RU2086294C1

RU2086294C1 - Compressed air separator-drier

Info

Publication number: RU2086294C1
Application number: RU93035065A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Данченко; В.Н. Анциферов; А.В. Тарасов
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: devices for cleaning and drying compressed air; various industries. SUBSTANCE: separator-drier has horizontal cylindrical housing provided with inlet, drain and outlet branch pipes. Outlet branch pipe is sunk in housing. Perforated partition divides housing into two sections where filter elements are mounted. Filter element provided in section at outlet branch pipe is made from permeable metallic, ceramic or polymer foam. It is made in the form of gently sloping cylinder with tight bases. It is fitted on central tube rigidly secured on partition and provided with perforations. Filter element of second section mounted at outlet branch pipe is made in the form of stack of vertical plates made from permeable metallic or ceramic foam. Outer surface of plates is coated with finely-dispersed sintered metallic or ceramic powder. Sunk end of outlet branch pipe is provided with tight base. Both sections of housing are provided with drain branch pipes fitted in its lower portion. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам очистки и осушки сжатого воздуха и может быть использовано во всех отраслях промышленности, например в устройствах воздухоснабжения пневмосистем различного назначения. The invention relates to devices for cleaning and drying compressed air and can be used in all industries, for example, air supply devices for pneumatic systems for various purposes.

Известно устройство для осушки газов, включающее корпус с перфорированным днищем, крышку, камеры сборки влаги, кассету с сорбентом, установленную с возможностью вертикального перемещения на фиксирующем элементе из гидрофильного пористого материала, жесткого в сухом и эластичного во влажном состояниях, патрубок ввода газа в нижней части, патрубок вывода газа, подвижный контакт, закрепленный на кассете, и неподвижный контакт, закрепленный на внутренней поверхности корпуса [1]
Недостатки известного устройства низкая производительность по сжатому воздуху из-за значительного гидравлического сопротивления кассеты с сорбентом и фиксирующего элемента из гидрофильного пористого материала, ограниченные влагоемкость и ресурс работы из-за накапливания влаги в кассете и фиксирующем элементе и необходимость их периодической регенерации, значительные габариты для обеспечения высокой производительности процесса осушки.A device for drying gases is known, including a housing with a perforated bottom, a lid, moisture collection chambers, a sorbent cassette installed with the possibility of vertical movement on a fixing element of a hydrophilic porous material, rigid in dry and elastic in wet conditions, a gas inlet pipe at the bottom , gas outlet pipe, movable contact fixed to the cassette, and fixed contact fixed to the inner surface of the housing [1]
The disadvantages of the known device is low productivity in compressed air due to the significant hydraulic resistance of the cartridge with the sorbent and the fixing element of the hydrophilic porous material, limited moisture capacity and service life due to the accumulation of moisture in the cartridge and fixing element and the need for periodic regeneration, significant dimensions to ensure high performance drying process.

Известен сепаратор-осушитель сжатого воздуха, имеющий корпус с тангенциальным входом и соосным дренажным патрубком, патрон с фильтром и адсорбентом, размещенные между перфорированными дисками, крышку с соосным выходным патрубком и пружину поджима, расположенную между крышкой и патроном, причем выходной патрубок углублен в полость между крышкой и патроном, имеет отверстия и снабжен центрирующей пружину тарелкой, расположенной ниже отверстия [ 2
Недостатки известного сепаратора-осушителя сжатого воздуха трудоемкость изготовления и эксплуатации, высокое гидравлическое сопротивление фильтра и адсорбента, ограниченная влагоемкость из-за прохождения процесса поглощения в объеме адсорбента, который по сути выполняет функции второго фильтра, ограниченная производительность процесса осушки, для повышения которой необходимо существенное увеличение габаритов установки.Known separator-dryer of compressed air, having a housing with a tangential inlet and a coaxial drainage pipe, a cartridge with a filter and adsorbent located between the perforated disks, a cover with a coaxial output pipe and a compression spring located between the cover and the cartridge, and the output pipe is deepened into the cavity between lid and cartridge, has holes and is equipped with a centering spring plate located below the hole [2
The disadvantages of the known separator-dryer of compressed air are the complexity of manufacturing and operation, high hydraulic resistance of the filter and adsorbent, limited moisture capacity due to the passage of the absorption process in the volume of the adsorbent, which essentially performs the functions of a second filter, limited performance of the drying process, which requires a significant increase installation dimensions.

