RU141495U1

RU141495U1 - ADSORBER

Info

Publication number: RU141495U1
Application number: RU2013143430/05U
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Татьяна Васильевна Алябьева; Андрей Николаевич Кобелев
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2014-06-10

Abstract

Адсорбер, включающий вертикальный корпус, разделенный перфорированными зигзагообразными перегородками на секции с образованием чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, верхние и нижние решетки и патрубки отвода и подвода газа, при этом патрубок подвода газа представляет собой суживающийся усеченный конус из упругоэластичного материала, на внутренней поверхности которого имеются винтообразные продольно расположенные канавки, причем канавки конструктивно выполнены в виде "ласточкина хвоста", при этом по направлению от большего основания патрубка подвода газа к меньшему его основанию равномерно на горизонтальном уровне между винтообразными продольно расположенными канавками размещены выпускные окна, имеющие одинаковый диаметр на одном горизонтальном уровне и возрастающий на последующих горизонтальных уровнях по мере движения очищаемого газа от большего основания патрубка подвода газа к его меньшему основанию, кроме того, меньшее основание патрубка подвода газа заглушено упругоэластичным материалом, причём на внутренней поверхности патрубка отвода газа выполнены винтообразные продольно расположенные канавки, касательная которых имеет направление по ходу часовой стрелки, а на внутренней поверхности патрубка подвода газа, представляющего собой суживающийся усечённый конус, касательная винтообразных продольно расположенных канавок имеет направление против хода часовой стрелки, отличающийся тем, что перфорированные зигзагообразные перегородки выполнены из биметалла, причём материал биметалла внутренней поверхности конфузора имеет коэффициент теплопроводности в 2-2,5 раз�The adsorber, which includes a vertical casing, divided by perforated zigzag partitions into sections with the formation of staggered confusers and diffusers, upper and lower gratings and gas outlet and gas inlets, while the gas inlet is a tapering truncated cone of elastic material on the inner surface which there are helical longitudinally located grooves, and the grooves are structurally made in the form of a "dovetail", while in the direction from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, outlet windows are arranged uniformly on a horizontal level between helical longitudinally located grooves, having the same diameter at one horizontal level and increasing at subsequent horizontal levels as the gas being cleaned moves from the larger base of the gas supply pipe to its smaller the base, in addition, the smaller base of the gas supply pipe is plugged with an elastic material, moreover, on the inner surface of the pipe the gas inlet is made of helical longitudinally located grooves, the tangent of which has a clockwise direction, and on the inner surface of the gas supply pipe, which is a tapering truncated cone, the tangent of the helical longitudinally located grooves has a counterclockwise direction, characterized in that the perforated zigzag partitions made of bimetal, and the bimetal material of the inner surface of the confuser has a thermal conductivity of 2-2.5 times

Description

Полезная модель относится к технике очистки газов адсорбентами, а именно к газоочистному оборудованию, и может найти применение в химической, металлургической и других отраслях промышленности для очистки газовых смесей.The utility model relates to the technique of gas purification by adsorbents, namely to gas purification equipment, and can be used in chemical, metallurgical and other industries for the purification of gas mixtures.

Известен адсорбер (см. патент РФ №2146167 МПК B01D 53/04 опубл. 10.03.2000), включающий вертикальный корпус, разделенный перфорированными зигзагообразными перегородками на секции с образованием чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, верхние и нижние решетки и патрубки отвода и подвода газа, при этом патрубок подвода газа представляет собой суживающийся усеченный конус из упругоэластичного материала, на внутренней поверхности которого имеются винтообразные продольно расположенные канавки, причем канавки конструктивно выполнены в виде «ласточкина хвоста», при этом по направлению от большего основания патрубка подвода газа к меньшему его основанию равномерно на горизонтальном уровне между винтообразными продольно расположенными канавками размещены выпускные окна, имеющие одинаковый диаметр на одном горизонтальном уровне и возрастающий на последующих горизонтальных уровнях по мере движения очищаемого газа от большего основания патрубка подвода газа к его меньшему основанию, кроме того, меньшее основание патрубка подвода газа заглушено упругоэластичным материалом.The adsorber is known (see RF patent No. 2146167 IPC B01D 53/04 publ. 10.03.2000), including a vertical casing, divided by perforated zigzag partitions into sections with the formation of staggered confusers and diffusers alternating in a checkerboard pattern, the upper and lower lattices and branch pipes for the outlet and supply gas, while the gas supply pipe is a tapering truncated cone of elastic material, on the inner surface of which there are screw-shaped longitudinally located grooves, and the grooves are structurally made in the form of a “dovetail”, while in the direction from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, outlet windows having the same diameter at the same horizontal level and increasing at subsequent horizontal levels as the movement progresses are arranged uniformly on a horizontal level between helical longitudinally located grooves gas being cleaned from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, in addition, the smaller base of the gas supply pipe is drowned out by an elastic erialom.

