Вихревой осушитель сжатого воздуха

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистическик Республик(51)М, Кл. В 01 Р 45/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 0".1179(72) Авторы иаобретения В.М.Иванов и П.Н,Дмитриев Государственный ордена Трудового Красного Знамени Всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт цементной промышленности(54) ВИХРЕВОЙ ОСУШИТЕ 31 Ь С)ИТОГО ВОЗДУХА Изобретение относится к вихревым сепараторам, предназначенным ля выделения жидкости из газового потока, и может найти применение в различных областях техники, например, для осушки воздуха перед компрессорами.Известен вихревой осушитель сжатого воздуха, содержащий корпус, соосно размещенную в нем вихревую камеру, в нижней части которой выполнены тангенциальные отверстия для ввода осушаемого газа и установлен поршень- регулятор расхода, соединенный штоком с подпружиненной мембраной, размещенной в нижней части корпуса и образующей с ним уравнительную камеру, в боконых стенках вихревой камеры выполнены тангенциальные отверстия для отвода конденсата, а ее верхняя часть снабжена осевым соплом для вывода осушаемого воздуха 111 . В таком устройстве очистка сжатого воздуха происходит за счет прохождения его через эавихритель, который придает потоку вращательное движение, в результате чего из него выделяются капли влаги и масла. Изменение проходного сечения тангенциальных входных отверстий занихритжтя, З 0 производимое с помощью поршня н зависимости от расхода сжатого воздуха,позволяет получить на выходе изтангенциальных отверстий постояннуюскорость, а значит и постоянную эффективность очистки сжатого воздуха,Количество влаги, содержащейся в сжатом воздухе н виде насыщенного пара, зависит от температуры воздуха. Чем ниже температура сжатого воздуха, тем меньше влаги в нем содержится. При истечении сжатого ноздуха иэ тангенциальных входных отверстий в нихреной камере происходит разделение потока внутренние слои которого заметно охлаждаются, а наружные подогреваются (эффект Ранка). Эффективность осушки сжатого воздуха зависит от того, насколько понизится температура внутреннего слоя. Наибольший эффект энергораэделения потока наблюдается н противоточных вихревых камерах, где холодный поток отбирается в направлении, противоположном осевому движению горячего потока.Однако в известном устройстве вих- реная камера является прямоточной и, следовательно, в ней не полностью используется эффект энергетического20 30 40 45 50 55 60 разделения, что ведет к снижению степени осушки газа,Цель изобретения - повышение эффективности осушки сжатого воздухаэа счет улучшения термодинамическихпоказателей,Это достигается тем, что для ра/,цельного вывода из вихревой камерыхолодного и горячего потоков воздуха в противоположных направленияхосевое сопло вывода осушенного газаснабжено кожухом с трубопроводом,соединяющим кожух с уравнительной каМерой, а в поршне и штоке выполненоосевое отверстие.При таком выполнении устройствавихревая камера работает как протиВоточная, что, как отмечено выше,позволяет повысить степень осушкигаза.На фиг. 1 показан вихревой осуши -тель, вертикальный разрез; нафиг, 2 - сечение А - А на фиг, 1; нафиг, 3 - сечение Б - Б на фиг. 1,Осушитель состоит из корпуса 1,соосно установленной в нем вихревойкамеры 2, в нижней части которой выполнены тангенциальные отверстия 3для ввода осушаемого газа, Эта частькамеры выполняет функцию завихрителя,В этой части вихревой камеры установлен поршень 4, связанный штоком 5 смембраной б, подпружиненной пружиной7. Мембрана б образует с нижней частью корпуса уравнительную камеру 8,В поршне и штоке выполнено осевоеотверстие 9, соединяющее полостивихревой и уравнительной камер. Набоковых стенках вихревой камеры имеются тангенциальные отверстия 10, аее верхняя часть снабжена осевымсоплом 11 для выхода осушенного газа, которое закрыто кожухом 12. Кожух и уравнительная камера соединенымежду собой трубопроводом 13. Прсстранство между кожухом 12 и соплом 11представляет собой смесительную камеру холодного и горячего потоков,Вход осушаемого газа в устройствоосуществляется через входной патрубок 14, Средняя часть вихревой каме -ры снабжена рубашкой 15 охлаждения,Конденсат из устройства сливаетс(через трубопровод 16. Работает вихревой осушитель следующим образом.