CN104707440A - 气体冷凝脱水装置及其冷凝脱水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气体冷凝脱水装置及其脱水方法，包括气体冷凝腔室、冷凝片、压缩机、热交换金属管、真空水泵、两个压力传感器；气体冷凝腔室为圆管形，底部具有导水槽，两端分别连接具有阀门的气体输送管道，导水槽连接有具有角阀的排出管，排出管连接真空水泵；冷凝片的平面形状为优弓形，其圆弧边与冷凝腔室壁配合接触，冷凝片内盘绕热交换金属管，冷凝片为多个，相邻两个上下对称将冷凝片分为两组，交错固定在气体冷凝腔室内；压缩机有两台，分别与两组冷凝片的热交换金属管连接。本发明的冷凝腔室结构增大了冷凝片与气体的接触面积，保证了气体冷凝效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体冷凝脱水装置及其冷凝脱水方法，尤其涉及一种用于气体输送管道的冷凝脱水装置及其冷凝脱水方法。
背景技术
工业排放气体解析、提纯利用受到普遍重视。许多排放的混合气体中含有水分，需做脱水处理。气体中的水分往往对气体的输送、化学反应等使用过程和结果产生不良的影响，甚至影响生产装置的安全生产，因此气体中的含水量指标常常作为气体纯度指标以外一项重要的指标被严格控制。
发明内容
本发明旨在提供一种利用冷凝原理使混合气体中的水蒸汽凝结在冷凝片上，然后加热成液体排出的气体冷凝脱水装置及其冷凝脱水方法。
一种气体冷凝脱水装置，包括气体冷凝腔室（1）、冷凝片（2）、压缩机（3）、热交换金属管（4）、真空水泵（7）、位于气体冷凝腔室前后两端的压力传感器(9)；所述气体冷凝腔室为圆管形，底部具有导水槽（8），两端分别连接具有阀门（5）的气体输送管道，所述导水槽连接有具有角阀（6）的排出管，所述排出管连接真空水泵；所述冷凝片的平面形状为优弓形，所述优弓形为弓形的弧大于半圆的弓形，其圆弧边与气体冷凝腔室壁配合接触，冷凝片内盘绕热交换金属管，所述冷凝片为多个，相邻两个冷凝片上下对称将冷凝片分为两组，交错固定在气体冷凝腔室内；所述压缩机有两台，分别与上下对称的两组冷凝片的热交换金属管连接。
所述冷凝片的圆心与其直线边的垂直距离为其半径的1/2～1/4；优选为1/3。所述冷凝片的个数为8-12个；优选为10个。相邻冷凝片之间的距离为冷凝片半径的1/3～1/5；优选为1/4。
所述的气体冷凝脱水装置的气体冷凝脱水方法；其步骤为：
A、打开气体冷凝腔室两端的阀门进行供气，启动所述两台压缩机制冷，
B、检测冷凝片结霜的厚度，当冷凝片结霜达到一定厚度，通气性降低，使气体冷凝腔室前后两端的压力差达到5%时，关闭气体冷凝腔室阀门，压缩机反向运转，通过热交换金属管向冷凝片供热化霜；同时打开角阀，启动真空水泵抽出水分和残留气体;
C、重复步骤A、B对气体进行持续冷凝脱水。
本发明的冷凝片的平面形状采用优弓形（弓形的弧大于半圆），其圆弧边与气体冷凝腔室壁配合接触（弓形的半径与气体冷凝腔室的半径相等），上下对称交错固定于腔室内，增大了冷凝片与气体的接触面积，保证了气体冷凝效果。
附图说明
图1为本发明气体冷凝脱水装置的结构示意图。
图2为本发明气体冷凝腔室截面示意图。
具体实施方式
如图1，2所示：本发明的气体冷凝脱水装置包括气体冷凝腔室1、冷凝片2、压缩机3、热交换金属管4、阀门5、角阀6、真空水泵7、导水槽8、压力传感器9。
在气体输送管道上适当部位设置冷凝脱水装置，其冷凝腔室两端连接气体输送管道以阀门截止，中部与真空水泵相通。制作冷凝片，见图1，冷凝片的平面形状为优弓形，其圆弧边与气体冷凝腔室壁配合接触，冷凝片内盘绕热交换金属管，冷凝片为多个，相邻两个冷凝片上下对称将冷凝片分为两组，交错固定在气体冷凝腔室内。用于热交换的金属管可以为钢管、铜或者铜合金管、铝或者铝合金管，如邦迪管盘等。热交换金属管与压缩机相连通，由压缩机调节温度。
当冷凝片结霜达到一定厚度时，通气性降低，使气体冷凝腔室前后两端的压力差达到5%时，关闭脱水冷凝室两端阀门，压缩机反向运转，向冷凝板供热化霜，同时启动真空水泵抽出水分和残留气体。为了方便观察，可在气体冷凝腔室壁上设置观察孔。
冷凝脱水装置按照下列程序循环运转：
管道送气——启动制冷——水分凝结——阀门封闭——供热化霜——抽出水分——阀门开启——管道送气；即打开气体冷凝腔室两端的阀门进行供气，启动所述两台压缩机制冷，为冷凝片提供制冷；检测冷凝片结霜的厚度；关闭气体冷凝腔室阀门，压缩机反向运转，通过热交换金属管向冷凝片供热化霜；打开角阀，启动真空水泵抽出水分和残留气体。
Claims (8)
1.一种气体冷凝脱水装置，包括气体冷凝腔室（1）、冷凝片（2）、压缩机（3）、热交换金属管（4）、真空水泵（7）、位于气体冷凝腔室前后两端的压力传感器(9)；所述气体冷凝腔室为圆管形，底部具有导水槽（8），两端分别连接具有阀门（5）的气体输送管道，所述导水槽连接有具有角阀（6）的排出管，所述排出管连接真空水泵；所述冷凝片的平面形状为优弓形，所述优弓形为弓形的弧大于半圆的弓形，其圆弧边与气体冷凝腔室壁配合接触，冷凝片内盘绕热交换金属管，所述冷凝片为多个，相邻两个冷凝片上下对称将冷凝片分为两组，交错固定在气体冷凝腔室内；所述压缩机有两台，分别与上下对称的两组冷凝片的热交换金属管连接。
2.如权利要求1所述的气体冷凝脱水装置，其特征在于，所述冷凝片的圆心与其直线边的垂直距离为其半径的1/2～1/4。
3.如权利要求1所述的气体冷凝脱水装置，其特征在于，所述冷凝片的圆心与其直线边的垂直距离为其半径的1/3。
4.如权利要求1所述的气体冷凝脱水装置，其特征在于，所述冷凝片的个数为8-12个。
5.如权利要求1所述的气体冷凝脱水装置，其特征在于，所述冷凝片的个数为10个。
6.如权利要求1所述的气体冷凝脱水装置，其特征在于，相邻冷凝片之间的距离为冷凝片半径的1/3～1/5。
7.如权利要求1所述的气体冷凝脱水装置，其特征在于，相邻冷凝片之间的距离为冷凝片半径的1/4。
8.一种权利要求1-7任一项所述的气体冷凝脱水装置的气体冷凝脱水方法；其步骤为：
A、打开气体冷凝腔室两端的阀门进行供气，启动所述两台压缩机制冷；
B、当冷凝片结霜达到一定厚度，通气性降低，使气体冷凝腔室前后两端的压力差达到5%时，关闭气体冷凝腔室阀门，压缩机反向运转，通过热交换金属管向冷凝片供热化霜；同时打开角阀，启动真空水泵抽出水分和残留气体；
C、重复步骤A、B对气体进行持续冷凝脱水。
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