Недостатком является пульсирующий выход осушенного газа из патрубка отвода из-за контакта с верхней решеткой зигзагообразных перегородок, образованных чередующимися в шахматном порядке конфузорами и диффузорами, в которых скорость перемещения газового потока существенно отличается, создавая эффект струйного истечения, а это приводит к нестабильности работы потребителей газа, особенно пневмоустройств и пневмоаппаратуры.The disadvantage is the pulsating outlet of the dried gas from the exhaust pipe due to contact with the upper grating of zigzag partitions formed by staggered confusers and diffusers, in which the gas flow rate is significantly different, creating the effect of jet outflow, and this leads to instability of gas consumers , especially pneumatic devices and pneumatic equipment.

Известен адсорбер (см. патент РФ №2464070 МПК B01D 53/04 опубл. 20.10/2012 Бюл. №29), включающий вертикальный корпус, разделенный перфорированными зигзагообразными перегородками на секции с образованием чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, верхние и нижние решетки и патрубки отвода и подвода газа, при этом патрубок подвода газа представляет собой суживающийся усеченный конус из упругоэластичного материала, на внутренней поверхности которого имеются винтообразные продольно расположенные канавки, причем канавки конструктивно выполнены в виде «ласточкина хвоста», при этом по направлению от большего основания патрубка подвода газа к меньшему его основанию равномерно на горизонтальном уровне между винтообразными продольно расположенными канавками размещены выпускные окна, имеющие одинаковый диаметр на одном горизонтальном уровне и возрастающий на последующих горизонтальных уровнях по мере движения очищаемого газа от большего основания патрубка подвода газа к его меньшему основанию, кроме того, меньшее основание патрубка подвода газа заглушено упругоэластичным материалом, при этом на внутренней поверхности патрубка отвода газа выполнены винтообразные продольно расположенные канавки, касательная которых имеет направление по ходу часовой стрелки, а на внутренней поверхности патрубка подвода газа, представляющего собой суживающийся усеченный конус, касательная винтообразных продольно расположенных канавок имеет направление против хода часовой стрелки.A known adsorber (see RF patent No. 2464070 IPC B01D 53/04 publ. 20.10 / 2012 Bull. No. 29), comprising a vertical housing, divided by perforated zigzag partitions into sections with the formation of alternating staggered confusers and diffusers, upper and lower grilles and gas outlet and gas supply nozzles, wherein the gas supply nozzle is a tapering truncated cone of elastic material, on the inner surface of which there are helical longitudinal grooves, and the grooves are structurally in they are filled in the form of a "dovetail", while in the direction from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, outlet windows having the same diameter at one horizontal level and increasing at subsequent horizontal levels as they are arranged evenly on a horizontal level between helical longitudinally located grooves movement of the gas being cleaned from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, in addition, the smaller base of the gas supply pipe is drowned out by elastic material, while on the inner surface of the gas outlet pipe there are made helical longitudinally located grooves, the tangent of which has a clockwise direction, and on the inner surface of the gas supply pipe, which is a tapering truncated cone, the tangent of the helical longitudinally located grooves has a direction counterclockwise arrows.

