RU2031332C1

RU2031332C1 - Adsorber

Info

Publication number: RU2031332C1
Application number: SU914953720A
Authority: RU
Inventors: В.И. Сашников; И.В. Миняйло
Original assignee: Омское научно-производственное объединение "Сибкриотехника"
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1995-03-20

Abstract

FIELD: chemical mechanical engineering. SUBSTANCE: adsorber has double-neck cylinder 1, cup 2, filters-disctributers 3, unit 4 for fixing filters and adsorbent 5. Filters 3 are provided additionally with filtering elements which are made in form of five-lobe anchor and curved. Sized of the anchor are chosen from R ≥ L;S_filter≥ S_cnp/n, relation, where R is internal radius of curvature of anchor lobes; L is distance between top edge of the cup and closest edge of the bed; S_filter is cross-section area of the filter; S_cnp is cross-section area of the cup; n is number of lobes. EFFECT: improved quality of cleaning; maximal usage of adsorbent. 2 dwg

Description

Изобретение относится к криогенной и холодильной технике и предназначено для применения в баллонах адсорбционной осушки или очистки воздуха, газовых смесей от влаги, углекислоты и углеводородов. The invention relates to cryogenic and refrigeration equipment and is intended for use in adsorption drying cylinders or air purification, gas mixtures from moisture, carbon dioxide and hydrocarbons.

Известны адсорберы, состоящие из одногорлового баллона, крышки, фильтра, стаканов, патрубков для входа и выхода воздуха, штуцеров для загрузки и выгрузки адсорбентов и непосредственно адсорбента (Глизманенко Д.М. Получение кислорода. М.: Химия, 1972, с.409, рис.7.12). Known adsorbers consisting of a one-neck bottle, cap, filter, glasses, nozzles for air inlet and outlet, fittings for loading and unloading adsorbents and adsorbent directly (Glizmanenko D.M. Oxygen production. M .: Chemistry, 1972, p. 409, fig. 7.12).

Недостатком известного адсорбера является наличие застойной зоны в месте ввода воздуха в адсорбер, а значит, и исключение части адсорбента из режима в зоне, где по закону распределения скоростей потока скорость воздуха приближается к нулю. Кроме того, адсорбер характеризуется потерями из-за негерметичности и значительных затрат на изготовление головной части адсорбера. A disadvantage of the known adsorber is the presence of a stagnant zone at the air inlet to the adsorber, and hence the exclusion of part of the adsorbent from the regime in the zone where, according to the law of the distribution of flow velocities, the air velocity approaches zero. In addition, the adsorber is characterized by losses due to leaks and significant costs for the manufacture of the head of the adsorber.

Известны адсорберы, состоящие из цилиндрического сосуда со сферическими крышками и двумя решетками с сетками и адсорбентами. Решетки с сетками и адсорбентом расположены в цилиндре так, что в нем образуются две камеры на входе и выходе воздуха (Разделение воздуха методом глубокого охлаждения. / Под ред. В.И.Епифанова, Л.С.Аксельрод, т.2, рис.30, с.481; авт. св. СССР N 1326851, кл. F 25 B 37/00, 1987). Known adsorbers consisting of a cylindrical vessel with spherical caps and two gratings with nets and adsorbents. Lattices with grids and adsorbent are located in the cylinder so that two chambers are formed at the air inlet and outlet (Air separation by deep cooling. / Ed. By V.I. Epifanov, L.S. Axelrod, vol. 2, fig. 30, p. 481; ed. St. USSR N 1326851, class F 25 B 37/00, 1987).

Недостатками известной конструкции являются значительные материальные и трудовые затраты на изготовление и эксплуатацию (замена адсорбентов) и невозможность использования надежных стандартных баллонов. The disadvantages of the known design are significant material and labor costs for the manufacture and operation (replacement of adsorbents) and the inability to use reliable standard cylinders.

Известен адсорбер, состоящий из корпуса, штуцеров ввода и вывода газа, штуцеров загрузки и выгрузки адсорбента и вставок из усеченных конусов (авт.св. СССР N 1484361, кл. B 01 D 53/04, 1989). Known adsorber consisting of a housing, gas inlet and outlet fittings, adsorbent loading and unloading fittings and inserts from truncated cones (ed. St. USSR N 1484361, class B 01 D 53/04, 1989).

Недостатками известной конструкции являются ее конструктивная сложность как при изготовлении, так и при эксплуатации и обязательность герметичности, что при известных габаритах и давлениях адсорберов трудно исполнимо. The disadvantages of the known design are its structural complexity both in manufacturing and in operation and the mandatory tightness, which is difficult to do with known dimensions and pressures of the adsorbers.

Известны адсорберы, состоящие из двугорлового баллона, двух сетчатых фильтров и фланцев (Герш С.Я. Глубокое охлаждение. Госэнергоиздат, 1960, часть II, с.127, рис.2-38; АКДС-70 М2. Альбом рисунков к техническому описанию и инструкции по эксплуатации КО 101.000.000-ТО1. РИО Упрполиграфиздата, Омск, 1985, с.16, рис.16). There are known adsorbers consisting of a two-necked cylinder, two strainers and flanges (Gersh S.Ya. Deep cooling. Gosenergoizdat, 1960, part II, p.127, fig. 2-38; AKDS-70 M2. Album of figures to the technical description and operating instructions KO 101.000.000-TO1. RIO Uprpoligrafizdata, Omsk, 1985, p.16, fig.16).