Заявляемая конструкция позволяет повысить производительность, надежность и ресурс работы сепаратора-осушителя, снижения его весовых и габаритных характеристик и трудоемкости изготовления. The claimed design allows to increase productivity, reliability and service life of the separator-dryer, reducing its weight and overall characteristics and the complexity of manufacturing.

Предлагаемый сепаратор-осушитель сжатого воздуха, имеющий цилиндрический корпус, снабженный входным, дренажным и углубленным в корпус перфорированным выходным патрубками и разделенный перфорированной перегородкой на две секции, в которых установлены фильтрующие элементы, отличается тем, что ось корпуса расположена горизонтально, фильтрующий элемент в секции у входного патрубка изготовлен из проницаемой металлической или керамической, или полимерной пены в виде полого цилиндра с непроницаемыми основаниями, насаженного на центральную трубу, которая жестко закреплена на перегородке, имеющей перфорацию на площади сечения трубы, фильтрующий элемент второй секции выполнен в виде пакета установленных на выходном патрубке вертикально расположенных пластин из проницаемой металлической или керамической пены, наружная поверхность которых покрыта слоем из мелкодисперсного спеченного металлического или керамического порошка, при этом углубленный конец выходного патрубка снабжен непроницаемым основанием, а обе секции корпуса имеют дренажные патрубки, расположенные в его нижней части. The proposed separator-dryer of compressed air having a cylindrical body, equipped with an inlet, drainage and perforated outlet pipes deepened in the housing and divided by a perforated partition into two sections in which filter elements are installed, is characterized in that the axis of the housing is horizontal, the filter element in the section the inlet pipe is made of permeable metal or ceramic, or polymer foam in the form of a hollow cylinder with impermeable bases, mounted on a central the second pipe, which is rigidly fixed to a partition having perforation in the pipe cross-sectional area, the filter element of the second section is made in the form of a package of vertically arranged plates of permeable metal or ceramic foam installed on the outlet pipe, the outer surface of which is coated with a layer of finely divided sintered metal or ceramic powder while the deepened end of the outlet pipe is provided with an impermeable base, and both sections of the housing have drainage pipes located in its about the bottom.

На чертеже представлен предлагаемый сепаратор-осушитель сжатого воздуха, общий вид. The drawing shows the proposed separator-dryer of compressed air, General view.

Сепаратор содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Вертикальная перегородка 4 делит корпус на две секции 5 и 6. В нижней части каждой секции расположены дренажные патрубки 7. В секции 5 фильтрующий элемент 8 в форме полого цилиндра насажен на центральную трубу 9, расположенную вдоль оси корпуса 1 и жестко закрепленную на перегородке 4. Фильтрующий элемент 8 может быть выполнен из проницаемой металлической или керамической, или полимерной пены, при этом основания 10 полого цилиндра изготавляют непроницаемыми. The separator contains a horizontal cylindrical housing 1 with input 2 and output 3 nozzles. A vertical partition 4 divides the casing into two sections 5 and 6. In the lower part of each section there are drainage pipes 7. In section 5, a filter element 8 in the form of a hollow cylinder is mounted on a central pipe 9 located along the axis of the casing 1 and rigidly fixed to the partition 4. The filter element 8 may be made of permeable metal or ceramic, or polymer foam, while the base 10 of the hollow cylinder is made impermeable.