Сжатый воздух из сети через входной патрубок 14 поступает в пространство над мембраной б. Под действием давления газа мембрана прогибается вниз, сжимая пружину 7 и увлекая за собой поршень 4, соединенный с мембраной штоком 5. Сжатый воздух проходя через тангенциальные входные отверстия 10; приобретает врашательное движение, в результате чего происходит разделение потока на наружный и внутренний вихри, Температура во внутреннем вихре понижается,а в наружном - пов г/ается. С пониже -нием температуры но внутреннем вихрепар конденсируется в виде мелких капель тумана. )ол действием центробежной си.ы сконде//сировав///иеся и.апли отбрасывая/тся к стенкам вихревойкамеры 2 и через тангенциальные от -верстия 10, направленнь/е по ходувращения вн/хр, вы/5 расываются в про -странстно между корпусом 1 и вихре -вой камерой, сткуд скопившаяся влага через сливную трубу 16 выводитсяиэ устройства.Холод://,/й приосеной поток черезотверстие 9 в поршне и штоке посту -пает под мембрану 6 з уравнительнуюкамеру 8/ откуда по труб 13 эжекти -руется вытекаю///им через сопло ).1 гаврячим потоком и через пространствомежду кожухом 12 и соплом 11 выводит -ся из аппарата к потребителю,В зависимости от расхода сжатоговоздуха потребителем давление в вихревой камере ме//яется, меняется иусилие, воздействующее на мембрану,которая под действием перепада давле -ния газа и под действием пружины 7прогибается вверх или вниз, увлекаяза собой поршень 4, тем самым увели -чивая или уменьшая проходное сечениетангенциальных входных отверстий 3.При этом угловая скорость на выходегаза иэ отверстий и перепад давлениягаза остаются постоянными,Д//я снижения температуры горячего потока, наружная поверхность вихревой камеры охлаждается при помощи хладоносителя, подаваемого в рубаш - ку 15. Отбором тепла от горячего потока увеличивается эффект охлаждения холодного потока и уменьшается количество влаги в сжатом воздухе за осушителем.Применение вихревого осушителя сжатого газа дает возможность повысить качество очистки и осушки воз - духа и избежать повторной конденса - ции влаги после осушки, особенно в холодное время года. Формула изобретения Вихревой осушитель сжатого воздуха, содержащий корпус, соосно размеШенную в нем вихревую камеру, в нижней части которой выполнены танген - циальные отверстия для ввода осушаемого газа и установлен поршень-регулятор расхода, соединенный штоком с поцпружиненной мембраной, размещенной в нижней части корпуса и образующей с ним уравнительную камеру, в боковых стенках вихревой камеры выполнены тангенциальные отверстия для отвода конденсата, а ее верхняя часть снабжена осевым соплом для вывода осушенного воздуха, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью повышениябг 35681 пор.дне и истоке выполнено осевое отверстие,Источники информации,принятые во внимание при эгсспертиэе1, Ав:орское свидетельство СССРр-,37 бг 30, кл, Б 01 Э 45/18, 10.065Фиг. Х Составитель А. Тер-Минасьянедактор Ф.Серебрянский Техред И,Асталсггг Корректор О.Ковинс 877 ого коли ий и отк скан наб Закаэ б 63 НИИПИ Госупо делам Москва, Ж рствен обрете 5, Рау 1130 ПП Патент, г. Ужгород,ктная эффективности осу,ггки сжатого воздухаза счет улуч 1 вечия термодинзмическихпоказ ат лей устройства, осевое седловывода осушенного газа снабжено кожухом с трубопроводом, соединякгиимкожух с уравнительной камерой, а в Подписнота СССРтийд, 4/5