RU2106528C1

RU2106528C1 - Method of drying compressed gas

Info

Publication number: RU2106528C1
Application number: RU97104203A
Authority: RU
Inventors: Леонид Григорьевич Кузнецов; Владимир Львович Борохович; Виталий Кронидович Киселев; Михаил Антонович Колб; Юрий Леонидович Кузнецов; Ювеналий Васильевич Тропченко
Original assignee: Леонид Григорьевич Кузнецов; Владимир Львович Борохович; Виталий Кронидович Киселев; Михаил Антонович Колб; Юрий Леонидович Кузнецов; Ювеналий Васильевич Тропченко
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1998-03-10

Abstract

FIELD: compressor plants for drying compressed gas. SUBSTANCE: in the course of drying the compressed gas delivered by compressor to storage accumulator, gas is passed through water-and-oil separator and through two adsorbers operating in turn. Provision is made for regular purging of water-and-oil separator and regeneration of adsorbent by gas dried beforehand. Purging the adsorbent in each adsorber is started when its housing is heated to temperature of 340 to 360 C and is effected by feeding the gas from the accumulator throttled to a pressure of 1.5 to 2.5 kgf/sq.cm. Purging is effected by pulses, duration of each pulse is equal to 2 min at 15-min interval, purging is continued for 3.5 - 4.5 h. After purging, heating of adsorber is discontinued and purging of the adsorbent is continued till adsorber housing gets cooled to 70 C. Purging the water-and-oil separator is effected by return flow of gas taken from the adsorber operating for drying. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к компрессорным установкам и может быть использовано для осушки сжатого газа. The invention relates to compressor units and can be used to dry compressed gas.

Известен способ осушки сжатого газа при помощи адсорбента, включающий пропускание нагнетаемого газа через два поочередно работающих на осушку адсорбера, при этом при работе одного из адсорберов на осушку, второй проходит регенерацию, а для регенерации адсорбера часть сжатого газа отбирают из трубопровода, нагревают последовательно в рекуперативном теплообменнике и нагревателе, после чего подают газ в адсорбер, а выходящий из адсорбера увлажненный газ пропускают через теплообменник для обогрева газа, идущего на регенерацию, и подают на всасывание компрессора [1]. There is a known method of drying compressed gas using an adsorbent, which includes passing injected gas through two adsorbers that are alternately working to dry, while one of the adsorbers is dried, while the second is regenerated, and for regeneration of the adsorber, part of the compressed gas is taken from the pipeline, heated sequentially in a regenerative heat exchanger and heater, after which gas is supplied to the adsorber, and the moistened gas leaving the adsorber is passed through a heat exchanger to heat the gas going for regeneration, and fed to compressor suction [1].

Использование известного способа осушки нагнетаемого компрессором газа приводит к излишним потерям мощности и производительности и требует усложненной конструкции станции. Using the known method of drying the compressor injected gas leads to excessive losses of power and productivity and requires a complicated design of the station.

Известен способ осушки сжатого газа, нагнетаемого компрессором в накопительный аккумулятор, включающий пропускание нагнетаемого газа последовательно через водомаслоотделитель и два поочередно работающих на осушку адсорбера, при этом периодически осуществляют продувку водомаслоотделителя и поочередную регенерацию адсорберов, причем регенерацию адсорберов осуществляют путем их наружного нагрева и продувки находящегося в них адсорбента ранее осушенным газом [2]. A known method of drying compressed gas injected by a compressor into a storage battery, comprising passing the injected gas sequentially through an oil separator and two adsorbers operating in series to drain, periodically purge the oil separator and alternately regenerate the adsorbers, the adsorbers being regenerated by external heating and by blowing They adsorbent previously dried gas [2].

Известный способ также недостаточно экономичен, так как необходим постоянный отбор газа из накопительного аккумулятора на регенерацию адсорберов. The known method is also not economical enough, since a constant selection of gas from the storage battery for regeneration of adsorbers is required.

