Адсорбер

итонов,Р 7 касается сжижеи может бытьах для криогенноей в качествевоздухораспреде,становки дляысокой чистоты,гивности процесс ния и от- использой очисткидополниительной получения Цель а очистки ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А 8 ТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТ(54) АДСОРБЕР (57) Изобретение верждения газов вано в устройств газов от приме тельного блока адсорбционной у инертных газов в повышение эффек газа за счет увеличения равномерности температурного поля в поперечном сечении адсорбента в теплообменных трубах. Адсорбер содержит корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, входную 4 и выходную 5 камеры, пучок овальных теплообменных труб б, заполненных гранулами адсорбента 7. Входная камера 4 включает трубную доску 8 и крышку 9, на которой установлен патрубок 10 для подачи неочищенного газа, проходящий через уплотнение крышки 2. Выходная камера 5 включает трубную доску 11 и крышку 12, на которой установлен патрубок 3 для отвода очищенного газа, проходящий через уплотнение днища 3. К решеткам7 на входе в трубы 6 прикреплены рассекатели 20 прямоугольной формы. 1 з. п. ф-лы, а 2 ил.Ь 10 15 20 25 Изобретение относится к сжижению и отверждению газов и может быть использовано в устройствах для криогенной очистки газов от примесей в качестве дополнительного блока воздухораспределительной адсорбционной установки для получения инертных газов высокой чистоты.Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки газа за счет увеличения равномерности температурного поля в поперечном сечении адсорбента в тепло- обменных трубах.На фиг. 1 показан адсорбер, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Адсорбер содержит корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, входную 4 и выходную 5 камеры, пучок теплообменных труб 6, заполненных гранулами адсорбента 7. Входная камера 4 включает трубную доску 8 и крышку 9, на которой установлен патрубок 10 для подачи неочищенного газа, проходящий через уплотнение (не показано) крышки 2. Выходная камера 5 включает трубную доску 11и крышку 12, на которой установлен патрубок 13 для отвода очищенного газа, проходящий через уплотнение днища 3. На внутренней стенке корпуса 1 выполнены упоры 14, на. которые опирается трубная доска 8, К крышке 2 присоединен патрубок 15 для отвода парожидкостной смеси хладагента. К днищу 3 присоединен патрубок 16 для подвода хладагента. На концах труб 6 установлены решетки 17. Причем между решетками на верхних концах труб 6 и прижимным листом 18 установлены пружины 19. К решеткам 17 на входе в трубы 6 прикреплены рассекатели 20 прямоугольной формы, Теплообменные трубы 6 прикреплены рассекатели 20 прямоугольной формы, Теплообменные трубы 6 своими концами цилиндрической формы, имеющими наружный диаметр В р, соединены с трубными досками 8 и 11., Шаг между отверстиями под трубы 6 в этих трубных досках равен величине Н. Участки теплообменных труб между цилиндрическими концами- выполнены овальной формы с размерами Ьмнн и смака, Рассекатели 20 установлены на уровне перехода формы труб 6 с цилиндрической на овальную. Поэтому размеры в плане этих рассекателей не превышают диаметра цилиндрической части трубы и минимального размера овала по внутренней поверхности труб 6. Работа адсорбера осуществляется в двух режимах: адсорбции и десорбции.В режиме адсорбции вначале подают хладоноситель через патрубок 16 на днище 3 в пространство между стенками корпуса 1, камер 4 и 5, а также труб 6, после заполнения которого через патрубок 10 и камеру 4 подают очищенный газ в трубы 6. Проходя через слой гранул адсор 30 35 40 45 50 55 бента 7 в трубах 6, газ очищается от примесей и направляется через камеру 5 и патрубок 13 к потребителю. Тепло, выделившееся в процессе очистки газа от примесей, через слой адсорбента 7 и стенки труб 6 передается хладоносителю, который испаряется и отводится в виде парожид- . костной смеси через патрубок 15. Так как толщина слоя адсорбента в поперечном сечении труб 6 на участках овальной формы по размеру аман меньше размера аймака и Ртр на цилиндрическом участке этих труб то основной поток тепла от адсорбента 7 к хладоносителю передается в направлении наименьшего размера. Термическое сопротивление слоя адсорбента 7 в этом направлении минимальное, что вызывает уменьшение перепада температур в адсорбенте между стенкой трубы 6 и ядром потока очищаемого газа. В результате этого процесс адсорбции