Недостатком является снижение качества осушки газа при длительной эксплуатации, обусловленное налипанием загрязнений на внутренней поверхности перфорированных зигзагообразных перегородок, образующих секции в виде конфузоров и диффузоров, что уменьшает поглощающую поверхность адсорбирующего вещества в пограничном слое и, как следствие, приводит к «проскоку» неочищенного газа.The disadvantage is the decrease in the quality of gas dehydration during long-term operation, due to the accumulation of contaminants on the inner surface of the perforated zigzag partitions, forming sections in the form of confusers and diffusers, which reduces the absorbing surface of the adsorbing substance in the boundary layer and, as a result, leads to a “leakage” of the crude gas.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является поддержание качества осушки газа при длительной эксплуатации путем устранения снижения поглощающей поверхности зерен адсорбента вследствие залипания части адсорбирующего вещества на внутренней поверхности диффузоров и конфузоров за счет его непрерывного термовибрационного стряхивания в месте контакта зерен адсорбента и материала перфорированных зигзагообразных перегородок.The technical task of the proposed utility model is to maintain the quality of gas dehydration during long-term operation by eliminating the decrease in the absorbing surface of the adsorbent grains due to sticking of a part of the adsorbing substance on the inner surface of the diffusers and confusers due to its continuous thermal vibration shaking at the contact point of the adsorbent grains and the material of the perforated zigzag partitions.

Технический результат достигается тем, что адсорбер, включает вертикальный корпус, разделенный перфорированными зигзагообразными перегородками на секции с образованием чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, верхние и нижние решетки и патрубки отвода и подвода газа, при этом патрубок подвода газа представляет собой суживающийся усеченный конус из упругоэластичного материала, на внутренней поверхности которого имеются винтообразные продольно расположенные канавки. Причем канавки конструктивно выполнены в виде «ласточкина хвоста», при этом по направлению от большего основания патрубка подвода газа к меньшему его основанию равномерно на горизонтальном уровне между винтообразными продольно расположенными канавками размещены выпускные окна, имеющие одинаковый диаметр на одном горизонтальном уровне и возрастающий на последующих горизонтальных уровнях по мере движения очищаемого газа от большего основания патрубка подвода газа к его меньшему основанию, кроме того, меньшее основание патрубка подвода газа заглушено упругоэластичным материалом. При этом на внутренней поверхности патрубка отвода газа выполнены винтообразные продольно расположенные канавки, касательная которых имеет направление по ходу движения часовой стрелки, а на внутренней поверхности патрубка подвода газа, представляющего собой суживающийся усеченный конус, касательная винтообразных продольно расположенных канавок имеет направление против хода часовой стрелки., при этом перфорированные зигзагообразные перегородки выполнены из биметалла, причем материал биметалла внутренней поверхности конфузора имеет коэффициент теплопроводности в 2-2,5 раза выше коэффициента теплопроводности материала биметалла внутренней поверхности диффузора.The technical result is achieved by the fact that the adsorber includes a vertical casing, divided by perforated zigzag partitions into sections with the formation of staggered confusers and diffusers, upper and lower grilles and gas discharge and supply pipes, while the gas supply pipe is a tapering truncated cone of elastic material, on the inner surface of which there are helical longitudinally located grooves. Moreover, the grooves are structurally made in the form of a "dovetail", while in the direction from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, outlet windows are arranged uniformly at a horizontal level between helical longitudinal grooves, having the same diameter at the same horizontal level and increasing at subsequent horizontal levels as the gas being cleaned moves from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, in addition, the smaller base of the gas supply pipe yes gas damped elastic material. At the same time, helical longitudinally located grooves are made on the inner surface of the gas outlet pipe, the tangent of which has a clockwise direction, and on the inner surface of the gas supply pipe, which is a tapering truncated cone, the tangent of the helical longitudinally located grooves has a counterclockwise direction. wherein the perforated zigzag partitions are made of bimetal, the bimetal material of the inner surface of the confuser having The coefficient of thermal conductivity is 2-2.5 times higher than the coefficient of thermal conductivity of the bimetal material on the inner surface of the diffuser.

