CS224091B1

CS224091B1 - Equipment for drying of gas by cooling

Info

Publication number: CS224091B1
Application number: CS879881A
Authority: CS
Inventors: Jan Jirsa; Josef Borovicka
Original assignee: Jan Jirsa; Josef Borovicka
Priority date: 1981-11-28
Filing date: 1981-11-28
Publication date: 1983-12-30

Description

Vynález se týká zařízení pře odstraňování vlhkosti z tlakového plynu jeho ochlazením přímý* stykem s vedou, ochlazovanou vnějším zdrojem chladu, například odpařujícím ae chladivém, nebe solankou*The invention relates to a device for removing moisture from a pressurized gas by cooling it directly by contact with a conduit cooled by an external source of cooling, for example by evaporating and cooling or brine.

Dosud známá zařízení pre sušeni plynu na rosný bod cca 2 al 5°C sestávají z předehlazujíoího výměníku, chladiče plynu, odlučovače vodních kapek, kompresorového agregátu a propojovacího potrubí* Vlhký plyn, který se vede de zařízení, ee postupně eehlazuje nejdříve v předchlazujícím výměníku již ochlazeným a vlhkosti zbaveným plynem a potom se v chladiči plynu doohlazuje na teplota 2 až 5°C vhodným ohladivem* Chladič plynu se řeií jaké trubkový výměník kotlového typu· Chladivé se nejčastěji odpařuje v mezitřubkovém prostoru a ochlazovaný plyn proudí v trubkách* Součinitel přestupu tepla u tohoto typu výměníku na straně plynu je nízký a proto je velká teplosměnná plocha chladiče plynu* Při chlazení plynu nasyceného vlhkostí dochází ke kondensaci vodních par a vzniklý kondensát se musí z ochlazovaného plynu odloučit* Za tím účelem se za chladič plynu zařazuje účinný odlučovač kapénkové vlhkosti* Pro uvedený rozsah aparátů ee zařízení stává investičně náročné· Nutnost zařazení účinného odlučovače e eventuelní snaha ke zmenšení velikosti výměnné plochy chladiče plynu, vede ke zvýšení průtokového odporu na straně sušeného plynu, oež zvyšuje provozní náklady*The known dew point devices of about 2 and 5 ° C consist of a pre-heat exchanger, a gas cooler, a water drop separator, a compressor unit and an interconnecting pipeline. cooled and dehumidified gas and then cooled in the gas cooler to a temperature of 2 to 5 ° C with a suitable smoothing agent * The gas cooler determines what boiler type tube exchanger · Cooling evaporates most often in the inter-tube space and cooled gas flows in the tubes * This type of exchanger on the gas side is low and therefore the heat exchanger heat exchanger surface is large. * When the gas is saturated with moisture, water vapor condenses and the condensate formed has to be separated from the cooled gas. sti * For a given range of apparatuses ee equipment becomes investment-intensive · The necessity to include an effective separator e eventual effort to reduce the size of the gas cooler exchange surface, leads to increased flow resistance on the dried gas side, which increases operating costs *

Nevýhody, stávajíoích zařízení odstraňuje zařízení pro sušení plynu ©chlazením dle vynálezu, sestávající z předehlazujíoího výměníku, přímého chladiče plynu, chladiče vody a prepojevacíhe potrubí, jehož podstata spočívá v tom, že vstup vlhkého plynu je připojen přes prostor vlhkého plynu předchlazujícího výměníku na spodní část přímého chladiče plynu a výstup vysušeného plynu ze zařízení je propojen přes prostor suchého plynu předchlazujícího érc/O výměníku s horní částí přímého chladiče plynu, pM&eaft přived — 2 —Disadvantages of the present invention are eliminated by the refrigeration gas drying apparatus of the present invention, consisting of a pre-cooling exchanger, a direct gas cooler, a water cooler, and an interconnecting duct, the principle being that the moist gas inlet is connected through the moist gas space the direct gas cooler and the dried gas output from the device is connected through the dry gas pre-cooler / exchanger area to the upper part of the direct gas cooler, pM & eaft fed - 2 -

