RU2039589C1

RU2039589C1 - Apparatus for gasses drying by freezing

Info

Publication number: RU2039589C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Смирнов; Р.В. Дианов
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: gelatin and glue production. SUBSTANCE: apparatus for gasses drying by freezing has at least two heat-exchangers with input and output branch pipes for gasses and coolant, linked through moisture-separator and system of gas pipelines with cut-off tool. Apparatus has distributing chamber with control mechanism and is fixed over heat-exchangers, that are made in the form of two radiators, mounted on moisture separator. Coolant input and output branch pipes are linked with heat-exchanger pipe space and gas branch pipes with space between pipes. EFFECT: apparatus for gasses drying by freezing is used in gelatin and glue production. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике осушки газов вымораживанием, а более конкретно к устройствам осушки технологического воздуха и предназначено для использования воздухоподготовки при производстве желатина, клея. The invention relates to techniques for drying gases by freezing, and more particularly to devices for drying process air, and is intended for use in air preparation in the production of gelatin, glue.

Известно устройство осушки газа, содержащее корпус с патрубками для подвода теплового влажного и отвода холодного газового потока, установленный в корпусе многосекционный ротор с насадкой и расположенные по разные стороны от ротора газораспределительные камеры, образующие с секциями и патрубками каналы для движения газовых потоков против направления вращения ротора, а также влагоотделитель, соединяющий две смежные камеры ротора [1]
Недостаток данного устройства обмерзание контура охлаждающего воздуха из-за неизбежной передачи влаги от осушаемого газа к охлаждаемому воздуху и малый коэффициент теплопередачи.A device for drying gas is known, comprising a housing with nozzles for supplying thermal wet and cold gas flow outlet, a multi-section rotor with a nozzle installed in the housing and gas distribution chambers located on different sides of the rotor, forming channels for the movement of gas flows with sections and nozzles against the direction of rotation of the rotor and also a dehumidifier connecting two adjacent rotor chambers [1]
The disadvantage of this device is the freezing of the cooling air circuit due to the inevitable transfer of moisture from the drained gas to the cooled air and the low heat transfer coefficient.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство осушки газов вымораживанием, включающее по меньшей мере два теплообменника с патрубками входа и выхода газа и хладагента, соединенных влагоотделителем и системой газопроводов с отсечной арматурой [2]
В устройстве газ проходит по трубному пространству теплообменников вследствие чего внутреннюю поверхность теплообменников технически невозможно развить. Кроме того, для системы газопроводов большого диаметра отсечная арматура сложна в изготовлении и металлоемка. Все эти недостатки приводят к повышенной металлоемкости устройства.Closest to the technical nature of the present invention is a device for drying gases by freezing, including at least two heat exchangers with inlets and outlets of gas and refrigerant connected by a water separator and a gas pipe system with shutoff valves [2]
In the device, the gas passes through the tube space of the heat exchangers, as a result of which the inner surface of the heat exchangers is technically impossible to develop. In addition, for large-diameter gas pipelines, shut-off valves are difficult to manufacture and metal-intensive. All these disadvantages lead to increased metal consumption of the device.

Цель изобретения снижение металлоемкости устройства при сохранении степени осушки. The purpose of the invention is to reduce the metal consumption of the device while maintaining the degree of drying.

В устройстве, включающем по меньшей мере два теплообменника с патрубками входа и выхода газа и хладагента, соединенных влагоотделителем и системой газопроводов, введена распределительная камера с управляющим механизмом, на валу которого жестко закреплена заслонка, регулирующая поочередную подачу осушаемого газа на теплообменники. Распределительная камера закреплена над теплообменниками, установленными на влагоотделителе в виде двух батарей. Патрубки входа и выхода хладагента соединены с трубным пространством теплообменников, а патрубки газа с межтрубным. In the device, which includes at least two heat exchangers with gas and refrigerant inlet and outlet pipes connected by a water separator and a gas piping system, a distribution chamber with a control mechanism is introduced, on the shaft of which there is a rigid shutter that regulates the alternate supply of drained gas to the heat exchangers. The distribution chamber is mounted above the heat exchangers mounted on the moisture separator in the form of two batteries. The refrigerant inlet and outlet nozzles are connected to the tube space of the heat exchangers, and the gas nozzles are connected to the annulus.

В известном устройстве газ проходит для охлаждения и осушки по трубному пространству теплообменников, где развить поверхность теплообменника технически невозможно. Проход газа по трубному пространству теплообменника оправдан при избыточном давлении выше атмосферного. В предлагаемом устройстве газ проходит по межтрубному пространству с развитой с помощью ребер поверхностью теплообменников, что позволяет уменьшить их металлоемкость. Кроме того, для известного устройства производительностью 20-40 тыс.м³/ч по обрабатываемому газу диаметр газопровода достигает 800 мм², что приводит к изготовлению металлоемкой отсечной арматуры. В предлагаемом устройстве регулирующая отсечная арматура в количестве четырех штук заменяется распределительной камерой с одной регулирующей заслонкой, жестко закрепленной на валу управляющего механизма. Установка теплообменников с камерой распределения непосредственно на влагоотделителе придает компактность устройству и позволяет устранить газопроводы, соединяющие теплообменники с влагоотделителем.In the known device, the gas passes for cooling and drying through the tube space of the heat exchangers, where it is technically impossible to develop the surface of the heat exchanger. The passage of gas through the pipe space of the heat exchanger is justified at an excess pressure above atmospheric. In the proposed device, the gas passes through the annulus with the developed surface of the heat exchangers with the help of ribs, which allows to reduce their metal consumption. In addition, for a known device with a capacity of 20-40 thousand m ³ / h for gas being processed, the diameter of the gas pipeline reaches 800 mm ² , which leads to the manufacture of metal-intensive shut-off valves. In the proposed device, the control shut-off valve in the amount of four pieces is replaced by a distribution chamber with one control flap, rigidly fixed to the shaft of the control mechanism. Installing heat exchangers with a distribution chamber directly on the dehumidifier makes the device compact and eliminates gas pipelines connecting the heat exchangers to the dehumidifier.

