PL163787B1 - Urzadzenie do bezcisnieniowego osuszania powietrza PL - Google Patents

Abstract

1 . Urzadzenie do bezcisnieniowego osu- szania powietrza, zawierajace kolumny z wy- pelnieniem , aparat do wytwarzania podcisnienia i system przewodów i zaworów na wlotach i wylotach z kolumn, znamienne tym, ze jako aparat do wytwarzania podcisnienia zawiera pompe lub pompy strumienicowe (9a, 9b) usytuowane, biorac w kierunku przeplywu gazu w procesie regeneracji kolumn, na koncu urzadzenia i poprzedzone pojemnikiem lub po- jemnikami (8a, 8b), wewnatrz których sa nie- szczelne mechanicznie przegrody (18a, 18b) przeplywu gazu. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do bezciśnieniowego osuszania powietrza. Za pomocą urządzenia można osuszać powietrze do stopnia wilgotności nasyconej pary wodnej w temperaturze do minus 60°C. Urządzenie działa na zasadzie pochłaniania wilgoci przez sorbent, którym jest odpowiednio spreparowany minerał, na przykład glinokrzemian porowaty. Powietrze o tak małej zawartości H2O jest stosowane w wielu procesach, na przykład przy wytwarzaniu ozonu.

Znane urządzenie składa się z dwóch pracujących półokresowo kolumn wypełnionych sorbentem i zaopatrzonych w podgrzewacze złoża w procesie regeneracji. Podczas osuszania powietrza w jednej kolumnie, w drugiej prowadzi się regenerację sorbenta. Urządzenia do bezciśnieniowego osuszania zawierają pompy próżniowe usytuowane za kolumną i układy zaworów na wlotach i wylotach z kolumn. Zautomatyzowanie urządzenia wymaga bardzo złożonego systemu zaworów przełączających sterowanych zwykle zewnętrznym sygnałem ciśnieniowym lub elektrycznym.

Zawory pracujące w urządzeniu zautomatyzowanym nie mogą zmieniać swojej charakterystyki w czasie, np. nie mogą rosnąć opory załączania. W znanych urządzeniach zawory współpracujące na wylotach gazów z kolumn są narażone na działanie pyłów. Zawory na wylotach z kolumn sorpcyjnych przy procesie regeneracji są narażone na jednoczesne oddziaływanie pyłów i pary wodnej w podwyższonej temperaturze. Skumulowanie tych trzech czynników przyspieszających zarówno korozję jak i erozję powoduje konieczność stosowania pomp próżniowych i armatury przełączającej o najwyższym standarcie wykonania. Nawet specjalne konstrukcje i materiały w tych warunkach nie zapewniają wystarczającej niezawodności.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urządzenia pozbawionego powyżej wymienionych wad.

Urządzenie do bezciśnieniowego osuszania powietrza prowadzonego przez adsorpcję pary wodnej na stałym sorbencie, zawierające kolumny z wypełnieniem, aparat do wytwarzania podciśnienia i system przewodów i zaworów na wlotach i wylotach z kolumn według istoty wynalazku charakteryzuje się tym, żejako aparat do wytwarzania podciśnienia zawiera pompę lub pompy strumieniowe usytuowane, licząc w kierunku przepływu gazu w procesie regeneracji

163 787 kolumn, na końcu urządzenia i poprzedzone pojemnikiem lub pojemnikami, wewnątrz których są nieszczelne mechaniczne przegrody przepływu gazu.

Korzystnie jest, aby urządzenie według wynalazku zawierało chłodnicę znajdującą się, licząc w kierunku przepływu gazu w procesie regeneracji kolumn, pomiędzy kolumnami a pojemnikami.

Wskazane jest, aby za pompami strumieniowymi, licząc w kierunku przepływu gazu w procesie regeneracji kolumn, znajdowały się zawory.

Korzystnie jest, aby na wylocie suchego powietrza znajdował się optyczny wskaźnik wilgotności powietrza.

Wskazane jest, aby na przewodach suchego powietrza przed zaworami znajdowały się zabezpieczenia przeciwpyłowe.

Dzięki takiej budowie, urządzenie według wynalazku nie zawiera ani pomp próżniowych, ani żadnych zaworów odcinających, które znajdowałyby się bezpośrednio za kolumnami osuszającymi w procesie regeneracji tych kolumn. Brak jest w urządzeniu elementów armatury w miejscach narażonych na skumulowane działanie pyłów i wilgoci w podwyższonej temperaturze ani na działanie pyłów i wilgoci w ogóle. Urządzenie zawiera pompę i potrzebne zawory odcinające, które są niezbędne do sterowania w procesie zautomatyzowanym. Jedynie zawory na przewodach osuszonego powietrza narażone by były na oddziaływanie pyłów, lecz zawartych w powietrzu suchym i o temperaturze pokojowej. Dlatego na przewodacha dpprowadaajccych osuszone powietrze instaluje się przed zaworami filtry, lub inne zabezpieczenia przeciwpyłowe. Ani zawory ani pompa nie wymagają trudno dostępnych materiałów do ich wykonania, ani złożonych konstrukcji dla utrzymania niezawodności.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku.