Недостатками известной конструкции являются наличие застойных зон в местах ввода и вывода воздуха (газов), неполное использование свойств материала по очистке и осушке из-за известной неравномерности распределения скоростей движения газов по поперечному сечению баллона. The disadvantages of the known design are the presence of stagnant zones at the places of entry and exit of air (gases), the incomplete use of the properties of the material for cleaning and drying due to the known uneven distribution of gas velocities over the cross section of the cylinder.

Целью изобретения является повышение качества очистки путем равномерного распределения газа по сечению двугорлового баллона, максимально возможного использования адсорбента в очистке газов, экономия энергозатрат при производстве и эксплуатации адсорберов. The aim of the invention is to improve the quality of cleaning by uniform distribution of gas over the cross-section of a two-necked cylinder, the maximum possible use of adsorbent in gas purification, saving energy costs in the production and operation of adsorbers.

Цель достигается тем, что в адсорбере, содержащем двугорловый баллон, адсорбент, подводящий и отводящий фильтры, выполненные в виде перфорированных стаканов, фильтры дополнительно снабжены фильтрующими элементами цилиндрической изогнутой формы в виде пятилепесткового якоря, размеры которого выбирают по следующим соотношениям:
R≥ L; S_ф ≥S_ст/n, где R - внутренний радиус изгиба лепестка якоря;
L - расстояние между верхней кромкой стакана и ближайшей кромкой ложемента (установочного отверстия) под фильтр-распределитель;
S_ф - площадь проходного сечения фильтра;
S_ст - площадь проходного сечения стакана;
n - количество лепестков якоря.The goal is achieved in that in an adsorber containing a two-necked balloon, an adsorbent, inlet and outlet filters made in the form of perforated glasses, the filters are additionally equipped with filtering elements of a cylindrical curved shape in the form of a five-petal anchor, the dimensions of which are selected according to the following ratios:
R≥ L; S _f ≥S _st / n, where R is the internal bending radius of the armature petal;
L is the distance between the upper edge of the glass and the nearest edge of the tool tray (mounting hole) under the filter distributor;
S _f - the flow area of the filter;
S _article - the area of the passage section of the glass;
n is the number of petals of the anchor.

На фиг.1 изображена одна из горловин двугорлового адсорбера, продольный разрез; на фиг.2 - адсорбер, поперечный разрез. Figure 1 shows one of the necks of a two-neck adsorber, a longitudinal section; figure 2 - adsorber, cross section.

Адсорбер содержит двугорловый баллон 1, стакан 2 якорного фильтра, фильтры-распределители 3, узел 4 крепления фильтров и адсорбента 5. The adsorber contains a two-necked cylinder 1, a glass 2 of the anchor filter, filter distributors 3, the node 4 for mounting the filters and adsorbent 5.

Адсорбер работает следующим образом. The adsorber works as follows.

Воздушный поток поступает в нижнюю горловину, через стакан попадает в фильтры-распределители и по кратчайшему пути направляется к ближайшим фильтрам распределителям верхней горловины и далее к потребителю. The air flow enters the lower neck, through the glass it enters the filter-distributors and along the shortest path goes to the closest filters to the upper-neck distributors and then to the consumer.

Ввиду того, что фильтров несколько, движение потоков осуществляется секторами с равными скоростями, что уменьшает общее сопротивление баллона. Due to the fact that there are several filters, the movement of flows is carried out by sectors with equal speeds, which reduces the total resistance of the cylinder.

В связи с тем, что исключаются застойные зоны в адсорбере, увеличивается количество адсорбента, участвующего в очистке, что увеличивает время работы адсорбера в режиме очистки, уменьшается и время регенерации адсорбента, ибо регенерирующий поток, поступающий в верхнюю горловину адсорбера, также направляется к нижней горловине по тем же фильтрам-распределителям. Due to the fact that stagnant zones in the adsorber are eliminated, the amount of adsorbent involved in the cleaning increases, which increases the adsorber operating time in the cleaning mode, the adsorbent regeneration time also decreases, because the regenerating stream entering the upper neck of the adsorber also goes to the lower neck by the same filter distributors.

Claims

ADSORBER containing a two-necked cylinder, an adsorbent, inlet and outlet filters made in the form of perforated glasses, characterized in that, in order to improve the quality of cleaning by distributing gas over the cross-section of the two-necked cylinder, the maximum possible use of the adsorbent in gas purification, the filters are additionally equipped with filter elements a cylindrical curved shape in the form of a five-petal anchor, the dimensions of which are selected according to the following ratios:
R ≥ L; S _f ≥ S _with _t / n,
where R is the inner radius of the bend of the petal of the anchor;
L is the distance between the upper edge of the glass and the nearest edge of the tool tray (mounting hole) under the filter distributor;
S _f - the flow area of the filter;
S _with _t is the area of the passage of the glass;
n is the number of petals.