Целью настоящего изобретения является повышение экономичности способа осушки сжатого газа в компрессорной станции путем уменьшения количества газа, используемого для регенерации адсорберов. The aim of the present invention is to increase the efficiency of the method of drying compressed gas in a compressor station by reducing the amount of gas used to regenerate adsorbers.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

В процессе осушки сжатого газа, нагнетаемого компрессором в накопительный аккумулятор, включающем пропускание нагнетаемого газа последовательно через водомаслоотделитель и два поочередно работающих на осушку адсорбента, периодическую продувку водомаслоотделителя, поочередную регенерацию адсорберов путем наружного нагрева их и продувки находящегося в них адсорбента ранее осушенным газом, каждый адсорбер перед регенерацией предварительно разгружают до атмосферного давления, а продувку адсорбента в каждом адсорбер начинают при нагреве корпуса адсорбер до заданной температуры 340-360^oC и осуществляют путем периодической подачи из аккумулятора газа, сдросселированного до давления 1,5-2,5 кгс/см², импульсами в течение 2 мин каждый с продолжительностью интервалов между импульсами 15 мин на протяжении 3,5-4,5 ч, после чего прекращают нагрев адсорбера и продолжают его продувку до охлаждения корпуса адсорбер до температуры 70^oC, при этом продувку водомаслоотделителя осуществляют обратным потоком газа, отбираемым из работающего на осушку адсорбера.In the process of drying the compressed gas pumped by the compressor into the storage battery, which includes passing the pumped gas sequentially through the oil separator and two adsorbent working alternately to drain, periodically purging the oil and water separator, sequentially regenerating the adsorbers by externally heating them and blowing each adsorbent contained in them by the previously dried gas before regeneration, they are pre-discharged to atmospheric pressure, and the adsorbent purge in each adsorber is started at the adsorber body roars to a predetermined temperature of 340-360 ^o C and is carried out by periodically supplying gas from the accumulator, throttled to a pressure of 1.5-2.5 kgf / cm ² , with pulses for 2 minutes each with a duration of intervals between pulses of 15 minutes 3.5-4.5 hours, after which the heating of the adsorber is stopped and its purging is continued until the adsorber body is cooled to a temperature of 70 ^o C, while the oil-water separator is purged by a reverse gas flow taken from the adsorber operating for drying.

На чертеже представлена схема компрессорной станции, реализующей описываемый способ. The drawing shows a diagram of a compressor station that implements the described method.

Компрессорная станция содержит линию 1 подачи газа в компрессор 2, линию 3 нагнетания с последовательно установленными водомаслоотделителем 4 и двумя параллельно включенными адсорберами 5 и 6, концевой фильтр 7 и аккумулятор газа 8. На линии нагнетания между водомаслоотделителем 4 и адсорберами 5 и 6 установлены параллельно друг другу обратный клапан 9 и дроссель 10. Водомаслоотделитель 4 через быстродействующий запорный клапан с электроприводом 11 линией 12 соединен с продувочным устройством 13. Аккумулятор газа 8 через быстродействующий запорный клапан 14 с электроприводом и дроссельное устройство 15 линиями 16 и 17 с обратными клапанами 18 и 19 соединен с адсорберами 5 и 6, которые через быстродействующие запорные клапаны 20 и 21 с электроприводами линией 22 через саморегулируемый разгрузочный клапан 23 соединены с продувочным устройством 13. Продувочное устройство 13 сообщено линией 24 через понижающий редуктор 25 с линией 1 подачи газа в компрессор. The compressor station contains a line 1 for supplying gas to compressor 2, a discharge line 3 with sequentially mounted water separator 4 and two adsorbers 5 and 6 connected in parallel, an end filter 7 and a gas accumulator 8. On the discharge line between the oil separator 4 and adsorbers 5 and 6, parallel to each other friend check valve 9 and throttle 10. Water separator 4 through a quick shut-off valve with electric actuator 11 line 12 is connected to the purge device 13. The gas accumulator 8 through a quick shut-off valve the electric valve 14 and the throttle device 15 through lines 16 and 17 with check valves 18 and 19 are connected to adsorbers 5 and 6, which are connected via quick-acting shut-off valves 20 and 21 with electric drives through a self-regulating relief valve 23 to the purge device 13. Purge the device 13 is communicated by line 24 through a reduction gear 25 with a gas supply line 1 to the compressor.

