Установка для осушки сжатого воздуха

(51)5 В 01 О 53/26 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1444596, кл, Р 25 В 9/02, 1987,(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ СЖАТОГОВОЗДУХА(57) Изобретение касается осушки сжатоговоздуха охлаждением с помощью вихревогоэффекта перед применением воздуха в качестве рабочего тела в различных устройствах, Цель изобретения - повышениеэффективности осушки эа счет максимального использования холода, выделяемоговихревой трубой, Установка содержит напорную линию воздуха и смонтированные Изобретение относится к установкам для осушки сжатого воздуха и может найти применение в системах пневмоавтоматикиф в различных областях народного хозяйства.Цель изобретения - повышение эффективности процесса осушки за. счет максимального использования холода, выделяемого вихревой трубой.На чертеже дан общий вид установки.Установка содержит напорную линию 1 сжатого воздуха, включающую источник 2 воздуха высокого давления, например компрессор с регулятором 3 давления, последовательно смонтированные на ней предварительный 4 и основной 5 теплообменники с конденсатосборниками 6 и 7, вихревую трубу 8 с заглушенным горячим концом и охлаждающей рубашкой 9, выполненной из ка пилл я р но пористого материала. н а ней последовательно предварительный иосновной теплообменники с конденсатосборниками, вихревую трубу, линию холодного воздуха, проходящую через охлаждающие полости основного и прЕдварительного теплообменников. Между вихревой трубой и основным теплообменником смонтирован теплообменник смешения, выполненный в виде эжектора, пассивное сопло которого соединено с холодным концом вихревой трубы, а к активному соплу подведен отвод от напорной линии воздуха перед ее вводом в вихревую трубу, Конденсатосборник теплообменника смешения соединен с рубашкой охлаждения вихревой трубы, выполненной иэ капиллярно-пористого материала, капиллярно-пористым фитилем. 2 3 и. ф лы, 1 ил. соединенной с конденсатосборниками, Напорная линия 1 проходит через охлаждаемые полости теплообменников 4 и 5. Через их охлаждающие полости проходит линия 10 охлажденного трубой 8 воздуха.Теплообменник 11 смешения выполнен в виде эжектора с диффузорно-конфузорной камерой 12, к активному соплу 13 которого подключен отвод 14 от напорной линии 1, соединяющий ее с вводом в вихревую трубу 8, Пассивное сопло 15 эжектора соединено с патрубком 16 холодного конца вихревой трубы 8 и является его продолжением. Теплообменник смешения 11 имеет конденсатосборник 17. Конденсатосборники 6, 7 и 17 через клапаны 18, 19 и 20 соответственно, трубопроводы 21 и емкость 22 при помощи капиллярнопористого фитиля 23, смонтированного в трубопроводе 24, соединены срубашкой 9 охлаждения вихревой трубы 8, Емкость 22 имеет трубопровод слива 25 с клапаном 26, Трубопровод слива 25 введен внутрь емкости 22,Основной теплообменник 5 смонтирован в расширенной части диффузорно-конфузорной камеры 12 теплообменника 11 смешения,Охлаждающая рубашка 9 горячего конца вихревой трубы 8 выполнена иэ слоя капиллярнопористого материала, покрывающего указанный конец трубы 8 и смонтированного на нем при помощи сетки 27 с поддоном 28 в нижней части. Линия 10 соединена со сборником 29 осушенного воздуха, иэ которого он подается потребителям, через обратный клапан 30, смонтированый между охлаждающей полостью теплообменника 4 и сборником 29, На отводе 14 смонтирован вентиль 31 для регулирования количества воздуха, подаваемого в активное сопло 13 эжектора.установка для осушки сжатого воздуха работает следующим образом.Влажный воздух, сжатый компрессором 2, поступает в охлаждаемую полость предварительного теплообменника 4, где предварительно охлаждается холодным воздухом, протекающим через охлаждающую полость этого теплообменника. За счет охлаждения часть водяных паров, содержащихся в сжатом воздухе, конденсируется, влагосодержание воздуха снижается. Конденсат собирается в конденсатосборнике 6. Затем предварительно охлажденный и осушенный воздух направляется в охлаждаемую полость основного теплообменника 5. Здесь воздух охлаждается более холодным воздухом, протекающим через его охлаждающую полость, Из охлаждаемого воздуха выделяется конденсат, собирающийся в конденсатосборнике 7, Дополнительно охлажденный и осушенный воздух разделяют на две части,Одну часть газа с относительным расходом (1-9) направляют в сопловый ввод вихревой трубы 8 с эагрушенным охлаждаемым горячим концом. Холодной воздух из холодного патрубка 16 вихревой трубы 8 с пониженным