На выходном патрубке 3 устанавливают пакет вертикально расположенных пластин 11, изготовленных из пеноматериала. Наружная поверхность пластин покрыта слоем 12 из спеченного мелкодисперсного порошка, например меди, бронзы, керамики. В месте установки пластин 11 выходной патрубок 3 имеет перфорацию 13. Углубленный конец патрубка 3 снабжен непроницаемым основанием 14. At the outlet pipe 3, a stack of vertically arranged plates 11 made of foam is installed. The outer surface of the plates is covered with a layer 12 of sintered fine powder, for example copper, bronze, ceramics. At the place of installation of the plates 11, the outlet pipe 3 has a perforation 13. The recessed end of the pipe 3 is provided with an impermeable base 14.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Сжатый воздух после компрессора поступает через входной патрубок 2 в кольцевое пространство между фильтрующим элементом 8 и корпусом 1 секции 5. Проходя через фильтр 8, сжатый воздух очищается от пыли и частично от аэрозолей масла и воды и поступает по трубе 9 через перфорацию во вторую секцию 6. По мере насыщения аэрозоли воды и масла вместе с твердыми частицами стекают с фильтра 8 на дно секции 5 и через дренажный патрубок 7 удаляются из сепаратора. Сжатый воздух проходит через слой из спеченного мелкодисперсного порошка 12, нанесенный на пластины 11 из пеноматериала, где происходит его полная очистка от аэрозольных примесей, а затем сквозь сетчато-ячеистую структуру пластины 11 и перфорации на патрубке 3 поступает собственно в выходной патрубок и направляется к потребителю. Абсорбированные пористым слоем из мелкодисперсного спеченного порошка аэрозоли воды и масла под действием силы тяжести стекают по поверхности пористого слоя и его межпоровому пространству на дно секции 6, откуда затем удаляются через дренажный патрубок 7. Compressed air after the compressor enters through the inlet pipe 2 into the annular space between the filter element 8 and the housing 1 of section 5. Passing through the filter 8, the compressed air is cleaned of dust and partially from aerosols of oil and water and enters through the pipe 9 through the perforation into the second section 6 As the aerosols of water and oil are saturated, together with the solid particles flow from the filter 8 to the bottom of the section 5 and are removed from the separator through the drain pipe 7. Compressed air passes through a layer of sintered fine powder 12, deposited on a plate 11 of foam, where it is completely cleaned of aerosol impurities, and then through the mesh-cellular structure of the plate 11 and the perforations on the pipe 3 enters the outlet pipe itself and is sent to the consumer . Aerosols of water and oil absorbed by the porous layer of finely divided sintered powder flow down the surface of the porous layer and its inter-pore space to the bottom of section 6 under the action of gravity, from where they are then removed through the drainage pipe 7.

Регенерация фильтров 8 и 11 осуществляется распространенными способами, например их реверсивной продувкой воздухом или водой или промывкой в соответствующем растворителе, не нарушающем их целостность. The regeneration of filters 8 and 11 is carried out by common methods, for example, by reversing their purging with air or water or washing in an appropriate solvent that does not violate their integrity.

Применение предлагаемого сепаратора-осушителя сжатого воздуха позволяет существенно повысить такие его эксплутационные характеристику как ресурс непрерывной работы, т. к. капельная влага не накапливается в многослойном фильтре, а стекает по его фильтрующей поверхности из мелкодисперсного спеченного порошка и периодически удаляется из устройства; производительность или расходные характеристики по сжатому воздуху, т. к. проницаемость пеноматериалов, составляющих основной объем фильтров, на два-три порядка выше чем у фильтрующего слоя из мелкодисперсного спеченного порошка, толщина которого выбирается достаточно малой, чтобы обеспечить отделение аэрозолей, а несущая способность фильтра обеспечивает сетчато-ячеистым каркасом пеноматериала; степень фильтрация, т.к. конструкции фильтров и схема их компоновки в устройстве позволяет обеспечить удаления капельной влаги на уровне 99,7-99,9%
Предлагаемый сепаратор-осушитель отличают также низкие материало-, энерго- и трудоемкость при изготовлении и удобство и простота эксплуатации.The use of the proposed separator-dryer of compressed air can significantly increase its operational characteristics such as continuous service life, since drip moisture does not accumulate in the multilayer filter, but flows down its filter surface from finely divided sintered powder and is periodically removed from the device; performance or flow characteristics for compressed air, because the permeability of the foams that make up the bulk of the filters is two to three orders of magnitude higher than that of the filter layer of finely divided sintered powder, the thickness of which is selected small enough to ensure separation of aerosols, and the bearing capacity of the filter provides a mesh-cellular frame of foam; degree of filtration, as the design of the filters and the layout of their arrangement in the device allows for the removal of droplet moisture at the level of 99.7-99.9%
The proposed separator-dryer is also distinguished by low material, energy and labor intensity in manufacturing and convenience and ease of operation.

Claims

A separator-dryer of compressed air containing a cylindrical body, equipped with inlet, drainage and perforated outlet pipes deepened into the body and divided by a perforated partition into two sections, in which filter elements are installed, characterized in that the axis of the body is located horizontally, the filter element in the section at the input the nozzle is made of permeable metal, or ceramic, or polymer foam in the form of a hollow cylinder with impenetrable bases and is mounted on the central pipe, fixedly mounted on a partition having perforation over the pipe cross-sectional area, the filter element of the second section is made in the form of a package of plates vertically mounted on the outlet pipe of permeable metal or ceramic foam, the outer surface of which is covered with a layer of finely dispersed sintered metal or ceramic powder, while the recessed end the outlet pipe is provided with an impermeable base, and drainage pipes are located in the lower part of both sections of the housing.