На фиг. 1 изображен общий вид адсорбера; на фиг. 2 изображен патрубок подвода газа в виде суживающего усеченного конуса; на фиг. 3 - развертка внутренней поверхности патрубка подвода газа с направлением касательных винтообразных канавок против хода часовой стрелки; на фиг. 4 - горизонтальные уровни в виде концентрических окружностей размещения выпускных окон; на фиг. 5 - сечение винтообразной продольно расположенной канавки в виде «ласточкина хвоста»; на фиг. 6 - развертка внутренней поверхности патрубка отвода газа с направлением касательных винтообразных канавок по ходу часовой стрелки, на фиг. 7 - зигзагообразные секционные перегородки, выполненные из биметалла.In FIG. 1 shows a general view of the adsorber; in FIG. 2 shows a gas supply pipe in the form of a narrowing truncated cone; in FIG. 3 - scan of the inner surface of the gas supply pipe with the direction of the tangent helical grooves counterclockwise; in FIG. 4 - horizontal levels in the form of concentric circles of the placement of the exhaust windows; in FIG. 5 is a cross section of a helical longitudinally located groove in the form of a "dovetail"; in FIG. 6 is a scan of the inner surface of the gas outlet pipe with the direction of the tangent helical grooves in the clockwise direction, in FIG. 7 - zigzag sectional partitions made of bimetal.

Адсорбер (фиг. 1) включает вертикальный корпус 1, боковые стенки 2 которого и установленные в нем секционные перегородки 3 выполнены зигзагообразными и образуют в каждой секции 4 диффузоры 5 и конфузоры 6, расположенные относительно соседних секций в шахматном порядке. Секции снабжены верхними выходными 7 и нижними входными 8 решетками. Отвод очищенного газа осуществляется через патрубок 9, а вход очищаемого газа осуществляется через патрубок ввода газа 10, выполненного в виде суживающего усеченного конуса.The adsorber (Fig. 1) includes a vertical casing 1, the side walls 2 of which and the partition walls 3 installed therein are zigzag and form in each section 4 diffusers 5 and confusers 6, which are staggered relative to neighboring sections. The sections are equipped with upper output 7 and lower input 8 gratings. The cleaned gas is discharged through the nozzle 9, and the gas to be purified is supplied through the gas inlet 10, which is made in the form of a narrowing truncated cone.

На внутренней поверхности патрубка ввода газа 10 (фиг. 2 и 3), состоящего из упругоэластичного материала, имеются винтообразные продольно расположенные канавки 11, между которыми по направлению от большего основания 12 патрубка ввода газа 10 к меньшему его основанию 13 на различных горизонтальных уровнях по периметру в виде концентрических окружностей 14, 15, 16 (фиг. 4) выполнены выпускные окна 17, 18, 19 (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4).On the inner surface of the gas inlet pipe 10 (Fig. 2 and 3), consisting of an elastic material, there are screw-shaped longitudinally located grooves 11, between which in the direction from the larger base 12 of the gas inlet pipe 10 to its smaller base 13 at different horizontal levels around the perimeter in the form of concentric circles 14, 15, 16 (Fig. 4), outlet windows 17, 18, 19 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) are made.

Выпускные окна 17 имеют одинаковый диаметр на одном горизонтальном уровне по периметру в виде концентрической окружности 14, выпускные окна 18 имеют одинаковый, но несколько больший, чем окна 17 диаметр на одном горизонтальном уровне по периметру патрубка ввода газа 10 в виде концентрической окружности 15. Та же самая пропорциональность наблюдается с окнами 19 на окружности 16. При этом меньшее основание 13 патрубка ввода газа 10 закрыто упругоэластичным материалом, а винтообразные продольно расположенные канавки 11 выполнены в виде «ласточкиного хвоста (фиг.5).The outlet windows 17 have the same diameter at one horizontal level around the perimeter in the form of a concentric circle 14, the outlet windows 18 have the same but slightly larger diameter than the windows 17 at the same horizontal level around the perimeter of the gas inlet pipe 10 in the form of a concentric circle 15. The same the most proportionality is observed with the windows 19 on the circumference 16. Moreover, the smaller base 13 of the gas inlet pipe 10 is closed with an elastic material, and the helical longitudinally arranged grooves 11 are made in the form of a “dovetail” tail (figure 5).

На внутренней, поверхности патрубка отвода 9 выполнены винтообразные канавки 20, продольно расположенные от большего основания 21 к меньшему основанию 22 (фиг.6).On the inner surface of the branch pipe 9, helical grooves 20 are made longitudinally spaced from the larger base 21 to the smaller base 22 (FIG. 6).

