затем направляется через вспомогательную воздуходувку (26) перед направлением в охладитель (6, 19), если это необходимо, и затем направляется в емкости (8а, 8b), осуществляющие осушку.

6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что газ, используемый для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с), после этого выпускается наружу.

7. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит отдельный контур с газом регенерации для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с).

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для охлаждения вышеупомянутой одной подлежащей охлаждению емкости (8d) используется часть отведенного осушенного сжатого газа, при этом упомянутый отведенный газ затем сначала направляется через охладитель (19) или иным путем и затем направляется по меньшей мере в две емкости (8а, 8b), осуществляющие осушку, или этот отведенный газ затем выпускается наружу.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что газ, используемый для охлаждения вышеупомянутой одной подлежащей охлаждению емкости (8d), направляется через вспомогательную воздуходувку (26) перед его подачей в охладитель (19), если это необходимо, и затем направляется по меньшей мере в две емкости (8а, 8b), осуществляющие осушку.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для охлаждения вышеупомянутой одной подлежащей охлаждению емкости (8d) используется часть подлежащего осушению газа, которая отбирается после пропускания газа через любой охладитель (6), при этом указанный отведенный газ затем направляется к выходу (16) для осушенного сжатого газа.

11. Устройство по любому из пп. 1–10, отличающееся тем, что оно содержит четыре емкости (8), из которых одна емкость (8d) всегда охлаждается, одна емкость (8с) всегда регенерируется и две емкости (8а, 8b) всегда осуществляют осушку.

12. Устройство по любому из пп. 1–10, отличающееся тем, что оно содержит шесть емкостей (8), из которых одна емкость (8d) всегда охлаждается, две емкости (8с) всегда регенерируются и три емкости (8а, 8b) всегда осуществляют осушку, или восемь емкостей (8), из которых одна емкость (8d) всегда охлаждается, по меньшей мере две емкости (8с) всегда регенерируются и по меньшей мере четыре емкости (8а, 8b) всегда осуществляют осушку.

13. Компрессорная установка, содержащая компрессор (3) с входом (4) для подлежащего сжатию газа и выходом (5) с нагнетательным трубопроводом для сжатого газа, отличающаяся тем, что компрессорная установка (1) снабжена устройством (2) по любому из пп. 1–12, предназначенным для осушки потока сжатого газа, нагнетаемого компрессором (3), который пропускается через устройство (2) для подачи осушенного газа в сеть потребителей через выход (16) устройства (2), причем для этого нагнетательный трубопровод соединен с входом (14) устройства (2).

14. Способ осушки сжатого газа с помощью устройства (2), содержащего вход для подлежащего осушке сжатого газа, выходящего из компрессора (3), и выход (16) для осушенного сжатого газа, при этом указанное устройство (2) содержит ряд емкостей (8), заполненных регенерируемым сушильным агентом, и систему (10) регулируемых клапанов, которая соединяет вышеупомянутые вход (14) и выход (16) с вышеупомянутыми емкостями (8), причем указанное устройство (2) содержит по меньшей мере три емкости (8), при этом способ включает этап регулирования вышеупомянутой системы (10) клапанов так, что по меньшей мере одна емкость (8с) всегда регенерируется, в то время как другие емкости (8а, 8b) осуществляют осушку сжатого газа, причем каждая емкость (8) последовательно и поочередно регенерируется, отличающийся тем, что дополнительно включает этап отведения и нагревания части осушенного сжатого газа для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с), при этом способ дополнительно включает этап охлаждения емкостей (8) до или после регенерации, причем систему (10) клапанов регулируют так, что одна емкость (8d) всегда охлаждается, в то время как по меньшей мере одна емкость (8с) регенерируется и по меньшей мере две другие емкости (8а, 8b) осуществляют осушку сжатого газа, при этом способ дополнительно включает этап образования емкостей (8а, 8b) из экструдированных профилей и выполнение системы (10) клапанов в виде одного или большего числа блоков (11а, 11b), состоящих из сети трубопроводов (12) с клапанами (13) или отсечными клапанами, которые соединены с емкостями (8).

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что он включает этап охлаждения сжатого газа, выходящего из компрессора (3), перед его подачей в емкости (8а, 8b), осуществляющие осушку.

16. Способ по п. 14 или 15, отличающийся тем, что он включает этап отвода по меньшей мере части подлежащего осушке сжатого газа, выходящего из компрессора (3), перед охлаждением этого газа для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с).

