PL149442B2 - Osuszacz adsorpcyjny sprężonego powietrza - Google Patents

Description

POLSKA OPIS PATENTOWY 149 442 ^RZECZ^„^S?^LITA PATENTU TYMCZASOWEGO LUDOWA

URZĄD

PATENTOWY

PRL

Patent tymczasowy dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 12 09 (P. 269322)

PierwszzńsSwo--Int. Cl.⁴ B01D 53/04. B01D '53/26

ZYTGLNIA

Zgłoszenie ogłoszono: 88 09 29

Opis patentowy opublikowano: 1990 06 30

Twórcy wynalazku: Kazimierz Grunt, Kazimierz Płużynski

Uprawniony z patentu tymczasowego: Kazimierz Grunt, Warszawa; Kazimierz Płużyński, Warszawa (Polska)

Osuszacz adsorpcyjny sprężonego powietrza

Przedmiotem wynalazku jest osuszacz adsorpcyjny sprężonego powietrza, którego zadaniem jest oczyszczanie sprężonego powietrza od zanieczyszczeń szkodliwymi gazami, zwłaszcza parą wodną, składający się z dwóch lub więcej kolumn adsorbentu pracujących przemiennie.

Znane są osuszacze adsorpcyjne sprężonego powietrza składające się z dwóch lub więcej kolumn adsorbentu pracujących przemiennie, w których jedna z kolumn w założonym czasie osusza powietrze a pozostałe w tym czasie podlegają regeneracji—desorpcji. Desorpcja odbywa się przy użyciu suchego powietrza na „gorąco z podgrzewaniem adsorbenta lub na „zimno bez podgrzewania. Urządzenia te posiadają tą wadę, że trudno jest zapewnić wymagany stopień osuszenia powietrza przy zmiennych w czasie parametrach powietrza przeznaczonego do osuszenia. Ponadto zużycie energii na regenerację adsorbenta wobec konieczności zapewnienia stopnia jego osuszania przy najbardziej niekorzystnych parametrach na „wejściu jest najczęściej wyższe niż wynika to z jego stanu po zakończeniu cyklu pracy. W rezultacie przy regeneracji (desorpcji) adsorbentu na „zimno występuje nadmierne zużycie sprężonego powietrza uprzednio już osuszonego. Przy regeneracji na „gorąco zwłaszcza przy wyższych temperaturach występuje oprócz zwiększonego zużycia energii cieplnej konieczność zastosowania czynnika chłodniczego np.: wody lub sprężonego powietrza do odprowadzenia z absorbera zakumulowanego ciepła w celu obniżenia temperatury absorbentu a tym samym zwiększenia jego aktywności dynamicznej sorpcji.

W osuszaczu adsorpcyjnym według wynalazku usuwa się wyżej wymienione wady i niedogodności przez to, że osuszacz wyposażono: po stronie wlotu w zespół zaworowy doprowadzający powietrze do osuszenia i odprowadzający wilgotne powietrze z układu regeneracji do atmosfery a po stronie wylotu w zespół zaworowy odprowadzający powietrze osuszone z jednej z kolumn do odbiorników i do pozostałych kolumn osuszacza oraz w czujniki pomiaru desorpcji zainstalowanych w każdej kolumnie i czujnik pomiaru wilgotności powietrza osuszonego zainstalowany na wyjściu z zespołu zaworowego do odbiorników. Ponadto napędy zespołów zaworowych połączono sygnałami elektrycznymi z czujników desorpcji i czujnika pomiaru wilgotności powietrza osuszonego poprzez układ sterowania posiadający co najmniej dwa regulatory — regulator stopnia osuszenia powietrza na wyjściu oraz regulator stopnia osuszenia absorbentu.

149 442

W przypadku regeneracji „na gorąco wykorzystuje się wyżej wymienione sygnały elektryczne z czujników po ich przejściu przez układ sterowania posiadający dwa regulatory do załączania i wyłączania zespołów grzewczych regeneracji. Dzięki takiemu rozwiązaniu proces sorpcji w kolumnie zostaje zatrzymany z chwilą osiągnięcia założonego stopnia wilgotności powietrza osuszonego sygnalizowanego czujnikiem niedopuszczając do jego przekroczenia i automatycznie uruchomiony w następnej kolumnie, jak również proces desorpcji kolumny zostaje natychmiast' przerwany z chwilą uzyskania sygnału z czujnika desorpcji niedopuszczając do wydatkowania' energii ' angażowanej w procesie ponad czas niezbędny _ do regeneracji kolumny adsorbentu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku w formie schematu funkcjonalnego. Dwie kolumny wypełnione adsorbentem i usytuowane pionowo przedstawiono jako ροζ. 1. Zawory odcinające lub rozdzielcze oraz zawory zwrotne i dławiące, które sterują przepływami przez kolumny 1 przedstawino ogólnie jako zespoły zaworów wlotowych 2 i wylotowych 3. Napędy elektropneumatyczne lub elektryczne tych zespołów przedstawiono jako poz. 7 i 6.