Перфорированные зигзагообразные перегородки 3 выполнены из биметалла, причем материал 25 биметалла внутренней поверхности 26 конфузора 6 имеет коэффициент теплопроводности в 2-2,5 раза выше (например, алюминий с коэффициентом теплопроводности 204 Вт/(м·°C) см. стр.312 Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Наука, 1980. 435 с.), чем коэффициент теплопроводности материала 23 биметалла внутренней поверхности 24 диффузора 5 (например, латунь с коэффициентом теплопроводности 85 Вт/(м·°C) см. там же) (фиг.7).The perforated zigzag partitions 3 are made of bimetal, and the bimetal material 25 of the inner surface 26 of the confuser 6 has a thermal conductivity of 2-2.5 times higher (for example, aluminum with a thermal conductivity of 204 W / (m · ° C), see page 312 Nashchokin VV Technical thermodynamics and heat transfer.M .: Nauka, 1980. 435 pp.) Than the coefficient of thermal conductivity of the material 23 bimetal of the inner surface 24 of the diffuser 5 (for example, brass with a thermal conductivity of 85 W / (m · ° C) cm. ibid.) (Fig. 7).

Адсорбер работает следующим образом.The adsorber works as follows.

В процессе очистки газа, насыщенного парообразной влагой, и, особенно, при наличии паров масла, поглощающая поверхность зерен адсорбента при длительной эксплуатации проявляет склонность к слипанию, как между собой, так и преимущественно с внутренней поверхностью корпуса адсорбера. Это ухудшает объемную поглощающую способность самого адсорбирующего вещества, а также способствует забиванию отверстий перфорированной зигзагообразной перегородки 3, что в конечном итоге резко снижает качество осушки при длительной эксплуатации адсорбера. Для устранения налипания зерен адсорбента на перфорированные зигзагообразные перегородки 3 выполнены из биметалла.In the process of purification of a gas saturated with vaporous moisture, and especially in the presence of oil vapors, the absorbent surface of the adsorbent grains during prolonged use exhibits a tendency to stick together, both between themselves and mainly with the inner surface of the adsorber body. This worsens the volumetric absorption capacity of the adsorbent itself, and also contributes to clogging of the holes of the perforated zigzag partition 3, which ultimately sharply reduces the quality of drying during prolonged use of the adsorber. To eliminate the sticking of adsorbent grains on perforated zigzag partitions 3 are made of bimetal.

При перемещении очищенного газа по секциям 4 в конфузоре 6 наблюдается возрастание скорости потока и в результате его трения о внутреннюю поверхность 26 дополнительно выделяется теплота, обеспечивающая возрастание температуры на 2-3°C (см. Серпионова, Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров. М.: Высш. шк. 1969. 388 с). Одновременно в диффузоре 5 скорость потока падает и отсутствует дополнительное изменение температуры внутренней поверхности 24. В результате на материалы 23 и 25 биметалла перфорированных зигзагообразных перегородок 3 воздействует разные градиенты температур (gradt₁ и gradt₂). gradt₁ - градиент изменения температуры за счет трения потока газа о внутреннюю поверхность 26 конфузора 6; gradt₂ - градиент изменения температуры потока очищаемого газа на поверхности 24 диффузора 5.When the purified gas moves through sections 4 in the confuser 6, an increase in the flow rate is observed, and as a result of its friction against the inner surface 26, heat is additionally released, which provides an increase in temperature by 2-3 ° C (see Serpionova, E.N. Industrial adsorption of gases and vapors M.: Higher school 1969.388 s). At the same time, in the diffuser 5, the flow rate drops and there is no additional change in the temperature of the inner surface 24. As a result, different temperature gradients (gradt ₁ and gradt ₂ ) act on the materials 23 and 25 of the bimetal perforated zigzag partitions 3. gradt ₁ - gradient of temperature change due to friction of the gas flow on the inner surface 26 of the confuser 6; gradt ₂ is the gradient of the temperature change of the stream of gas being purified on the surface 24 of the diffuser 5.

