Осушитель газа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюз Сфветсииа Сфциаиистичвских Респубиии872206/23 присоединением заяв осударственный комит овета Министров ССС но делам изобретенийи открытий Приорите Я) УДКб 21.53) Опубликовано 1509.78. Бюллетень 5) Дата опубликования описания 04(72) Авторы изобретен Б.И.Бойчук и э.А.Амел Физико-технический институт ниэ АН Украинской ССРЦ Заявитель мперат р УШТЕЛЬ ГАЗА Иэобретехнике,ки газовжидкостев техникв их акалИзвесэувщие длкриогенныиаммиак нныхниеов,газов, исполвраживанием апример Фреон ушителей явя степень тся миниаждения осут используеммиак). бойкот тение относится к криогев частности к области ос использованием криогеи может найти применеожижения и очистки газизе и т.п.ны осушиаелия осушки вымое жидкости, нИ. Эти осушители состоят из предварк тельного теплообменника, сборника жидкой фазы и вымораживателя с филь ром. Предварительный теплообменник вымораживатель представляют собой трубчатые теплообменники, в которых осушаемый газ подается в межтрубное пространство, а хладагент движется по трубам. На выходе из вымораживателя могут устанавливаться Фильтры, например сетчатые, предотвращающие унос кристаллов потоком осушенного газа.Недостатком таких осляется сравнительно низкаосушки, которая опраделяемальной температурой охлшаемой смеси, зависящей омого хладагента (Фреон, а ой Повышение степени осушки путемприменения хладагентов с более низкой температурой, например жидкогоазота, в таких .теплообменниках не-.5 возможно из-эа большой разности температур осушаемой смеси и стенок теплообменника, при которой происходитне вымерзание влаги на поверхностяхтеплообменника, а объемная конденсация, образуются мельчайшие кристаллы,уносимые газовым потоком, это ухудшает степень осушки и приводит к быстрому эабиванию Фильтра.т- Целью изобретения является повыи ф юение степени осушки газов и уменьшение габаритов осушителя.Поставленная цель достигается тем,что теплообменник выполнен в видерасположенных вдоль потока газа цилиндрических проволочных спиралей,нижние концы которых соединены с ох"лаждающим устройством.На чертеже схематически изображеносушитель, продольный разрез.Осушитель состоит иэ трех основных узлов: теплообменника 1, конденсатора 2 и вымораживателя 3.Теплообмеиник 1 представляет со- медный корпус с внешней стороныорого припаян змеевик 4, охлажда-.Э 62407 ежай холодным осушенным газом, а с внутренней стороны пакет сеток 5,. сквозь которые проходит парогазовая смесь. Конденсатор 2 выполнен в виде тонкостенной трубы из нержавеющей ста. ли и иэ цилиндрических спиралей б,навитых иэ медной проволоки и верхними концами припаянных к перегородке с 5 отверстиями. К верхней части конденсатора 2 присоединяется корпус предварительного теплообменника 1. Нижняя часть корпуса конденсатора 2 и нижние концы спиралей б припаиваются 10 к верхней части корпуса сборника 7 жидкости, выполненного иэ меди и имеющего в верхней и нижней стенках отверстия для прохождения парогазовой счеси, а в боковой - патрубок 8 5 для сливаконденсата.Вьмораживатель конструктивно вы полнен так же, как и конденсатор, и своим верхним концом припаивается к корпусу сборника 7. В нижней части еыморажнвателя к корпусу припаивается Фильтр 9, выполненный иэ пакета медных сеток, С внешней стороны к, корпусу вымораживателя в месте установки фильтра 9 и перегородки с отверс".иями, к которой прнпаиваются спирали б, припаивается сосуд 10 с жидким азотом. С целью исключения влияния окружающей среды на перепад температур вдоль спиралей конденсатора и яыморажнвателя, конденсатор 2, сборник 7 и вымораживатель 3 теплойзолироваиы от окружающей среды ваку 734 ной рубашкой 11.Работает осушитель следующим образом.35Парогаэовая смесь подается в теп- аообменник 1, охлаждаемый отходящим осушенным газом, в котором температура парогазовой смеси снижается, и она становится насыщенной, 40Из теплообменника поток попадает в конденсатор 2 с развитой поверхностью теплообмена, По мере продвижения смеси вдоль спиралей б конденсатора на поверхности спиралей происходит конд .нсация жид ой Фазы и постепенное охлаждение газа. При залитом в сосуд 45 10 азоте фильтр 9 и нижние концы спиралей б принимают температуру жидкого азота. При прохождении парогазовойсмеси через осушитель ее температура по длине спиралей 6 плавно снижается 50 и в сборнике 7 жидкой фаэй достигает,значения, на несколько градусов превышающего температуру тройной точкижидкости, содержащейся в газе, а напротивоположном конце спиралей темпе ратура приблизительно достигает значения, при котором исходная парогаэо.- вая смесь становится насыщенной.Конденсат собирается в сборнике 7 и по мере накопления сливается через патрубок 8. Пройдя через отверстие в сборнике 7, объединенная парогазовая смесь поступает в вымораживатель 3, температура спиралей которого везде .ниже тройной точки жидкости, содер жащейся в газе. При перемещении смеси вдоль спиралей конденсатора происходит .интенсивная турбулизация потока вблизи теплообменньщ поверхностей и постепенное охлаждение газа в смеси по мере его приближения к фильтру 9. Это приводит к тому, что лары жидкости, содержащиеся в потоке газа, выпадают в вьде кристаллов только на холодных поверхностях спиралей, и таким образом предотвращается выпадение кристаллов в объеме и унос их потоком газа.Кристаллы, не осевшие на холодных поверхностях спиралей, задерживаются Фильтром 9. Осушенный таким образом холодный газ после Фильтра по трубопроводу 12 поступает в змеевик, припаяный к корпусу предварительного теплообменника 1, где происходит предварительное охлаждение парогазовой смеси, и подается в сборник осушенно. - го газа.Для обеспечения необходимого градиента температуры вдоль спиралей вымораживателя и конденсатора стенки их корпусов выполнены из материала с малой теплопроводностью и теплоизолйрованы от внешней среды, например, с помощью вакуума.формула изобретенияОсушитель газа, содержащий последовательно расположенные теплообменник, конденсатор, сборник жидкой фазы, вымораживатель с фильтром,и охлаждающим устройством, о т л и ч а ю щ и йс. я тем, что, с целью повьааения степени осушки газа и уменьшения габаритов, теплообменник выполнен в виде расположенных вдоль потока газа цилиндрических проволочных спиралей, нижние концы которых соединены с охлаждающим устройством.Источники информации, принятые во, внимание при экспертчзе:1. Справочник по Физико-техническим основам глубокого охлаждения. Под ред, М.П.Малкова. М., 1963, с. 284.ал ППП фПатентфф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1 Тираж 666ГосУдарственного комитетапо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписноеСовета Министров СССоткрытийаб., д. 4/5