RU199372U1

RU199372U1 - GAS DRYING PLANT

Info

Publication number: RU199372U1
Application number: RU2019139791U
Authority: RU
Inventors: Размик Енокович Агабабян; Сергей Александрович Ермаков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Завод "Газпроммаш"
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2020-08-28

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для подготовки импульсного газа и может быть использована в составе перекачивающих газокомпрессорных станций, газораспределительных станций на объектах нефте- и газодобывающей, химической и других отраслей промышленности для адсорбции газов и паров. Устройство осушки газов, включающее в себя, по крайней мере, две параллельно установленные равные группы адсорберов, снабженные электроуправляемой запорной арматурой и анализатором влажности, подключенными к блоку управления, при этом каждая группа адсорберов связана с вакуум-установкой, каждый из адсорберов содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, с входным и выходным патрубками, наполненный гранулированным адсорбентом, каждый входной патрубок герметично соединен с газопроводом входа газа, и каждый выходной патрубок герметично соединен с газопроводом для выхода газа, входной патрубок размещен в верхней части корпуса, а выходной патрубок размещен в нижней части корпуса, внутри входного и выходного патрубков размещены фильтрующие элементы, выполненные в виде перфорированного цилиндра, корпус с внешней стороны снабжен нагревательным элементом с наружной теплоизоляцией, отличающийся тем, что входные и выходные патрубки выполнены на штуцерно-ниппельном соединении и размещены на боковой стенке адсорбера, в верхнем и нижнем днищах выполнены заглушки на резьбовом соединении, в заглушке верхнего днища выполнено монтажное отверстие для подключения датчика температуры поглотителя в одном баллоне и датчика давления газа в другом баллоне одной группы адсорберов, и каждый адсорбер снабжен датчиком температуры нагревательного элемента, подключенным к блоку управления.The utility model refers to devices for the preparation of pulsed gas and can be used as part of pumping gas compressor stations, gas distribution stations at oil and gas production, chemical and other industries for adsorption of gases and vapors. A device for drying gases, including at least two parallel installed equal groups of adsorbers equipped with electrically controlled shutoff valves and a moisture analyzer connected to the control unit, while each group of adsorbers is connected to a vacuum unit, each of the adsorbers contains a vertically arranged cylindrical casing with upper and lower bottoms, with inlet and outlet nozzles, filled with granular adsorbent, each inlet nozzle is hermetically connected to the gas inlet gas pipeline, and each outlet nozzle is hermetically connected to the gas pipeline for gas outlet, the inlet nozzle is located in the upper part of the case, and the outlet nozzle is located in the lower part of the body, inside the inlet and outlet pipes there are filter elements made in the form of a perforated cylinder, the body on the outside is equipped with a heating element with external thermal insulation, characterized in that the inlet and outlet pipes are made on the nipple connection and are located on the side wall of the adsorber, in the upper and lower bottoms there are plugs on the threaded connection, in the plug of the upper bottom there is a mounting hole for connecting an absorber temperature sensor in one cylinder and a gas pressure sensor in another cylinder of one group of adsorbers, and each adsorber is equipped with a heating element temperature sensor connected to the control unit.

Description

Полезная модель относится к устройствам для подготовки импульсного газа и может быть использована в составе перекачивающих газокомпрессорных станций, газораспределительных станций на объектах нефте- и газодобывающей, химической и других отраслей промышленности для адсорбции газов и паров.The utility model refers to devices for the preparation of pulsed gas and can be used as part of pumping gas compressor stations, gas distribution stations at oil and gas production, chemical and other industries for adsorption of gases and vapors.

Известно устройство регенерации в составе установки подготовки импульсного газа, включающее заполненные адсорбентом регенерируемые адсорберы, оснащенные наружным электрообогревом, запорной арматурой и подключенными к блоку управления датчиком замера влажности, датчиком давления импульсного газа и электроуправляемыми кранами, которое состоит из двух взаимосвязанных линий: рабочей и резервной, каждая из которых содержит по два заполненных цеолитовым поглотителем регенерируемых адсорбера, наружный электрообогрев которых представляет собой намотку греющих кабелей, снабженных датчиком температуры, при этом каждый адсорбер связан с вакуумным насосом и дополнительно оборудован сепаратором и фланцевыми заглушками, установленными в его верхней и нижней частях, причем в верхней фланцевой заглушке размещен датчик для измерения температуры адсорбента (патент РФ № 156432, МПК F17D 1/00, публ. 2015 г.).It is known a regeneration device as part of a pulse gas preparation plant, which includes regenerable adsorbers filled with an adsorbent, equipped with external electric heating, shut-off valves and connected to the control unit with a humidity measurement sensor, a pulse gas pressure sensor and electrically controlled cranes, which consists of two interconnected lines: working and backup, each of which contains two regenerable adsorbers filled with a zeolite absorber, the external electric heating of which is a winding of heating cables equipped with a temperature sensor, while each adsorber is connected to a vacuum pump and is additionally equipped with a separator and flange plugs installed in its upper and lower parts, and in the upper flange plug there is a sensor for measuring the temperature of the adsorbent (RF patent No. 156432, IPC F17D 1/00, publ. 2015).

