Способ осушки газа

СОЮЗ СОВЕТСНИХсанмщмепжипРЕСПУБЛИН ОЮ ОО за В 01 В 53/26 ффФРРЪУЪф" Ч ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Френкель М.И. Поршневыекомпрессоры. М.-л., "Машиностроение", 1960.2. Автбрское свидетельство СССРВ 762945, кл. В 01 Р 53/26, 1980.3. Патент ФРГ 9 2713028,кл. В 01 Р 53/26, 1970.(54)(57) СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗА, включающий его сжатие с последующим отделением влаги, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения экономичности отделения пара и уменьшения энергетических затрат, в осушаемый газ перед сжатием вводят охлаж"денную воду в виде капель средней игрубой дисперсности.45 50 55 Изобретение относится к осушкегазов и касается осушки газов путемих сжатия,Известен способ осушки воздуха,включающий сжатие газа с последую"щим его охлаждением, при которомпроисходит конденсация пара, содержащегося в нем Г 1 3Известны также другие способыосушки газов, основанные на сжатиигазов с последующим его охлаждением 23Недостатками данных способов охлаждения являются создание развйтыхповерхностей для конденсации пара,что увеличивает габариты установки,значительные энергетические затраты,связанные со сжатием пара и уменьшение давления сжатого газа вследствие отделения содержащегося в немпара.Известен способ осушки газа,включающий его сжатие, охлаждение ипоследующее адиабатическое расширение 33.Однако известный способ характеризуется созданием развитых поверхностей для конденсации пара, что приводит к увеличению габаритов установки, значительными энергетическими затратами, связанными с дополнительной работой, затрачиваемой насжатие и перемещение пара.Целью изобретения является повышение экономичности отделения параи уменьшение энергетических затрат,связанных с ней.Указанная цель достигается тем;что согласно способу осушки пазавключающему сжатие газа с последующим отделением влаги, в осушаемыйгаз перед сжатием вводят охлажденную воду в виде капель средней и грубой дисперсности.Способ осуществляют следующимобразом.В осушаемый газ впрыскивают капли охлажденной воды средней и грубойдисперсности. Затем осушаемый газвместе с каплями жидкости подают вкомпрессор. При сжатии в цилиндрекомпрессора происходит повышениеконцентрации пара, содержащегося внем. Повышение давления в цилиндрекомпрессора вызывает выделение тепла сжатия и повышение температурысжимаемого газа. Увеличение темпера"туры газа, согласно закону НьютонаРихмана, вызывает увеличение темпе 5 10 15 20 25 З 0 35 40 ратуры частиц, содержащихся в нем.Однако вследствие значительного размера капель охлаждающей жидкости,что обусловливает низкий коэффициенттеплоотдачи от сжимаемого газа, изначительной массы, нагрев их мал,В этом случае концентрация пара, содержащегося в объеме цилиндра, превышает концентрацию пара равновесного с каплями охлаждающей жидкости,которая определяется ее температуройи дисперсностью. Согласно законуМаксвелла для концентрационной диффузии на каплях охлаждающей жидкостипроисходит конденсация, причем скорость конденсации пропорциональнаразнице концентрации и радиусу капель.Повышение эффективности осушкигаза достигается за счет уменьшенияработы, затрачиваемой на сжатие иперемещение пара, и приближения процесса сжатия к изотермическомувследствие интенсивного охлаждениясжимаемого газа,На чертеже изображено устройство,реализующее предлагаемый способ.Устройство состоит из форсунки 1,компрессора 2 и влагоотделителя 3.Устройство работает следующимобразом,Жидкость впрыскивается с помощьюфорсунки 1 во всасывающий трубопроводкомпрессора 2, где происходит сжатие и осушка газа. После компрессора пар, находящийся в воздухе иперешедший в жидкость, отделяетсявместе с впрыснутой жидкостью вовлагоотделителе 3. Далее осушенныйгаз подается потребителю.Для изучения предлагаемого спосо 1 ба осушки проводилось теоретическоеи экспериментальное его исследование,При сжатии воздуха в поршневом компрессоре, имеющем следующие основные технические параметры: степень повышения давления 4, скорость вращения коленчатого вала 600 об/мин; относительное мертвое пространство 0,01; температура всасываемого воздуха 300 К; температура впрыскиваемой жидкости 278 Е; массовая концентрация пара во всасываемом воздухе 10 г/кг, были получены следующие результаты. При впрыске охлаждающей жидкости в количестве 10 г/кг и среднем радиусе капель охлаждающей жидкости 20 мкм количество пара вСоставитель А. НикитинРедактор Т. Митейко Техред Т. Фанта Корректор С. Шекмар Заказ 4093/8 Тираж б 82 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 133035, Москва, Ж, Раушекая наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3осушаемом воздухе уменьшается на 6 Х, т,е. на О,б г, а при среднем радиусе капель 50 мкм,том же количестве охлаждающей жидкости и прежней работе компрессора .- на 8 Ж, т.е. на О;.8 гТаким образом, предлагаемый способ осушки газа позволяет существен 097359 4но сократить габариты установки, повысить экономичность отделения пара путем уменьшения работы, затрачиваемой на сжатие и перемещение пара, и уменьшить энергетические затраты вследствие приближения процесса сжатия газа в компрессоре к изотермическому.