В связи с тем, что коэффициент теплопроводности материала 25 биметалла перфорированной зигзагообразной перегородки 3 в 2,0-2,5 раза превышает теплопроводность материала 23 биметалла, происходит интенсивный перенос тепла из материала 25 в материал 23 со смещением физической границы раздела биметалла, что приводит к термовибрации перфорированной зигзагообразной перегородки 3 в зоне контакта поверхности 26 конфузора 6 и поверхности 24 диффузора 5 с зернами адсорбента(см., например, Дмитриев, Л.Н. Биметаллы. Пермь: Кн. изд-во, 1991. 415 с). Следовательно, устраняется возможность налипания отдельных зерен адсорбера на поверхность 24 диффузора 5 и поверхность 26 конфузора 6, что способствует поддержанию нормированной поглощающей способности адсорбирующего вещества в процессе длительной эксплуатации адсорбера.Due to the fact that the thermal conductivity of the material 25 of the bimetal of the perforated zigzag partition 3 is 2.0-2.5 times higher than the thermal conductivity of the material of the bimetal 23, intense heat transfer occurs from the material 25 to the material 23 with a shift of the physical bimetal interface, which leads to thermal vibration of the perforated zigzag partition 3 in the contact zone of the surface 26 of the confuser 6 and the surface 24 of the diffuser 5 with adsorbent grains (see, for example, Dmitriev, LN Bimetals. Perm: Publishing House, 1991. 415 s). Consequently, the possibility of sticking of individual adsorber grains to the surface 24 of the diffuser 5 and the surface 26 of the confuser 6 is eliminated, which helps to maintain the normalized absorption capacity of the adsorbing substance during the long-term operation of the adsorber.

Газ, подлежащий очистке, подается через патрубок ввода газа 10 в корпус 1 адсорбера. В результате уменьшения проходного сечения патрубка ввода газа 10, выполненного в виде суживающего усеченного конуса с находящимися на внутренней его поверхности винтообразными продольно расположенными канавками 11, происходит возрастание скорости движущегося очищаемого газа. Периферийные слои очищаемого газа, перемещаясь по винтообразным продольно расположенным канавкам 11, закручиваются, что приводит при движении очищаемого газа от большего 12 к меньшему 13 основанию патрубка ввода газа 10 к вращению всей массы очищаемого газа.The gas to be cleaned is supplied through a gas inlet 10 to the adsorber housing 1. As a result of the reduction in the cross section of the gas inlet pipe 10, made in the form of a narrowing truncated cone with screw-shaped longitudinally located grooves 11 located on its inner surface, an increase in the speed of the moving gas being cleaned occurs. The peripheral layers of the gas to be cleaned, moving along helical longitudinally located grooves 11, twist, which leads to the rotation of the entire mass of the gas to be cleaned when the gas to be cleaned moves from a larger 12 to a smaller 13 base of the gas inlet 10.

По мере вращения газа в патрубке ввода газа 10, осуществляется выпуск его через выпускные окна 17, 18 и 19. Известно, что скорость движения вращающегося очищаемого газа за счет сужения патрубка ввода газа 10, выполненного в виде суживающего усеченного конуса, увеличивается по мере перехода потока с уровней концентрических окружностей 14, 15, 15 к 16. Поэтому возрастание диаметра выпускных окон 18 относительно окон 17 и окон 19 относительно окон 18 приводит к рациональному перераспределению очищаемого газа, поступающего на нижнюю входную решетку 8.As the gas rotates in the gas inlet pipe 10, it is released through the outlet ports 17, 18 and 19. It is known that the speed of the rotating cleaned gas due to the narrowing of the gas inlet pipe 10, made in the form of a narrowing truncated cone, increases as the flow passes from the levels of concentric circles 14, 15, 15 to 16. Therefore, an increase in the diameter of the outlet windows 18 relative to the windows 17 and the windows 19 relative to the windows 18 leads to a rational redistribution of the gas to be cleaned, entering the lower inlet grate 8.

Равномерная эпюра скоростей газового потока в поперечном сечении корпуса 1 адсорбера на выходе из нижней входной решетки 8 поддерживается за счет живого сечения выпускных окон 17, 18 и 19, что особенно важно для периферийной зоны корпуса 1 адсорбера, где порозность слоя адсорбента выше, чем в его центральной части.A uniform plot of gas flow velocities in the cross section of the adsorber casing 1 at the outlet of the lower inlet grating 8 is supported by the living section of the outlet windows 17, 18 and 19, which is especially important for the peripheral zone of the adsorber casing 1, where the porosity of the adsorbent layer is higher than in it central part.