Недостатком известного устройства является использование дополнительных приборов и устройств, значительно усложняющих алгоритм работы управления установкой, процесс обслуживания и эксплуатации и приводит к удорожанию конструкции и дополнительным материальным и энергетическим затратам.The disadvantage of the known device is the use of additional devices and devices that significantly complicate the algorithm of the control of the installation, the process of maintenance and operation and leads to an increase in the cost of the structure and additional material and energy costs.

Известна установка подготовки импульсного газа для пневмосистем запорно-регулирующих устройств магистральных газопроводов, которая включает в себя размещенные на единой раме систему очистки газа и систему регенерации с двумя заполненными цеолитовым поглотителем адсорберами, имеющими наружный электрообогрев и сообщенными с вакуумным насосом, при этом система регенерации содержит датчик давления газа и узел замера влажности (точки росы) импульсного газа, а каждый адсорбер выполнен с внутренним диаметром от 0,18 до 0,30 м и имеет объем от 0,025 до 0,050 м3 (патент РФ № 179040, МПК F17D 3/00, публ. 2018 г.).Known installation for the preparation of a pulse gas for pneumatic systems of shut-off and control devices of main gas pipelines, which includes a gas purification system and a regeneration system placed on a single frame with two adsorbers filled with a zeolite absorber, having external electric heating and connected to a vacuum pump, while the regeneration system contains a sensor gas pressure and a unit for measuring humidity (dew point) of a pulse gas, and each adsorber is made with an inner diameter of 0.18 to 0.30 m and has a volume of 0.025 to 0.050 m3 (RF patent No. 179040, IPC F17D 3/00, publ. . 2018).

Недостатком известной модели является то, что габариты адсорберов лимитированы как по величине, так и по количеству, что не позволяет увеличить производительность всей установки, а значит приводит к её ограниченному применению на объектах промышленности. The disadvantage of the known model is that the dimensions of the adsorbers are limited both in size and quantity, which does not allow increasing the productivity of the entire installation, and therefore leads to its limited use at industrial facilities.

В качестве прототипа было выбрано устройство для осушки газа, которое содержит группы адсорберов, снабженных нагревательными элементами, и дополнительно содержит средство для создания вакуума, группы адсорберов выполнены с возможностью поочередного подключения к средству для создания вакуума, а нагревательные элементы выполнены с возможностью одновременного включения со средством для создания вакуума. Нагревательные элементы выполнены в виде металлической спирали, либо колец с шагом до 4 см (патент РФ № 183829, МПК B01D 53/04, публ. 2018 г.).As a prototype, a device for gas drying was chosen, which contains groups of adsorbers equipped with heating elements, and additionally contains a means for creating a vacuum, the groups of adsorbers are made with the possibility of alternately connecting to the means for creating a vacuum, and the heating elements are made with the possibility of simultaneous activation with the means to create a vacuum. The heating elements are made in the form of a metal spiral or rings with a pitch of up to 4 cm (RF patent No. 183829, IPC B01D 53/04, publ. 2018).

Недостатком прототипа является то, что корпус каждого адсорбера снабжен верхним и нижним торцевыми фланцами с присоединением к корпусу путем использования шпильки с гайкой. Входной патрубок расположен в верхнем основании и герметично соединен газопроводом со входом для подачи газа, а выходной патрубок расположен в днище и герметично соединен газопроводом с выходом для газа. Такая конструкция адсорбера усложняет процесс загрузки и выгрузки адсорбента на момент его замены, требует дополнительного времени для демонтажа колонны, тем самым приводит к дополнительным эксплуатационным затратам. The disadvantage of the prototype is that the body of each adsorber is equipped with upper and lower end flanges with attachment to the body by using a stud with a nut. The inlet branch pipe is located in the upper base and is hermetically connected by a gas pipeline to the gas supply inlet, and the outlet branch pipe is located in the bottom and hermetically connected by a gas pipeline to the gas outlet. Such a design of the adsorber complicates the process of loading and unloading the adsorbent at the time of its replacement, requires additional time to dismantle the column, thereby leading to additional operating costs.

Так же, применение в качестве нагревательных элементов металлической спирали, либо колец не дает возможности контроля и регулирования температуры нагрева цеолита до требуемых параметров, то приводит к понижению эффективности работы адсорберов и повышению энергозатрат.Also, the use of a metal spiral or rings as heating elements does not make it possible to control and regulate the heating temperature of the zeolite to the required parameters, which leads to a decrease in the efficiency of the adsorbers and an increase in energy consumption.

Задачей настоящей полезной модели является создание экономичной установки, обеспечивающей эргономичность и эффективность работы.The objective of this utility model is to provide an economical installation that provides ergonomic and efficient operation.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в сокращении времени на замену адсорбента в адсорберах без демонтажа колонны, а значит в повышении производительность каждого адсорбера и эффективности работы установки.The technical result of the claimed utility model is to reduce the time for replacing the adsorbent in adsorbers without dismantling the column, and hence in increasing the productivity of each adsorber and the efficiency of the installation.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.The essence of the proposed utility model is as follows.