224 091 ochlazené vody z chladiče védy je připojen do horní části přímého chladiče plynUo224 091 of the cooled water from the water cooler is connected to the top of the direct gas cooler

Hlavní výhody zařízení dle vyi^e^^^^^umožňuje provádět způsob sušení plynu ochlazením poSe^KŽČ^étr <33®* Jeho nízké provozní a investiční náklady. Použití přímého chladiče pro ochlazování plynu umožňuje vestavět odlučovací vrstvu přímo do chladiče a tak lze vyloučit samostatný odlučovač. Chlazení plynu přímým stykem se studenou vodou lze uskutečnit na účinných náplních nebo vestavbách s raaloú tlakovou ztrátou* na kterých lze dosáhnout velký součinitel přestupu tepla. Pro chlazeni vody lze použít levných sériově vyráběných blokových jednotek* které nacházejí uplatnění především v klimatizaci. Podstatnou výhodou zařízení dle vynálezu je i to, že toto řešení umožňuje snížit stavební náklady tím* že část zařízení - předchlazovací výměník a přímý chladič vzduchu lze konstruovat pro vnější provedení.The main advantages of the apparatus according to the above make it possible to carry out the method of drying the gas by cooling it over its low operating and investment costs. The use of a direct gas cooler allows the separator layer to be incorporated directly into the cooler, thus eliminating a separate separator. Cooling of the gas by direct contact with cold water can be carried out on efficient charges or built-in installations with pressure loss *, where a large heat transfer coefficient can be achieved. Low-cost, mass-produced block units * can be used for water cooling, which are mainly used in air conditioning. An important advantage of the device according to the invention is that this solution makes it possible to reduce construction costs by making the part of the device - the pre-cooling exchanger and the direct air cooler - designed for the external design.

Na připojeném výkrésu je příkladně zobrazen© zjednodušené schéma zařízení pro sušení plynu ochlazením. Jedná se e zařízení pro sušení 22000 m3/h vzduchu s teplotou 50°C a o tlaku 0,7 MPa_oPožadovaný rosný bod při pracovním tlaku 0,7 MPa je 3°G.The attached drawing shows, for example, a simplified diagram of a gas drying apparatus by cooling. It is a device for drying 22000 m3 / h of air with a temperature of 50 ° C and a pressure of 0.7 MPa _o The required dew point at a working pressure of 0.7 MPa is 3 ° G.

Vlhký tlakový vzduch je potrubím přiveden na vstup 2 ® dále se vede přes prostor 6 vlhkého plynu předchlazujícíh© výměníku 1 potrubím 12 vlhkého plynu d© spodní části 8 přímého chladiče 2 plynu. V předchlazujícím výměníku £ se vlhký vzduch v protiproudu^ ochlazuje na teplotu 30^eC již ochlazeným a vlhkosti zbaveným vzduchem. Přitom dochází ke kondensaci vodních par, které vlhký vzduch obsahuje. Vzniklý kondensát se odloučí ve spodní části 8 přímého chladiče 2 plynu. Zde se vlhký vzduch dále chladí v protiproudu studenou vodou, která se nástřikuje přívodem 17 do horní části 2 přímého chladiče 2 plynu pod vestavěnou odlučovací vrstvu 15 typu demister. Vzduch se ochlazuje na 3°C přímým stykem s přiváděnou studenou vodou o teplotě l°Co K ochlazení dochází na vestavbě nebo náplni 1£. Ze vzduchu se tak odstraňují i jemné mechanické nečistoty o Studená chladící voda stéká po náplni 14 spolu s vykondensovanou vlhkostí a přitom se otepluje na 6°Co Oteplená voda se shromažďuje ve spodní části 8 přímého chladiče. Ochlazený vzduch projde přes odlučovací vrstvu 15 typu demister* kde se odloučí kapénková vlhkost, do horní části 2 přímého chladiče 2 plynu a odtud se vede spojovacím potrubím 10 do prostoru £ suchého plynu předchlazujícíh© výměníku 1. Zde se odhlazený a vlhkostiThe damp compressed air is fed to the inlet 2 via a duct and is passed through the damp gas space 6 of the pre-cooling exchanger 1 through the damp gas duct 12 through the lower part 8 of the direct gas cooler 2. In předchlazujícím exchanger £ moist air in counterflow-cooling down to 30 C, ^e already deprived of moisture and cooled air. The water vapor contained in the humid air is condensed. The resulting condensate is separated in the lower part 8 of the direct gas cooler 2. Here, the humid air is further cooled in countercurrent with cold water, which is injected through the inlet 17 into the upper part 2 of the direct gas cooler 2 under the built-in separator layer 15 of the demister type. The air is cooled to 3 ° C by direct contact with the supplied cold water at a temperature of 1 ° C. This removes fine mechanical impurities from the air. O Cold cooling water flows down through the cartridge 14 along with the condensed moisture while warming to 6 ° C. Warm water is collected at the bottom 8 of the direct cooler. The cooled air passes through a demister separator layer 15 where the droplet moisture is separated, into the upper part 2 of the direct gas cooler 2 and from there through the connecting line 10 to the dry gas space 6 of the pre-cooling exchanger 1.