Одновременно повышение расхода очищаемого газа через центральную часть адсорбера приводит к эжектированию газа из пристенной зоны корпуса 1, вследствие чего эффективность процесса осушки повышается, как за счет равномерного насыщения слоя адсорбента по сечению корпуса 1, так и за счет повышения степени очистки газа.At the same time, an increase in the flow rate of the gas to be cleaned through the central part of the adsorber leads to ejection of gas from the wall zone of the casing 1, as a result of which the drying process is increased both by uniform saturation of the adsorbent layer over the cross section of the casing 1 and by increasing the degree of gas purification.

Очищенный газ с оптимальной эпюрой скоростей после входной нижней решетки 8, обеспечивающий рациональный контакт с адсорбером по поперечному сечению корпуса 1, поступает в секции 4 и, проходя последовательно участки диффузоров 5 и конфузоров 6, непрерывно меняет свою скорость, что приводит к турбулизации потока и повышению массообмена, а также к перераспределению в секциях 4 давления газа. Это выравнивает гидравлическое сопротивление газа в секциях 4 и обеспечивает равномерное омывание газом всего объема адсорбента.The purified gas with an optimal velocity diagram after the inlet lower grill 8, which provides rational contact with the adsorber along the cross section of the housing 1, enters section 4 and, passing successively sections of diffusers 5 and confusers 6, continuously changes its speed, which leads to flow turbulence and increase mass transfer, as well as redistribution in sections 4 of gas pressure. This equalizes the hydraulic resistance of the gas in sections 4 and ensures uniform gas washing of the entire volume of adsorbent.

Очищенный до заданных параметров газ выходит из секций 4 через верхнюю решетку 7, перемещаясь, как в диффузоре 5, так и в конфузоре 6, что приводит к образованию струй с различными скоростями, вызывая пульсирующий характер движения всего потока в патрубке отвода 9.The gas purified to the specified parameters leaves the sections 4 through the upper grill 7, moving both in the diffuser 5 and in the confuser 6, which leads to the formation of jets with different speeds, causing the pulsating nature of the entire flow in the branch pipe 9.

Выполнение на внутренней поверхности патрубка отвода 9 винтообразных канавок 20, продольно расположенных от большего основания 21 к меньшему основанию 22 приводит к поступательно вращательному движению струй газа, выходящих из верхней решетки 7, что сглаживает пульсирующий характер перемещения всего очищенного потока перед поступлением его к потребителю. Кроме того, выполнение винтообразных канавок 11 на внутренней поверхности патрубка ввода газа 10 с направлением касательной против хода часовой стрелки, а винтообразных канавок 20 на внутренней поверхности патрубка отвода 9 с направлением касательной по ходу часовой стрелки приводит к обеспечению динамического устойчивого состояния корпуса адсорбера с закручиваемым вихреобразным перемещением обрабатываемого потока газа (см., например, стр.62, Меркулов. А.П. Вихревой поток и его применение в технике. / ОПТИМА, Самара. 1997, 317 с.)The execution on the inner surface of the outlet pipe 9 of helical grooves 20 longitudinally spaced from the larger base 21 to the smaller base 22 results in a translationally rotational movement of gas jets emerging from the upper grill 7, which smoothes out the pulsating nature of the movement of the entire purified stream before it enters the consumer. In addition, the implementation of the helical grooves 11 on the inner surface of the gas inlet pipe 10 with a tangential direction counterclockwise, and the helical grooves 20 on the inner surface of the outlet 9 with a tangent direction clockwise leads to a dynamic stable state of the adsorber body with a swirling vortex moving the processed gas stream (see, for example, p. 62, Merkulov. A.P. Vortex flow and its application in technology. / OPTIMA, Samara. 1997, 317 p.)