Установка осушки газов включает в себя две или несколько параллельно установленных группы адсорберов, систему регенерации, систему трубопроводов с запорной управляемой арматурой, узел замера влажности, блок управления. Каждая группа адсорберов включает в себя, по крайней мере, два баллона. Количество групп может быть увеличено в зависимости от расхода подаваемого газа.The gas dehydration unit includes two or more parallel-installed groups of adsorbers, a regeneration system, a pipeline system with controlled shut-off valves, a humidity measurement unit, and a control unit. Each group of adsorbers includes at least two cylinders. The number of groups can be increased depending on the flow rate of the supplied gas.

Каждый из адсорберов представляет собой вертикально расположенный цилиндрический корпус, наполненный гранулированным адсорбентом, с верхним и нижним днищами, с входным и выходным патрубками, каждый входной патрубок герметично соединен с газопроводом входа газа и каждый выходной патрубок герметично соединен с газопроводом для выхода газа. Все адсорберы, входящие в одну группу запитаны от одного газопровода подачи газа на осушку и одного газопровода выхода осушенного газа. Патрубки размещены на боковой стенке адсорбера, входной патрубок в верхней части корпуса, что обеспечивает подачу газа сверху вниз, а выходной патрубок - в нижней части корпуса. Входные и выходные патрубки выполнены на штуцерно-ниппельном соединении, что облегчает демонтаж адсорбера. Внутри входного и выходного патрубков размещены фильтрующие элементы, препятствующие выносу адсорбента за пределы адсорбера. Фильтрующий элемент выполнен в виде перфорированного цилиндра, который обеспечивает равномерное распределение потока газа в адсорбере.Each of the adsorbers is a vertically arranged cylindrical body filled with granular adsorbent, with upper and lower bottoms, with inlet and outlet nozzles, each inlet nozzle is hermetically connected to the gas inlet gas pipeline and each outlet nozzle is hermetically connected to the gas outlet for gas outlet. All adsorbers included in one group are powered from one gas supply line for drying gas and one gas line for drying gas outlet. The branch pipes are located on the side wall of the adsorber, the inlet branch pipe is in the upper part of the housing, which provides gas flow from top to bottom, and the outlet branch pipe is in the lower part of the housing. The inlet and outlet nozzles are made on a nipple-nipple connection, which facilitates the dismantling of the adsorber. Inside the inlet and outlet nozzles there are filter elements that prevent the adsorbent from being carried out of the adsorber. The filter element is made in the form of a perforated cylinder, which ensures uniform distribution of the gas flow in the adsorber.

Верхнее и нижнее днища приварены к цилиндрическому корпусу, что обеспечивает герметичность и большую прочность баллона при высоких давлениях. В верхнем днище предусматривается заглушка на резьбовом соединении, это позволяет ускорить процесс замены адсорбента в адсорбере. С целью достижения прочности и герметичности корпуса адсорбера и сокращения излишнего количества отверстий в баллоне в заглушке верхнего днища предусматривается монтажное отверстие для подключения датчика температуры поглотителя в одном баллоне и датчика давления газа в другом баллоне одной группы адсорберов. Такое решение приводит к удешевлению установки за счёт сокращения количества датчиков по сравнению с прототипами полезных моделей, где датчики давления и температуры устанавливаются на каждый адсорбер. The upper and lower bottoms are welded to the cylindrical body, which ensures tightness and greater strength of the cylinder at high pressures. A plug on a threaded connection is provided in the upper bottom, this allows to speed up the process of replacing the adsorbent in the adsorber. In order to achieve strength and tightness of the adsorber body and reduce the unnecessary number of holes in the cylinder, a mounting hole is provided in the upper bottom plug for connecting an absorber temperature sensor in one cylinder and a gas pressure sensor in another cylinder of one group of adsorbers. This solution leads to a reduction in the cost of the installation due to the reduction in the number of sensors in comparison with prototypes of utility models, where pressure and temperature sensors are installed on each adsorber.

В нижнем днище предусматривается заглушка на резьбовом соединении, что позволяет сократить время на замену адсорбента в адсорберах без демонтажа колонны, а значит повысить производительность каждого адсорбера.A plug on the threaded connection is provided in the lower bottom, which allows to reduce the time for replacing the adsorbent in adsorbers without dismantling the column, and therefore to increase the productivity of each adsorber.

Корпус с внешней стороны снабжен нагревательным элементом по типу греющего кабеля или электрической нагревательной ленты с наружной теплоизоляцией. Каждый нагревательный элемент может быть выполнен в виде подключенной к источнику питания обмотанной вокруг корпуса адсорбера спирали или в виде змейки, что обеспечивает равномерный нагрев корпуса по всей длине. Шаг спирали зависит от длины корпуса и линейной мощности нагревательного элемента. On the outside, the casing is equipped with a heating element like a heating cable or electric heating tape with external thermal insulation. Each heating element can be made in the form of a spiral wound around the adsorber body or in the form of a snake connected to a power source, which ensures uniform heating of the body along its entire length. The spiral pitch depends on the length of the body and the linear power of the heating element.