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что включает этап подачи газа, используемого для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с), в емкости (8а, 8b), осуществляющие осушку, при этом он сначала может быть охлажден.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что он включает этап подачи газа, используемого для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с), через вспомогательную воздуходувку (26), перед его возможным охлаждением, и затем его подачу в емкости (8а, 8b), осуществляющие осушку.

19. Способ по п. 16, отличающийся тем, что он включает этап выпуска наружу газа, используемого для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с).

20. Способ по п. 14 или 15, отличающийся тем, что он включает этап обеспечения отдельного контура с газом регенерации, который используют для регенерации вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей регенерации емкости (8с).

21. Способ по п. 14, отличающийся тем, что он включает этап отведения части осушенного сжатого газа и, возможно, охлаждения этого отведенного газа, причем этот отведенный газ используют для охлаждения вышеупомянутой одной подлежащей охлаждению емкости (8d), и последующего направления отведенного газа по меньшей мере в две емкости (8а, 8b), осуществляющие осушку, или выпуска газа наружу.

22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что он включает этап подачи газа, используемого для охлаждения вышеупомянутой по меньшей мере одной подлежащей охлаждению емкости (8d), через вспомогательную воздуходувку (26) перед его возможным охлаждением и последующего его направления по меньшей мере в две емкости (8а, 8b), осуществляющие осушку.

23. Способ по п. 14, отличающийся тем, что он включает этап отведения части подлежащего осушке газа и его охлаждения, причем этот отведенный газ используют для охлаждения вышеупомянутой одной подлежащей охлаждению емкости (8d), и его последующего направления на выход (16) для осушенного сжатого газа.

24. Способ по любому из пп. 14–23, отличающийся тем, что используют шесть емкостей (8), при этом систему клапанов (10) регулируют так, что одна емкость (8d) всегда охлаждается, две емкости (8с) всегда регенерируются и три емкости (8а, 8b) всегда осуществляют осушку, или используют восемь емкостей (8), при этом систему клапанов (10) регулируют так, что одна емкость (8d) всегда охлаждается, по меньшей мере две емкости (8с) всегда регенерируются и по меньшей мере четыре емкости (8а, 8b) всегда осуществляют осушку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению газообразного аммиака и CO2 для синтеза мочевины. Предлагается способ, в котором из металлургического газа (1), состоящего из газовой смеси, образованной из доменного газа и конвертерного газа, получают технологический газ (2), содержащий в качестве основных компонентов азот, водород и диоксид углерода.

Изобретение относится к стендам для исследования циклических адсорбционных процессов, в частности для исследования тепло- и массообменных процессов короткоцикловой безнагревной адсорбции.
Группа изобретений относится к адсорбенту, содержащему алюмооксидную подложку и по меньшей мере один щелочной элемент, его получению и использованию. Адсорбент предназначен для адсорбции кислых молекул из углеводородного потока, содержащего по меньшей мере один вид кислых молекул.

Изобретение относится к способу извлечения метана из потока газа, содержащего метан и этилен, включающему в себя стадию сорбции, которая включает контактирование газового потока, содержащего метан и этилен, с сорбентом, который обладает меньшим сродством к метану, чем к этилену, что в результате приводит к сорбции этилена и от 0 до 90% метана сорбентом и образованию газового потока, содержащего метан в количестве от 10 до 100% в расчёте на количество метана в потоке газа, подвергаемого обработке на стадии сорбции; и стадию десорбции, которая включает десорбирование поглощённого этилена и, необязательно, поглощённого метана, что в результате приводит к образованию газового потока, содержащего этилен и, необязательно, метан.

Изобретение относится к способам разделения газовых смесей методом короткоцикловой безнагревной адсорбции. Поток разделяемой газовой смеси подвергают сжатию в компрессоре и последовательно циклически пропускают через слой адсорбента в двух параллельно соединенных адсорбционных колоннах, в которых циклически и последовательно организуют режимы повышения и понижения давления.

Изобретение относится к способу получения и очистки синтез-газа, содержащего CO, H2, CO2, CH4, H2O и N2. Способ включает стадии получения CO- и H2-содержащего потока синтез-газа из углеводородсодержащего сырья, отделения по меньшей мере CO2 от потока синтез-газа и криогенного выделения CO из потока синтез-газа.