Таким образом, замена отсечной арматуры на распределительную камеру, возможность развития поверхности теплообмена теплообменников, устранение газопроводов, соединяющих влагоотделитель с теплообменниками, позволит уменьшить металлоемкость устройства. Thus, replacing shut-off valves with a distribution chamber, the possibility of developing a heat exchange surface for heat exchangers, eliminating gas pipelines connecting the moisture separator to heat exchangers will reduce the metal consumption of the device.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 то же, вид сверху. In FIG. 1 shows a device, a longitudinal section; figure 2 is the same, top view.

Устройство осушки газов вымораживанием содержит опорную раму 1 с укрепленными на ней распределительной камерой 2 и патрубками 3 и 4 для подвода и отвода теплого влажного и холодного осушенного газовых потоков и заслонкой 5, жестко закрепленной на валу управляющего механизма 6, теплообменными батареями 7 и 8 с гребенками 9 и 10 для подвода и отвода хладагента, влагоотделителем 11 со сливным штуцером 12. Имеется смотровое окно 13. The gas freeze-drying device contains a support frame 1 with a distribution chamber 2 and nozzles 3 and 4 fixed to it for supplying and discharging warm, wet and cold drained gas flows and a shutter 5 rigidly fixed to the shaft of the control mechanism 6, heat-exchange batteries 7 and 8 with combs 9 and 10 for supplying and discharging refrigerant, a moisture separator 11 with a drain fitting 12. There is a viewing window 13.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Влажный теплый воздух поступает через входной патрубок 3 в распределительную камеру 2, заслонка которой находится в положении а. В этом положении заслонки воздух поступает на теплообменную батарею 8, поверхность которой уже покрыта влагой в виде инея, сконденсированной в предшествующем цикле осушки (движение воздуха показано стрелками). Хладагент проходит через патрубки входа и выхода по внутренней поверхности теплообменных батарей 7 и 8. Warm warm air enters through the inlet pipe 3 into the distribution chamber 2, the damper of which is in position a. In this position, the damper air enters the heat exchange battery 8, the surface of which is already covered with moisture in the form of hoarfrost, condensed in the previous drying cycle (air movement is indicated by arrows). The refrigerant passes through the inlet and outlet pipes along the inner surface of the heat exchange batteries 7 and 8.

В процессе теплообмена иней плавится за счет охлаждения осушаемого воздуха и теплоты конденсации паров, стекает и уносится потоками воздуха во влагоотделитель 11. Жидкость, собираясь во влагоотделителе 11, отводится через штуцер 12 наружу, а осушаемый воздух поступает на поверхность теплообменной батареи 7, уже освобожденную от инея в предыдущем цикле. На этом участке происходит дальнейшее охлаждение воздуха и конденсации влаги. Выпадающая влага оседает на поверхности теплообменной батареи 7 в виде инея. Осушенный до требуемой степени воздух через выходной патрубок 4 направляется потребителю. Через определенный промежуток времени управляющий механизм 6 перемещает заслонку 5 в положение б, и влажный теплый газ поступает на покрытую инеем поверхность теплообменной батареи 7. Цикл осушки повторяется. In the process of heat exchange, hoarfrost melts due to cooling of the drained air and the heat of vapor condensation, drains and is carried away by the air flows into the moisture separator 11. The liquid collected in the moisture separator 11 is discharged through the nozzle 12, and the air to be drained enters the surface of the heat exchange battery 7, which has already been freed from hoarfrost in the previous cycle. In this area, further cooling of the air and condensation of moisture occurs. The precipitated moisture settles on the surface of the heat exchange battery 7 in the form of hoarfrost. Dried to the required degree of air through the outlet pipe 4 is sent to the consumer. After a certain period of time, the control mechanism 6 moves the shutter 5 to position b, and moist warm gas enters the frost-covered surface of the heat exchange battery 7. The drying cycle is repeated.

Claims

GAS DRYING DEVICE BY FREEZING, comprising at least two heat exchangers with gas and refrigerant inlet and outlet pipes connected by a water separator and a gas piping system, characterized in that the device is equipped with a distribution chamber with a control mechanism, on the shaft of which there is a rigid shutter that regulates the alternate supply of drained gas to heat exchangers, while the distribution chamber is mounted above the heat exchangers mounted on the dehumidifier in the form of two batteries, inlet and outlet pipes Yes, the refrigerant is connected to the tube space of the heat exchangers, and the gas pipes with the annulus.