Диаметр корпуса адсорбера в предпочтительном варианте выполнения варьируется в пределах от 100 до 300 мм, что обеспечивается равномерным нагревом при регенерации и повышает эффективность работы адсорбера. В случае увеличения диаметра корпуса адсорбера более 300 мм ближе к центральной части корпуса адсорбент не будет прогреваться, тем самым не будет регенерироваться в полной мере, что может привести к частому выходу установки на регенерацию и понижению эффективности работы адсорберов и повышению энергозатрат.The diameter of the adsorber body in the preferred embodiment varies in the range from 100 to 300 mm, which is ensured by uniform heating during regeneration and increases the efficiency of the adsorber. If the diameter of the adsorber body is increased by more than 300 mm, closer to the central part of the body, the adsorbent will not warm up, thereby not being fully regenerated, which can lead to frequent regeneration of the unit and a decrease in the efficiency of the adsorbers and an increase in energy consumption.

В этом случае, внутри корпуса адсорбера предусматривается дополнительно нагревающий элемент, заключенный в трубку с возможностью его замены при необходимости. Внутренняя трубка размещена по центру корпуса адсорбера и присоединена к верхнему днищу корпуса путем разъёмного соединения. Использование греющего элемента внутри корпуса позволит увеличить равномерность нагрева адсорбента, тем самым повысит эффективность работы установки. In this case, an additional heating element is provided inside the adsorber body, enclosed in a tube with the possibility of replacing it if necessary. The inner tube is located in the center of the adsorber body and is connected to the upper bottom of the body by a detachable connection. The use of a heating element inside the housing will increase the uniformity of heating the adsorbent, thereby increasing the efficiency of the installation.

Каждый нагревательный элемент снабжен датчиком температуры для контроля предельных рабочих температур и работоспособности греющего элемента и подключен к блоку управления.Each heating element is equipped with a temperature sensor to monitor the maximum operating temperatures and the functionality of the heating element and is connected to the control unit.

На линии подачи импульсного газа после каждой группы адсорберов дополнительно предусматривается установка дросселирующего устройства, обеспечивающего поддержание прохождения определенного расхода газа через адсорбер в пределах допустимого с оптимальной скоростью потока. Применение метода дросселирования позволяет повысить эффективность осушки газа и предохраняет адсорбент от разрушений.On the impulse gas supply line after each group of adsorbers, it is additionally provided for the installation of a throttling device, which ensures that a certain gas flow rate is maintained through the adsorber within the allowable range with an optimal flow rate. Application of the throttling method improves the efficiency of gas drying and protects the adsorbent from destruction.

В зависимости от давления и физико-химических характеристик газа, подаваемого на адсорбер, подбирается толщина и материал составных элементов установки.Depending on the pressure and physicochemical characteristics of the gas supplied to the adsorber, the thickness and material of the unit's components are selected.

В качестве адсорбента может быть использован цеолит, силикагель и другие гранулированные адсорберы.Zeolite, silica gel and other granular adsorbers can be used as the adsorbent.

Каждая группа адсорберов выполнена с возможностью поочередного переключения с режима адсорбции в режим регенерации, что позволяет установке осушки газа работать в непрерывном режиме. Дополнительно в установке осушки газа предусматривается вакуум-установка (вакуум-насос) герметично соединенная с выходом продуктов регенерации, работающая одновременно с нагревательными элементами, которая позволяет повысить эффективность регенерации за счет отведения десорбированных компонентов из адсорберов, а так же нагревать адсорбент до более низких температур, что уменьшает потери адсорбента при прокаливании, повышает срок службы адсорберов и приводит к уменьшению энергозатрат. Выход вакуум-насоса соединен с ёмкостью для сбора конденсата. Ёмкость для сбора конденсата снабжена сливным отверстием с выходом для продуктов регенерации, а газ, освобожденный от влаги, сбрасывается на свечу. Each group of adsorbers is made with the possibility of alternately switching from the adsorption mode to the regeneration mode, which allows the gas drying unit to operate in a continuous mode. In addition, the gas dehydration unit provides for a vacuum unit (vacuum pump), hermetically connected to the outlet of the regeneration products, operating simultaneously with heating elements, which allows increasing the efficiency of regeneration by removing desorbed components from the adsorbers, as well as heating the adsorbent to lower temperatures, which reduces the loss of adsorbent during ignition, increases the service life of the adsorbers and leads to a decrease in energy consumption. The outlet of the vacuum pump is connected to a condensate collection tank. The tank for collecting condensate is equipped with a drain hole with an outlet for regeneration products, and the gas, freed from moisture, is discharged onto the candle.