Изобретение относится к технике производства азота из сжатого атмосферного воздуха и может быть использовано в системах производства азота и подачи чистых газов (азота и углекислоты) и их смесей для розлива напитков.

Адсорбер // 2673512
Изобретение относится к технике очистки газов адсорбентами, а именно к газоочистному оборудованию, и может найти применение в химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области контакта частиц с текучей средой. Устройство, направляющее текучую среду 116 в радиальный реактор 110, содержит вертикально удлиненный трубчатый канал, продолжающийся вокруг окружности наружной стенки указанного радиального реактора 110, причем расстояние, измеренное от одной стороны указанного вертикально удлиненного трубчатого канала до противоположной стороны указанного удлиненного трубчатого канала вверху указанного удлиненного трубчатого канала, отличается от расстояния, измеренного внизу указанного вертикально удлиненного трубчатого канала, при этом указанный вертикально удлиненный трубчатый канал дополнительно содержит верхний участок со стояком 114, имеющий более широкое сечение, которое по меньшей мере такое же широкое, как и отверстие в указанном стояке.

Изобретение относится к области контакта частиц с текучей средой. Устройство, направляющее текучую среду 116 в радиальный реактор 110, содержит вертикально удлиненный трубчатый канал, продолжающийся вокруг окружности наружной стенки указанного радиального реактора 110, причем расстояние, измеренное от одной стороны указанного вертикально удлиненного трубчатого канала до противоположной стороны указанного удлиненного трубчатого канала вверху указанного удлиненного трубчатого канала, отличается от расстояния, измеренного внизу указанного вертикально удлиненного трубчатого канала, при этом указанный вертикально удлиненный трубчатый канал дополнительно содержит верхний участок со стояком 114, имеющий более широкое сечение, которое по меньшей мере такое же широкое, как и отверстие в указанном стояке.

Настоящее изобретение относится к способу получения одного или многих реакционных продуктов с помощью последующей сопутствующей реакции, в которой соединения с более высокой молекулярной массой образуются, по меньшей мере частично, из низкомолекулярных соединений синтез-газа (3), включающему следующие стадии:- образование синтез-газа (3), включающего СО и Н2,- введение по меньшей мере части синтез-газа (3) в реактор (104), и также проведение последующей сопутствующей реакции в реакторе (104), причем образуется продуктовый поток (5), содержащий соединения с более высокой молекулярной массой, СО2, СО и Н2,- разделение продуктового потока (5) в разделительном устройстве (105) на первый поток (8), имеющий соединения с более высокой молекулярной массой, и также на второй поток (6), включающий СО2, СО и Н2. При этом по меньшей мере СО2 отделяют от второго потока (6) в устройстве (103) для адсорбции при переменной температуре ниже по потоку относительно разделительного устройства (105) с помощью адсорбции при переменной температуре, причем, в адсорбции при переменной температуре, СО2 адсорбируется по меньшей мере на одном адсорбенте, и по меньшей мере один насыщенный СО2 адсорбент регенерируется нагреванием по меньшей мере одного адсорбента, причем СО2 десорбируется, и причем по меньшей мере один насыщенный адсорбент нагревают по меньшей мере косвенным теплопереносом от текучей среды теплоносителя на адсорбент, при том, что поток, который выводят из устройства (103) для адсорбции при переменной температур, и из которого был отделен СО2, подают в циркуляционный контур к реактору (104), и что синтез-газ (3), прежде чем будет введен в реактор (104), пропускают в устройство (103) для адсорбции при переменной температуре. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность использования углерода и снизить выбросы СО2. 11 з.п.ф-лы, 4 ил.

Устройство для осушки сжатого газа, содержащее вход для подлежащего осушке сжатого газа, выходящего из компрессора, и выход для осушенного сжатого газа, при этом указанное устройство содержит ряд емкостей, которые заполнены регенерируемым сушильным агентом, и систему регулируемых клапанов, которая соединяет вышеупомянутые вход и выход с вышеупомянутыми емкостями, при этом устройство отличается тем, что содержит по меньшей мере три емкости, причем вышеупомянутая система клапанов такова, что по меньшей мере одна емкость всегда регенерируется, в то время как другие емкости осуществляют осушку сжатого газа, причем благодаря регулированию системы клапанов каждая емкость последовательно и поочередно регенерируется. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 10 ил.

Наверх