Корпус каждого адсорбера 5 и 6 снабжен электронагревателями 26 и 27 и сигнализаторами 28 и 29 температуры корпусов адсорберов. На линии 3 нагнетания установлены быстродействующие запорные клапаны 30 и 31 с электроприводами и обратные клапаны 32 и 33. The housing of each adsorber 5 and 6 is equipped with electric heaters 26 and 27 and temperature indicators 28 and 29 of the adsorber bodies. On the discharge line 3, quick-acting shut-off valves 30 and 31 with electric actuators and non-return valves 32 and 33 are installed.

Все быстродействующие запорные клапаны связаны функционально через блок управления 34 с электронагревателями 26 и 27 и сигнализаторами 28 и 29 температуры корпусов адсорберов. All high-speed shut-off valves are connected functionally via a control unit 34 with electric heaters 26 and 27 and temperature indicators 28 and 29 of the adsorber bodies.

При работе компрессорной станции газ после его сжатия в компрессоре поступает через водомаслоотделитель 4, обратный клапан 9 и открытый клапан 30 (при работе на осушку адсорбера 5) в адсорбер 5, а затем осушенный газ через обратный клапан 32 и концевой фильтр 7 поступает в аккумулятор газа 8. During the operation of the compressor station, the gas after its compression in the compressor enters through the oil separator 4, the check valve 9 and open valve 30 (during operation for drying the adsorber 5) to the adsorber 5, and then the dried gas through the check valve 32 and the end filter 7 enters the gas accumulator eight.

В водомаслоотделителе 4 происходит отделение газа от водомаслянной эмульсии, при этом в процессе работы станции осуществляют периодическую продувку водомаслоотделителя - по сигналу от блока управления 34 открывается клапан 11, при этом давление в водомаслоотделителе падает, сжатый газ из адсорбер 5 через открытый клапан 30 и дроссель 10 (в обход закрытого обратного клапана 9) поступает в водомаслоотделитель и обратным потоком осушенного (в адсорбере) и дозированного количества (прошедшего через дроссель) газа сдувает с вдагоотделительной насадки водомаслоотделителя влагу и уносит ее через открытый клапан 11 в продувочное устройство 13. In the oil-oil separator 4, gas is separated from the oil-water emulsion, while during the operation of the station, the oil-oil separator is periodically purged - valve 11 opens at the signal from the control unit 34, while the pressure in the oil-separator drops, the compressed gas from the adsorber 5 through the open valve 30 and the throttle 10 (bypassing the closed non-return valve 9) enters the water separator and the back flow of the dried (in the adsorber) and dosed amount (passed through the throttle) gas is blown from the separator to adki vodomaslootdelitelya moisture and carries it through the open valve 11 at the blowing unit 13.

В процессе прохождения газа через работающий на осушку адсорбер 5 адсорбент в нем насыщается влагой, после чего производят переключение адсорберов. Для этого по сигналу с блока управления 34 открывается клапан 14 и сжатый газ из аккумулятора газа 8 через открытый клапан 14, дроссель 15 и обратный клапан 19 плавно заполняет адсорбер 6, после чего по сигналам с блока управления 34 открывается клапан 31 и закрывается клапан 30. During the passage of the gas through the adsorbent 5 operating on dehydration, the adsorbent in it is saturated with moisture, after which the adsorbers are switched. To do this, the signal from the control unit 34 opens the valve 14 and the compressed gas from the gas accumulator 8 through the open valve 14, the throttle 15 and the check valve 19 smoothly fills the adsorber 6, after which, according to the signals from the control unit 34, the valve 31 opens and the valve 30 closes.