В составе устройства осушки газа использован датчик влажности, подключенный к газопроводу на выходе из установки, к блоку управления, подключенному к каждому нагревательному элементу и к вакуум-насосу. Блок управления обеспечивает автоматическое управление работой установки по сигналу от датчика влажности.As part of the gas dehydration device, a humidity sensor is used, connected to the gas pipeline at the outlet of the installation, to a control unit connected to each heating element and to a vacuum pump. The control unit provides automatic control of the unit operation by a signal from a humidity sensor.

Датчик влажности предназначен для измерения и регистрации влажности газа на выходе из установки, а также подачи сигнала на блок управления для перехода одной группы адсорберов из режима адсорбции в режим регенерации и ввода в режим адсорбции следующей группы адсорберов.The humidity sensor is designed to measure and record the gas humidity at the outlet from the installation, as well as to send a signal to the control unit to switch one group of adsorbers from the adsorption mode to the regeneration mode and enter the next group of adsorbers into the adsorption mode.

Перед вакуум-установкой предусматривается установка предохранительного клапана для стравливания избыточного давления на свечу.Before the vacuum unit, it is planned to install a safety valve to relieve excess pressure on the spark plug.

Установка может дополнительно включать влагомаслоотделитель, газовый фильтр, ресивер для хранения осушенного газа, датчик перепада давления для контроля давления на входе и выходе установки.The installation can additionally include a moisture-oil separator, a gas filter, a receiver for storing dry gas, a differential pressure sensor for monitoring the pressure at the inlet and outlet of the installation.

Вся установка может быть смонтирована на раме, представляющей собой жесткий металлический каркас или в блок-боксе. Блок-бокс представляет собой металлический каркас, облицованный трехслойными панелями с несгораемым утеплителем из матов базальтового волокна. Блок-бокс может содержать отопительное и вентиляционное оборудование, систему загазованности, систему охранно-пожарной сигнализации и пожаротушения.The entire unit can be mounted on a rigid metal frame or in a block box. The block-box is a metal frame lined with three-layer panels with a fireproof insulation made of basalt fiber mats. The block-box can contain heating and ventilation equipment, a gas system, a security and fire alarm and fire extinguishing system.

Заявляемое устройство поясняется чертежами:The claimed device is illustrated by drawings:

Фиг. 1 — установка осушки газа (принципиальная схема)FIG. 1 - gas dehydration unit (schematic diagram)

Фиг. 2 — адсорбер (вид спереди, продольное сечение адсорбера).FIG. 2 - adsorber (front view, longitudinal section of the adsorber).

Установка осушки газа содержит две параллельно установленные группы адсорберов 3 и 4, линию входа газа 1, линию выхода осушенного газа 2, линию сброса продуктов регенерации 22. В каждую группу адсорберов 3 (4) входит по два адсорбера 7. The gas dehydration unit contains two parallel-installed groups of adsorbers 3 and 4, a gas inlet line 1, a dry gas outlet line 2, a regeneration product discharge line 22. Each group of adsorbers 3 (4) includes two adsorbers 7.

Так же, в установку дополнительно включено устройство для создания вакуума 8 (вакуум-насос), к которому подключена каждая группа адсорберов. Also, the installation additionally includes a device for creating a vacuum 8 (vacuum pump), to which each group of adsorbers is connected.

Каждая группа адсорберов 3 (4) герметично подключена к линии входа 1 и выхода газа 2, и к устройству для создания вакуума 8 с возможностью одновременного переключения одной группы адсорберов в режим адсорбции, а другой группы в режим регенерации посредством переключения электроприводных кранов К2, К3, К4, К7, К8, К10, К11. Each group of adsorbers 3 (4) is hermetically connected to the inlet 1 and outlet of gas 2, and to a device for creating a vacuum 8 with the possibility of simultaneously switching one group of adsorbers to the adsorption mode, and the other group to the regeneration mode by switching the electric drive valves K2, K3, K4, K7, K8, K10, K11.

Каждый адсорбер 7 представляет собой вертикально расположенный цилиндрический корпус 10, наполненный гранулированным адсорбентом 9 с верхним 11 и нижним днищем 12, с входным 13 и выходным патрубком 14, каждый входной патрубок 13 герметично соединен с газопроводом входа газа 1, а каждый выходной патрубок 14 герметично соединен с газопроводом для выхода газа 2. Патрубки размещены на боковой стенке адсорбера, входной патрубок 13 в верхней части корпуса, что обеспечивает подачу газа сверху вниз, а выходной патрубок 14 в нижней части корпуса. Входные и выходные патрубки выполнены на штуцер-ниппельном соединении 18. Внутри входного и выходного патрубка 13 (14) размещены фильтрующие элементы 15, препятствующие выносу адсорбента за пределы адсорбера. Фильтрующий элемент 15 выполнен в виде перфорированного цилиндра, который обеспечивает равномерное распределение потока газа в адсорбере.Each adsorber 7 is a vertically arranged cylindrical body 10 filled with granular adsorbent 9 with upper 11 and lower bottoms 12, with inlet 13 and outlet 14, each inlet 13 is hermetically connected to the gas inlet pipeline 1, and each outlet 14 is hermetically connected with a gas pipeline for gas outlet 2. The branch pipes are located on the side wall of the adsorber, the inlet branch pipe 13 is in the upper part of the housing, which provides gas flow from top to bottom, and the outlet pipe 14 is in the lower part of the housing. The inlet and outlet nozzles are made on the nipple-nipple connection 18. Inside the inlet and outlet nozzles 13 (14), there are filter elements 15 that prevent the adsorbent from being carried out of the adsorber. The filter element 15 is made in the form of a perforated cylinder, which ensures uniform distribution of the gas flow in the adsorber.