Urządzenie do bezciśnieniowego osuszania powietrza zawiera dwie linie technologiczne oznaczone a oraz b o wspólnym przewodzie wylotowym dla osuszonego powietrza, na którym jest zainstalowany optyczny wskaźnik 12 wilgotności powietrza. Obie linie technologiczne współpracują w procesie regeneracji z tą samą chłodnicą 4 i są połączone w dolnej części przewodem 13 suchego powietrza o dwóch zaworach redukujących 5. Każda z linii technologicznych urządzenia zawiera kolumnę 1 wypełnioną sorbentem z ogrzewaczem elektrycznym 2 wewnątrz i z czujnikiem 3 temperatury. Pomiędzy kolumnami znajduje się chłodnica 4 wodna. W górnej części każdej kolumny 1 jest przewód wlotowy 14 powietrza, a na przewodzie zawór 6 elektromagnetyczny. W dolnej części każdej kolumny jest przewód 15 wylotowy i na przewodzie zawór 7 elektromagnetyczny. Od każdego z dwóch przewodów wlotowych 14 odprowadzona jest rura 16 prowadząca do chłodnicy 4. Dół chłodnicy jest połączony rurami 17 z pojemnikami 8. Każdy pojemnik 8 ma wewnątrz przegrodę 18 zmiany kierunku gazu. Z pojemników 8 przewody 19 prowadzą do pomp 9 strumienicowych. Na przewodach wlotowych do strumienie są zawory elektromagnetyczne oznaczone 10, a na wylotach zawory oznaczone 11.

Urządzenie działa następująco. Surowe powietrze o wilgotności losowej przez zawór 6b i rurę 14b jest wprowadzane do kolumny 1b. Zamknięte są zawory 6a, 10b i 11b. Pompa strumienicowa 9b nie pracuje, a zespół ogrzewczy 2b jest wyłączony. Przewodami 16b i 17b nic przepływa żaden gaz. Powietrze przepływa przez kolumnę, pozostawiając parę wodną w masie sorbenta. Osuszone powietrze, w ilości około 90% masy powietrza wprowadzanego do kolumny, odprowadzane jest przewodem 15b przez zawór 7b i wskaźnik wilgotności 12 powietrza suchego. W tym samym czasie kolumna 1a jest regenerowana. Regeneracja polega na usuwaniu wody, którą w cyklu osuszania została zaadsorbowana przez stały pochłaniacz. Około 10% masy strumienia osuszonego powietrza po przepłynięciu przez kolumnę 1b, wyprowadzane jest przewodem 13 przez zawory 5b i 5a i doprowadzane jest do kolumny 1a od dołu. Zawory 7a i 6a są zamknięte. Zawory 10a i 11a na wlocie i wylocie strumienicy linii technologicznej a są otwarte. Pompa strumienicowa 9a wytwarza podciśnienie wystarczające dla szybkiego przepływu mieszaniny powietrza z H2 O przez linię a urządzenia. W czasie regeneracji kolumny włącza się system ogrzewczy 2a. Mieszanina powietrza i zresorbowanej pary wodnej jest prowadzona przewodem 16a do chłodnicy 4, w której skrapla się przeważająca ilość H2 O. Mieszanina powietrza z resztkami pary wodnej i pyłami porywanymi ze złoża sorbenta płynie przewodem

163 787

17a do pojemnika 8a. Większość pyłów i część skroplonej wody pozostaje w pojemniku po zmianie kierunku na przegrodzie 18a.

Minimalna ilość wody i pyłów przewodem 19b jest zasysana przez pompę strumieniową 9a i odprowadzana wraz ze strumieniem roboczym przez zawór 11 a.

Pyły sorbenta porywane w znacznej ilości ze strumieniem powietrza z kolumn osuszających nie mają praktycznie kontaktu z żadnymi elementami armatury wrażliwej na działanie wilgoci, zapylenie i podwyższonej temperatury.

powietrze

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do bezciśnieniowego osuszania powietrza, zawierające kolumny z wypełnieniem, aparat do wytwarzania podciśnienia i system przewodów i zaworów na wlotach i wylotach z kolumn, znamienne tym, żejako aparat do wytwarzania podciśnienia zawiera pompę lub pompy strumienicowe (9a, 9b) usytuowane, biorąc w kierunku przepływu gazu w procesie regeneracji kolumn, na końcu urządzenia i poprzedzone pojemnikiem lub pojemnikami (8a, 8b), wewnątrz których są nieszczelne mechanicznie przegrody (18a, 18b) przepływu gazu.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera chłodnicę (4) znajdującą się w kierunku przepływu gazu w procesie regeneracji kolumn, pomiędzy kolumnami (1a, 1b), a pojemnikami (8a, 8b).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że za pompą lub pompami strumienicowymi (9a, 9b), biorąc w kierunku przepływu gazu w procesie regeneracji kolumn, znajdują się zawory (11a, 11b).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera na wylocie suchego powietrza optyczny wskaźnik (12) wilgotności powietrza.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera zabezpieczenia przeciwpyłowe na przewodach (15a, 15b) suchego powietrza przed zaworami (7a, 7b).