224 091 zbavený vzduch ohřívá vlhkým vzduchem na teplotu 43°C a výstupním potrubím 11 vysušeného plynu se vede ke skladování nebo spotřebě· Oteplená voda ze spodní části 8 přímého chladiče 2 plynu oe dopravuje oběhovým čerpadlem £ přes chladič 3 vody na přívod 17 studené vody do přímého chladiče vody· V chladiči 3, vody se oteplená voda chladí z teploty 6°C na 1°C vhodným chladivém, například odpařujícím se čpavkem chladivo se přivádí vstupním chladí vovým potrubím 18 o odvádí se výstupním chladivovým potrubím 19» Potřebný chladící výkon pro ochlazení vody jo 246 kW« Přebytečná vlhkost, která vykondensuje ze sušeného vzduchu, se odvádí ze spodní části přímého chladiče odvaděčem 13 kondensátUoThe dehumidified air is heated by the humid air to 43 ° C and the dried gas outlet pipe 11 leads to storage or consumption. The heated water from the bottom 8 of the direct gas cooler 2 is conveyed by a circulation pump 3 through a water cooler 3 to a cold water supply 17 direct water cooler · In water cooler 3, the warmed water is cooled from 6 ° C to 1 ° C by a suitable refrigerant, for example by evaporating ammonia, the refrigerant is fed through the inlet cooling line 18 and is discharged through the outlet cooling line 19 » water cooler 246 kW «Excess moisture that condenses from the dried air is drained from the bottom of the direct cooler via a trap 13 condensate

Zařízeni pro sušení plynu ochlazením najde uplatnění především tam, kde je výhodné používat v pneumatických strojích a zařízeních plyn zbavený z větší části vodních par· Tím se zabrání kendensaci a vymrzéní vodní páry v potrubí, v pneumatických strojích a zařízeních· Současně se tímto způsobem chrání navazující pneumatické stroje a nástroje a zařízení před korozí, čímž se prodlužuje jejich životnost· Plyn lze a výhodou ochlazovat přímým stykem se studenou vodou, která se ochlazuje vnějším zdrojem chla du, například pomocí sériově vyráběné blokové chladící jednotky pro chlazení vody·The device for drying gas by cooling finds its application especially where it is advantageous to use in the pneumatic machines and equipment gas which is largely dehydrated by water · This prevents the vaporization and freezing of water vapor in pipelines, pneumatic machines and equipment. Pneumatic machines and tools against corrosion, thereby extending their service life · The gas can and is preferably cooled by direct contact with cold water, which is cooled by an external source of cooling, for example using a series-produced block chiller for water cooling ·

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

224 091

An apparatus for drying gas by refrigeration consisting of a pre-cooling exchanger, a direct gas cooler, a vapor cooler and a pre-cooling petroleum, characterized in that the wet gas inlet (5) is pumped through the prester (6). The direct gas cooler (2) and the dried gas outlet (11) of the device are passed through a pre-cooling dry gas prester (7) with the game part (9) of the direct gas cooler (2) during the supply. 17 / chilled science from the cooler / 3 / the science is attached de top (9) direct cooler / 2 /