В верхнем днище предусматривается заглушка 16 на резьбовом соединении для загрузки адсорбента 9 в адсорбер 7. В заглушке 16 верхнего днища 11 предусматривается монтажное отверстие для подключения датчика температуры поглотителя ДТ1 (или ДТ2) в одном баллоне и датчика давления газа ДД1 (или ДД2) в другом баллоне одной группы адсорберов. Так же в верхнем днище 11 предусматривается установка рым-болта с кольцом 27 для удобства демонтажа баллона.In the upper bottom, a plug 16 is provided on the threaded connection for loading the adsorbent 9 into the adsorber 7. The plug 16 of the upper bottom 11 provides a mounting hole for connecting the temperature sensor of the absorber DT1 (or DT2) in one cylinder and the gas pressure sensor DD1 (or DD2) in another cylinder of one group of adsorbers. Also, in the upper bottom 11, an eye bolt with a ring 27 is provided for the convenience of dismantling the cylinder.

В нижнем днище 12 предусматривается заглушка 17 на резьбовом соединении, для выгрузки адсорбента 9 из адсорбера 7.In the lower bottom 12, a plug 17 is provided on a threaded connection for unloading the adsorbent 9 from the adsorber 7.

Корпус с внешней стороны снабжен нагревательным элементом 19 по типу греющего кабеля или электрической нагревательной ленты с наружной теплоизоляцией 20. Каждый нагревательный элемент может быть выполнен в виде подключенной к источнику питания обмотанной вокруг корпуса адсорбера спирали или в виде змейки, что обеспечивает равномерный нагрев корпуса по всей длине. Шаг спирали зависит от длины корпуса и линейной мощности нагревательного элемента. On the outside, the casing is equipped with a heating element 19 in the form of a heating cable or electric heating tape with outer thermal insulation 20. Each heating element can be made in the form of a spiral wound around the adsorber casing or in the form of a snake, connected to a power source, which ensures uniform heating of the casing throughout length. The spiral pitch depends on the length of the body and the linear power of the heating element.

Каждый адсорбер 7 снабжен датчиком температуры ДТ3, ДТ4, ДТ5, ДТ6 нагревательного элемента 19 для контроля предельных рабочих температур и работоспособности греющего элемента и подключен к блоку управления 23.Each adsorber 7 is equipped with a temperature sensor DT3, DT4, DT5, DT6 of the heating element 19 to control the limiting operating temperatures and the performance of the heating element and is connected to the control unit 23.

В качестве гранулированного адсорбента 9 использован цеолит NaA.Zeolite NaA was used as granular adsorbent 9.

На линии подачи импульсного газа 2 после каждой группы адсорберов дополнительно предусматривается установка дросселирующего устройства 25.On the impulse gas supply line 2, after each group of adsorbers, a throttling device 25 is additionally provided.

Заявляемое устройство содержит блок управления 23 и датчик влажности 24, подключенный к линии выхода газа 2 и блоку управления 23.The claimed device contains a control unit 23 and a humidity sensor 24 connected to the gas outlet line 2 and the control unit 23.

Блок управления 23 выполнен с возможностью автоматического управления работой нагревательных элементов 19 и средства для создания вакуума 8 посредством сигнала от датчика влажности 24.The control unit 23 is configured to automatically control the operation of the heating elements 19 and the means for creating a vacuum 8 by means of a signal from the humidity sensor 24.

На входе средства для создания вакуума 8 установлен предохранительный клапан 26 для предотвращения попадания высокого давления в линию с вакуум-насосом, при срабатывании клапана 26 газ с высоким давлением сбрасывается на свечу С1.At the inlet of the means for creating a vacuum 8, a safety valve 26 is installed to prevent high pressure from entering the line with the vacuum pump; when the valve 26 is triggered, high pressure gas is discharged to the C1 spark plug.

Выход средства для создания вакуума 8 соединен с ёмкостью для сбора конденсата 21, подключенной к линии выхода продуктов регенерации 22. Влага из газа, попадая в ёмкость для сбора конденсата 21 конденсируется, а газ сбрасывается на свечу С2.The outlet of the means for creating a vacuum 8 is connected to a tank for collecting condensate 21, connected to the outlet line of regeneration products 22. Moisture from the gas, getting into the tank for collecting condensate 21, condenses, and the gas is discharged to the candle C2.

Принцип работы заявляемого устройства заключается в следующем.The principle of operation of the proposed device is as follows.