давлением подается в пассивное сопло 15 эжектора теплообменника смешения 11. Вторую часть газа с относительным расходом 9 через отвод 14 и вентиль 31 направляют к активному соплу 13 эжектора, В теплообменнике 11 смешения происходит смешение холодного потока с расходом (1- ц) с более низким давлением и охлажденного потока высокого давления с расходом 9. Регулировкой вентилем 31 изменяют расход воздуха, подаваемого в активное сопло 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 13, до получения оптимальной температуры и давления воздуха в смеси, Давление холодного воздуха, поступившего через сопло 13 в теплообменник 11, в его диффузоре повышается, а температура воздуха, поступившего через сопло 13, падает, Влага при этом в теплообменнике смешения выпадает в основном в виде конденсата, а в некоторых случаях и снега. Снег, отбирая тепло от теплообменника 5, тает, конденсат собирается в конденсатосборнике 17,Холодный воздух из теплообменника 11 поступает в охлаждающую полость основного теплообменника 5, где охлаждает сжатый воздух, протекающий через его охлаждаемую полость, и от него подогревается. Затем этот воздух поступает в охлаждающую полость теплообменника 4, где подогревается горячим воздухом, поступившим в охлаждаемую полость теплообменника иэ компрессора 2, и через обратный клапан 30 направляется в сборник 29 осушенного газа.Когда давление воздуха в сборнике 29 повысится до расчетного, срабатывает регулятор 3 давления и подает команду на отключение компрессора 2 и открытие клапанов 18, 19, 20 и 26, Обратный клапан 30 отключает сборник 29 от теплообменников и линий 1 и 10 воздуха, Воздух из теплообменников и линий 1 и 10 выжимает конденсат из конденсатосборников 6, 7, 17 через клапаны 18, 19, 20, трубопроводы 21, емкость 22, трубопровод 25 слива и клапан 26 в атмосферу.При этом в емкости 22 остается часть конденсата, определяемая введенным в емкость 22 участком трубопровода 25, Остаток конденсата в емкости 22 определяется его потребностью на испарительное охлаждение горячего конца вихревой трубы 8 при работе установки с наибольшими периодами безостановочной работы компрессора. Капиллярнопористый фитиль 23 подает конденсат к рубашке охлаждения 9 в зависимости от его расхода на смачивание слоя капиллярнопористого материала рубашки 9. Перед началом работы проверяется наличие жидкости в емкости 22 на уровне верхнего торца трубопровода слива 25, например, путем заполнения емкости 22 через открытый клапан 26 и слива излишков через этот клапан,При снижении давления в сборнике 29 до нижнего допустимого уровня регулятор 3 подает команду на закрытие клапанов 18, 19, 20, 26 и пуск компрессора 2,Применение установки для осушки сжатого воздуха с использованием последовательно включенных предварительного и1669513 Составитель И,РогачеваРедактор И.Сегляник Техред М.Моргентал Корректор О,Ципл Заказ 2694 Тираж 425 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производс но-издательский хамбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 основного теплообменников и теплообменники смешения повышает качество осушки воздуха, расширяет область использования осушительных установок с вихревыми трубами, 5Формула изобретения1. Установка для осушки сжатого воздуха, включающая напорную линию сжатого воздуха, последовательно смонтированные на ней предварительный и основной тепло обменники с конденсатосборниками, вихревую трубус заглушенным горячим концом и охлаждающей рубашкой, соединенной с конденсатосборниками, отвод от напорной линии перед ее вводом в вихревую трубу, 15 линию охлажденного вихревой трубой воздуха. соединенную с потребителями через охлаждающие полости основного и предварительного теплообменников, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения 20 эффективности осушки эа счет максималь-.ного использования холода, выделяемоговихревой трубой, она снабжена теплообменником смешения, выполненным в видеэжектора с диффузорно-конфузорной камерой, активное сопло которого подключено котводу напорной линии, а пассивное - кхолодному концу вихревой трубы,2. Установка по и, 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что основной теплообменник смонтирован в расширенной части диффузорноконфуэорной камеры эжектора.3. Установка по и, 1, о тл и ч а ю ща яс я -тем, что охлаждающая рубашка вихревой трубы выполнена из капиллярнопористого материала, прикрепленного к трубепри помощи сетки и соединена с конденсатосборниками при помощи капиллярно-пористого фитиля, смонтированного втрубопроводе,