осуществляется в оптимальном температурном режиме. При входе очищаемого газа в овальную часть тепло- обменных труб большая часть потока газа отклоняется на рассекателях 20 в сторону размера Ьэкс после чего поток газа равномерно распределяется в поперечном сечении адсорбента 7 в трубах 6, отражаясь от их стенок и гранул адсорбента. В режиме десорбции вначале отключают поток очищаемого газа, затем подключают камеры 4 и 5 к вакуумной системе. Далее прокачивают теплоноситель через пространство между стенками корпуса 1, камер 4 и 5, а также труб 6, в результате чего адсорбент 7 нагревается и выделяет ранее поглощенные в режиме адсорбции примеси, которые отсасываются вакуумной системой. Ввиду малого термического сопротивления слоя адсорбента в поперечном направлении по меньшему размеру овала Ьнн, разогрев адсорбента происходит интенсивней, в результате чего продолжительность цикла десорбции уменьшается,При выполнении теплообменных труб овальной формы уменьшается толщина слоя адсорбента, что приводит к снижению термического сопротивления слоя адсорбента и к уменьшению перепада температур между наружной поверхностью слоя адсорбента и его центральной частью. В результате этого температура адсорбента в теплообменных трубах не превышает верхнего предела, при котором наблюдается поглощение наряду с примесями самого очищаемого газа. Растут время защитного действия адсорбента и выход очищенного газа, т. е. эффективность процесса очистки газа повышается, так как растет выход годного продукта и снижается время рабочего цикла адсорбента. Признаки соотношения геометрических характеристик пучка теплообменных труб позволяют оптими 1606160ный наружный р ый наружный р у теплообменным д . - максималь овала; Ькк - минимальн овала; Н - шаг межд бами; ЕЬр - наружный обменных при этом линии сим чений смежных тр(или Ькк) перпендик Использование и уменьшить термическ адсорбента в попере менных труб, что по очистки газа от при температурах услови сорбентом самого очг е з зме пло- ЗО диаметр концов ттруб,метрии поперечныуб по размеруулярны друг другузобретения позвоое сопротивлениечном сечении теплзволяет вести промесей в оптималях без поглощенияищаемого газа. е- кс ляет ооб цесс ьныхад- Данзировать процесс теплообмена между очищаемым газом и хладоносителем через слой адсорбента и геометрические характеристики пучка теплообменных труб адсорбента, что позволяет при равной загрузке адсорбента 5 повысить эффективность работы адсорбента. Этому же способствуют и признаки взаимного положения профилированной части теплообменных труб относительно друг друга.10Установка рассекателей на входе в профилирова иную часть теплообменных труб позволяет повысить степень равномерности распределения потока очищаемого газа в поперечном сечении теплообменных труб, что повышает площадь контакта очищаемого 15 газа с поверхностью гранул адсорбента и эффективность процесса очистки.Должно соблюдаться условие, необходимое для сборки трубного пучка; размер овала труб должен определяться из соотношенияное обстоятельство повышает эффективность работы адсорбента по характеристикам: время защитного действия адсорбента, производительность адсорбера, продолжительность цикла десорбции,Формула изобретения1. Адсорбер, содержащий корпус, входные и выодные камеры с трубными досками, пучок теплообменных труб, заполненных гранулами адсорбента и присоединенных к входной и выходной камерам, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки газа за счет увеличения равномерности температурного поля в поперечном сечении адсорбента в трубах, трубы между трубными досками, входной и выходной камер выполнены овальной формы, размеры овала которых характеризуются соотношением где 3 ъакс - максимальныи наружныи размеровала; Ькк - минимальный наружный размеровала; - шаг между теплообменными трубами; 0 р - наружный диаметр концов теплообменных труб,2, Адсорбер по п, 1, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности распределения потока очищаемого газа по внутреннему сечению теплообменных труб, он снабжен установленными на входе в теплообменные трубы прямоугольными рассекателями потока газа, один из размеров которых равен минимальному размеру овала по внутренней поверхности теплообменных труб, а другой - внуггеннему диаметру концов этих труб.Составитель Н. Ковалева Редактор И. Касарда Техред А. Кравчук Корректор Л. Бескид Заказ 3510 Тираж 570 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,01