Газ по линии входа 1 поступает в первую группу адсорберов 3 через верхний входной патрубок 13 адсорбера 7. Проходя слой адсорбента 9, очищается от паров влаги и выходит снизу через выходной патрубок 14. Фильтрующие элементы 15 способствуют равномерному распределению газа в баллоне и препятствуют выносу адсорбента из адсорбера. При этом вторая группа адсорберов находится в нерабочем положении. Направление потока газа осуществляется посредством автоматического открытия кранов К2 и К4 и закрытия кранов К7, К11 по сигналу блока управления 23. Gas through the inlet line 1 enters the first group of adsorbers 3 through the upper inlet 13 of the adsorber 7. Passing through the adsorbent layer 9, it is cleaned of moisture vapor and exits from the bottom through the outlet 14. Filtering elements 15 promote uniform gas distribution in the cylinder and prevent the adsorbent from being removed from adsorber. In this case, the second group of adsorbers is in an inoperative position. The direction of the gas flow is carried out by automatically opening the valves K2 and K4 and closing the valves K7, K11 at the signal of the control unit 23.

При сигнале с анализатора влажности 24 о повышении точки росы, в работу включается вторая группа 4 адсорберов, а первая группа 3 переходит в режим регенерации. Перед началом регенерации с баллонов 7 сбрасывается высокое давление на свечу С2 посредством открытия крана К9. Процесс регенерации начинается по сигналу с анализатора 24 на блок управления 23. Далее, по команде с блока управления 23, включаются греющие кабели 19. Контроль работоспособности греющих кабелей 19 осуществляется по датчикам температуры ДТ3, ДТ4. Температура цеолита внутри баллонов контролируется датчиком температуры ДТ1. По достижении цеолитом температуры 150°С открываются краны К10 и К13, вакуум-насос 8 создает отрицательное давление, и цеолит начинает отдавать влагу, регенерируя. Влага из газа, попадая в ёмкость для сбора конденсата 21 конденсируется, а газ сбрасывается на свечу С2. Для слива конденсата используется кран К14.When the signal from the moisture analyzer 24 about an increase in the dew point, the second group of 4 adsorbers is switched on, and the first group 3 goes into the regeneration mode. Before the start of the regeneration from the cylinders 7, high pressure is released to the C2 candle by opening the valve K9. The regeneration process starts on a signal from the analyzer 24 to the control unit 23. Further, on a command from the control unit 23, heating cables 19 are switched on. The heating cables 19 operability is monitored using temperature sensors DT3, DT4. The temperature of the zeolite inside the cylinders is controlled by the temperature sensor DT1. When the zeolite reaches a temperature of 150 ° C, taps K10 and K13 open, the vacuum pump 8 creates negative pressure, and the zeolite begins to release moisture, regenerating. Moisture from the gas, getting into the tank for collecting condensate 21, condenses, and the gas is discharged to the C2 candle. The K14 valve is used to drain the condensate.

Процесс регенерации осуществляется в течении 2-х часов, после чего нагревательные элементы 19 выключаются по команде блока управления 23, а через 20 минут отключается вакуум-насос 8. Далее первая группа адсорберов переходит в режим проверки, соответствующий осушке газа, для чего по команде с блока управления 23, открываются краны К2, К4. Анализатор влажности 24 отслеживает значение точки росы на выходе установки и передает показания на блок управления 23. После проведения проверки, в случае положительного результата, краны К2, К4 закрываются . The regeneration process is carried out within 2 hours, after which the heating elements 19 are turned off at the command of the control unit 23, and after 20 minutes the vacuum pump 8 is turned off. Then the first group of adsorbers goes into the test mode corresponding to gas drying, for which, by command from control unit 23, valves K2, K4 open. The moisture analyzer 24 monitors the dew point value at the outlet of the installation and transmits the readings to the control unit 23. After the check, in case of a positive result, the valves K2, K4 are closed.

После процесса регенерации адсорберы 7 первой группы 3 готовы к процессу осушки газа, который начнется по сигналу с анализатора влажности 24.After the regeneration process, the adsorbers 7 of the first group 3 are ready for the gas dehydration process, which will start at the signal from the 24 moisture analyzer.

В это время датчик влажности 24 регистрирует показания влажности во второй группе адсорберов 4, работающей в режиме осушки. При достижении предельного значения влажности адсорбентов 9 второй группы адсорберов 4 датчик влажности 24 подаёт сигнал на блок управления 23 на переключение второй группы 4 в режим регенерации.At this time, the humidity sensor 24 registers the humidity readings in the second group of adsorbers 4 operating in the drying mode. When the limit value of the humidity of adsorbents 9 of the second group of adsorbers 4 is reached, the humidity sensor 24 sends a signal to the control unit 23 to switch the second group 4 to the regeneration mode.