Если по условиям эксплуатации возникает необходимость увеличить количество очищаемого газа, поступающего в адсорбер, то тогда возрастает газовая нагрузка и, соответственно, напор газа, воздействующего на закрытое меньшее основание 13 патрубка ввода газа 10. В этом случае под воздействием возросшего напора газа на закрытое меньшее основание 13 это основание перемещается вверх вследствие того, что материал патрубка ввода газа 10 упругоэластичный, при этом перемещение осуществляется до достижения динамического равновесия между упругостью материала и величиной напора очищаемого газа.If, according to operating conditions, there is a need to increase the amount of gas to be cleaned entering the adsorber, then the gas load increases and, accordingly, the gas pressure acting on the closed smaller base 13 of the gas inlet pipe 10. In this case, under the influence of the increased gas pressure on the closed smaller base 13 this base moves upward due to the fact that the material of the gas inlet pipe 10 is elastic, while the movement is carried out until a dynamic equilibrium between the elasticity m material and the pressure value of the purified gas.

Одновременно с перемещением меньшего основания 13 растягиваются винтообразные продольно расположенные канавки 11, сохраняя свою форму в виде «ласточкина хвоста», и увеличиваются сечения выпускных окон 17, 18 и 19 прямо пропорционально на каждом горизонтальном уровне и равномерно по концентрическим окружностям 14, 15 и 16.Simultaneously with the movement of the smaller base 13, helical longitudinally located grooves 11 are stretched, retaining their dovetail shape, and the sections of the outlet windows 17, 18 and 19 are increased in direct proportion to each horizontal level and uniformly along concentric circles 14, 15 and 16.

Следовательно, в процессе изменения газовой нагрузки обеспечивается независимость получения равномерной эпюры скоростей газового потока, контактирующего с адсорбентом по всему поперечному сечению корпуса 1 адсорбера на выходе из нижней входной решетки 8.Therefore, in the process of changing the gas load, the independence of obtaining a uniform plot of the gas flow velocities in contact with the adsorbent over the entire cross section of the adsorber housing 1 at the outlet of the lower inlet grating 8 is ensured.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что выполнение перфорированных зигзагообразных перегородок из биметалла с материалом со стороны секции, где скорость потока газа возрастает (выполнение в виде конфузора) и соответственно, увеличивается теплота трения о внутреннюю поверхность секции, имеет коэффициент теплопроводности в 2-2,5 раза больше, чем коэффициент теплопроводности материала биметалла со стороны секции, где скорость потока уменьшается (выполнение в виде диффузора), что приводит к образованию термовибрации перфорированных зигзагообразных перегородок. А это устраняет налипание зерен адсорбента на внутренние поверхности секции, что обеспечивает поддержание нормированного качества очистки газа при длительной эксплуатацииThe originality of the proposed technical solution lies in the fact that the implementation of perforated zigzag bimetal partitions with material from the section side, where the gas flow rate increases (execution in the form of a confuser) and, accordingly, the friction heat against the inner surface of the section increases, has a thermal conductivity of 2-2 , 5 times more than the thermal conductivity coefficient of the bimetal material from the side of the section where the flow rate decreases (execution in the form of a diffuser), which leads to the formation of movibration of perforated zigzag partitions. And this eliminates the buildup of adsorbent grains on the inner surfaces of the section, which ensures the maintenance of normalized quality of gas purification during long-term operation

Claims

The adsorber, which includes a vertical casing, divided by perforated zigzag partitions into sections with the formation of staggered confusers and diffusers, upper and lower gratings and gas outlet and gas inlets, while the gas inlet is a tapering truncated cone of elastic material on the inner surface which there are helical longitudinally located grooves, and the grooves are structurally made in the form of a "dovetail", while in the direction from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, outlet windows are arranged uniformly on a horizontal level between helical longitudinally located grooves, having the same diameter at one horizontal level and increasing at subsequent horizontal levels as the gas being cleaned moves from the larger base of the gas supply pipe to its smaller the base, in addition, the smaller base of the gas supply pipe is plugged with an elastic material, moreover, on the inner surface of the pipe the gas inlet is made of helical longitudinally located grooves, the tangent of which has a clockwise direction, and on the inner surface of the gas supply pipe, which is a tapering truncated cone, the tangent of the helical longitudinally located grooves has a counterclockwise direction, characterized in that the perforated zigzag partitions made of bimetal, and the bimetal material of the inner surface of the confuser has a thermal conductivity of 2-2.5 times higher thermal conductivity material bimetal inner surface of the diffuser.