Czujniki desorpcji 5 pokazano jako zainstalowane w każdej kolumnie 1. Czujnik wilgotności powietrza wylotowego 4 pokazano na wylocie do odbiorników. Dla osuszaczy z regeneracją „na gorąco przedstawiono zespół grzewczy 13 załączany elementem 12. W zespole sterowania 9 pokazano tylko dwa elementy—regulator 10 stopnia osuszenia powietrza wylotowego i regulator 11 stopnia osuszenia 'adsorbentu. Linią przerywaną pokazano tory sygnałów elektrycznych a strzałkami kierunek ich przebiegu.

Urządzenie wg wynalazku działa w sposób następujący: sprężone powietrze oczyszczone z zanieczyszczeń w postaci fazy stałej i ciekłej przez separator i filtr (niepokazane na rysunku), dopływa do zespołu zaworowego 2 zainstalowanego po stronie wlotu do osuszacza. Zespół zaworów 2 kieruje strumień wlotowy do jednego z adsorberów 1 gdzie aktualnie przebiega proces sorpcji. Jednocześnie otwiera wylot mieszaniny pary wodnej z powietrzem z drugiego adsorbera do atmosfery 8. W wyniku procesu sorpcji przepływające sprężone powietrze przez daną kolumnę adsorbentu 1 pozbawione jest pary wodnej. Osuszone sprężone powietrze po wyjściu z adsorbera dopływa do zespołu zaworów wylotowych 3. Zespół ten kieruje osuszone sprężone powietrze do wylotu skąd po dokładnej filtracji, nie pokazano na rysunku, kierowane jest do odbiorników, jednocześnie nieznaczna część osuszonego sprężonego powietrza kierowana jest do drugiego adsorbera gdzie odbywa się proces desorpcji.

Proces desorpcji w kolumnie adsorbenta kończy się w momencie osiągnięcia wartości sygnału z czujnika desorpcji 5 wartości zadanej w regulatorze 11 zespołu sterowania 9. Po zadziałaniu regulatora 11 następuje przesterowanie zespołu zaworów 6, a w przypadku regeneracji „na gorąco także wyłączenie poprzez element 12 zespołu grzewczego 13. Zespół grzewczy 13 wbudowany do kolumny adsorbentu służy do jego podgrzewania w czasie procesu desorpcji—regeneracji. Proces sorpcji dłuższy trwający w drugim adsorberze kończy się po osiągnięciu wartości sygnału z czujnika umieszczonego na wylocie 4 wartości zadanej w regulatorze 10 zespołu sterowania 9. Po zadziałaniu regulatora 10 zespół sterowania 9 powoduje zmianę położeń zespołu zaworów wlotowych 2 i wylotowych 3, a w przypadku regeneracji „na gorąco także załączenie poprzez element 12 zespołu grzewczego 13, co powoduje rozpoczęcie następnego cyklu przemiennej pracy osuszacza.

Czujniki pomiaru desorpcji 5 zainstalowano w każdej kolumnie 1 lub na wejściu do każdej kolumny 1, a także może być to pojedyńczy czujnik zainstalowany na wylocie do atomosfery 8 wilgotnego ' powietrza z układu regeneracji. W praktyce czujnik 5 i 4 są to czujniki mierzące wilgotność powietrza lub mierzące wilgotność adsorbentu w sposób bezpośredni lub pośredni np.: wagowo.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Osuszacz adsorpcyjny sprężonego powietrza, do oczyszczania sprężonego powietrza od zanieczyszczeń szkodliwymi gazami, zwłaszcza parą wodną, składający się z dwóch lub więcej ' kolumn adsorbentu wzajemnie połączonych w układzie równoległym i pracujących przemiennie,

   149 442 znamienny tym, że posiada po stronie wlotu zespół zaworowy (2) doprowadzający powietrze przeznaczone do osuszania i odprowadzający wilgotne powietrze z układu regeneracji do atmosfery 8 a po stronie wylotu zespół zaworowy (3) odprowadzający powietrze osuszone z jednej z kolumn (1) do odbiorników i do pozostałych kolumn (1) osuszacza oraz czujniki pomiaru desorpcji 5 związane z każdą kolumną 1 i czujnik pomiaru wilgotności powietrza (4) zainstalowany na wyjściu zespołu zaworowego (3) do odbiorników, przy czym napęd (7) zespołu zaworowego (2) i napęd (6) zespołu zaworowego (3) są sprzężone sygnałem elektrycznym z czujników desorpcji (5) i czujnikiem pomiaru wilgotności powietrza wylotowego (4) poprzez układ sterowania (9) zawierający regulator (10) stopnia osuszenia powietrza wylotowego i regulator (11) stopnia osuszenia adsorbentu.
2. 2. Osuszacz według zastrz. 1, znamienny tym, że czujniki pomiaru desorpcji (5) związane z każdą kolumną (1) są usytuowane w każdej kolumnie (1) lub na wejściu do każdej kolumny (1) albo na wylocie do atomosfery (8).
3. 3. Osuszacz według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dla ogrzewania adsorbentu posiada zespół grzewczy (13) umieszczony w każdej kolumnie (1) załączany elementem (12) poprzez układ sterowania (9).