Вторая группа адсорберов 4 в режиме осушки работает следующим образом. Газ по линии входа 1 поступает во вторую группу адсорберов 4 через верхний входной патрубок 13 адсорбера 7. Проходя слой адсорбента 9, очищается от паров влаги и выходит снизу через выходной патрубок 14. Фильтрующие элементы 15 способствуют равномерному распределению газа в баллоне и препятствуют выносу адсорбента из адсорбера. При этом первая группа адсорберов 3 находится в режиме ожидания. Направление потока газа осуществляется посредством автоматического открытия кранов К7 и К11 и закрытия кранов К2, К4 и К8 по сигналу блока управления 23. The second group of adsorbers 4 in the drying mode operates as follows. Gas through the inlet line 1 enters the second group of adsorbers 4 through the upper inlet pipe 13 of the adsorber 7. Passing the adsorbent layer 9, it is cleaned of moisture vapor and exits from the bottom through the outlet pipe 14. The filter elements 15 promote uniform gas distribution in the cylinder and prevent the adsorbent from being removed from adsorber. In this case, the first group of adsorbers 3 is in standby mode. The direction of the gas flow is carried out by automatically opening the valves K7 and K11 and closing the valves K2, K4 and K8 at the signal of the control unit 23.

При сигнале с анализатора влажности 24 о повышении точки росы, в работу включается вторая группа 4 адсорберов, а первая группа 3 переходит в режим регенерации. Перед началом регенерации с баллонов 7 сбрасывается высокое давление на свечу С2 посредством открытия крана К9. Процесс регенерации начинается по сигналу с анализатора влажности 24 на блок управления 23. Далее, по команде с блока управления 23, включаются греющие кабели 19. Контроль работоспособности греющих кабелей 19 осуществляется по датчикам температуры ДТ3, ДТ4. Температура цеолита внутри баллонов контролируется датчиком температуры ДТ1. По достижении цеолитом температуры 150°С открываются краны К10 и К13, вакуум-насос 8 создает отрицательное давление, и цеолит начинает отдавать влагу, регенерируя. Влага из газа, попадая в ёмкость для сбора конденсата 21 конденсируется, а газ сбрасывается на свечу С2. Для слива конденсата используется кран К14.When the signal from the moisture analyzer 24 about an increase in the dew point, the second group of 4 adsorbers is switched on, and the first group 3 goes into the regeneration mode. Before the start of the regeneration from the cylinders 7, high pressure is released to the C2 candle by opening the valve K9. The regeneration process starts on a signal from the moisture analyzer 24 to the control unit 23. Further, on a command from the control unit 23, heating cables 19 are switched on. The heating cables 19 operability is monitored using temperature sensors DT3, DT4. The temperature of the zeolite inside the cylinders is controlled by the temperature sensor DT1. When the zeolite reaches a temperature of 150 ° C, taps K10 and K13 open, the vacuum pump 8 creates negative pressure, and the zeolite begins to release moisture, regenerating. Moisture from the gas, getting into the tank for collecting condensate 21, condenses, and the gas is discharged to the C2 candle. The K14 valve is used to drain the condensate.

Заявляемое устройство обладает рядом отличительных признаков, которые позволяют повысить эффективность регенерации, производительность установки, обеспечивают непрерывность работы, повышают срок службы адсорберов и приводят к уменьшению энергозатрат.The inventive device has a number of distinctive features that make it possible to increase the efficiency of regeneration, the productivity of the installation, ensure the continuity of operation, increase the service life of the adsorbers and lead to a decrease in energy consumption.

Наличие новых отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели патентоспособности «новизна».The presence of new distinctive features allows us to conclude that the utility model conforms to patentability "novelty".

Заявляемое устройство может быть выполнено с помощью доступных средств, материалов и методов, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применяемость». The claimed device can be made using available means, materials and methods, which indicates its compliance with the criterion of patentability "industrial applicability".

Claims

1. A device for drying gases, which includes two parallel installed equal groups of adsorbers mounted on a frame, which is a rigid metal frame, equipped with electrically controlled shut-off valves and a moisture analyzer connected to a control unit, with each group of adsorbers connected to a vacuum unit, each of the adsorbers contains a vertically arranged cylindrical body with upper and lower bottoms, with inlet and outlet pipes filled with granular adsorbent, each inlet pipe is hermetically connected to the gas inlet gas pipeline, and each outlet pipe is hermetically connected to the gas pipeline for gas outlet, the inlet pipe is located in the upper part of the body, and the outlet pipe is located in the lower part of the body, inside the inlet and outlet pipes there are filter elements made in the form of a perforated cylinder, the body on the outside is equipped with a heating element with external thermal insulation, characterized in that that the inlet and outlet nozzles are made on a choke-nipple connection and are located on the side wall of the adsorber, plugs are made on the threaded connection in the upper and lower bottoms, a mounting hole is made in the plug of the upper bottom for connecting an absorber temperature sensor in one cylinder and a gas pressure sensor in another cylinder of one group of adsorbers, and each adsorber is equipped with a heating element temperature sensor connected to the control unit.

2. The device according to claim 1, characterized in that the diameter of the adsorber body varies from 100 mm to 300 mm.

3. A device according to claim 1, characterized in that the adsorbers with a body diameter of more than 300 mm are made using a heating element located inside the body, connected to a power source.

4. The device according to claim 1, characterized in that a throttling device is installed on the pulse gas supply line after each group of adsorbers.