После этого вступает в работу адсорбер 6 и сжатый газ от компрессора 2 через водомаслоотделитель 4, обратный клапан 9, открытый клапан 31, адсорбер 6, обратный клапан 33 и концевой фильтр 7 продолжает поступать в аккумулятор газа 8. After that, the adsorber 6 and the compressed gas from the compressor 2 come into operation through the oil and water separator 4, the non-return valve 9, the open valve 31, the adsorber 6, the non-return valve 33 and the end filter 7 continues to flow into the gas accumulator 8.

Осушка газа производится через адсорбер 6, а адсорбер 5 включают на регенерацию. Для этого вначале разгружают до атмосферного давления, для чего по сигналу с блока управления 34 открывается клапан 20 и сжатый газ из адсорбера 5 через открытый клапан 20 и саморегулируемый разгрузочный клапан 23 плавно сбрасывается в продувочное устройство 13. После разгрузки адсорбера 5 по сигналу с блока управления 34 включается нагреватель 26, расположенный на наружной поверхности корпуса адсорбера 5 и начинается нагрев адсорбера и находящегося в нем адсорбента. Необходимая для регенерации температура контролируется сигнализатором 28 температуры и поддерживается в течение необходимого времени путем включения и отключения нагревателя 26 через блок управления 34. Gas is dried through adsorber 6, and adsorber 5 is turned on for regeneration. To do this, first unload to atmospheric pressure, for which, according to the signal from the control unit 34, the valve 20 is opened and the compressed gas from the adsorber 5 through the open valve 20 and the self-regulating unloading valve 23 are smoothly discharged into the purge device 13. After unloading the adsorber 5 by a signal from the control unit 34, the heater 26, located on the outer surface of the adsorber casing 5, is turned on and heating of the adsorber and the adsorbent located therein begins. The temperature required for regeneration is controlled by the temperature indicator 28 and is maintained for the necessary time by turning the heater 26 on and off through the control unit 34.

При наружном нагреве корпуса адсорбера осуществляется постепенный равномерный прогрев находящегося в нем адсорбента, при этом происходит процесс десорбции из пористой структуры адсорбента молекул адсорбированной при работе адсорбента на осушку влаги. Эти молекулы скапливаются в порозности гранул адсорбента. В процессе продувки адсорбента газ выдувает из него десорбированные компоненты, освобождая место для накопления их новой порции. When the adsorber body is heated externally, a gradual uniform heating of the adsorbent present in it is carried out, while the process of desorption of the adsorbed molecules from the porous structure of the adsorbent during the adsorbent is used to dry the moisture. These molecules accumulate in the porosity of the adsorbent granules. In the process of purging the adsorbent, gas blows out desorbed components from it, freeing up space for the accumulation of their new portion.

Продувку адсорбента и отвод десорбированных компонентов из адсорбера 5 начинают при нагреве корпуса адсорбера до температуры 340-360^oC и осуществляют газом при давлении 1,5-2,5 кгс/см², который периодически через каждые 15 мин импульсами по 2 поступает из аккумулятора 8 через открытый клапан 14, дроссель 15 и обратный клапан 18 на протяжении 3,5-4,5 ч. В это время поддерживают заданную температуру адсорбера. Затем прекращают нагрев адсорбера и продолжают продувку адсорбер до охлаждения корпуса адсорбента до температуры 70^oC.Purge of the adsorbent and removal of the desorbed components from the adsorber 5 begin when the adsorber body is heated to a temperature of 340-360 ^o C and is carried out with gas at a pressure of 1.5-2.5 kgf / cm ² , which periodically every 2 min pulses 2 comes from the battery 8 through an open valve 14, a throttle 15 and a check valve 18 for 3.5-4.5 hours. At this time, the set temperature of the adsorber is maintained. Then stop heating the adsorber and continue purging the adsorber until the adsorbent body is cooled to a temperature of 70 ^o C.

Из адсорбера десорбированные компоненты вместе с потоком газа низкого давления через открытый клапан 20 и саморегулируемый разгрузочный клапан 23 отводятся в продувочное устройство 13. From the adsorber, the desorbed components together with the low-pressure gas stream through the open valve 20 and the self-regulating unloading valve 23 are discharged into the purge device 13.

После окончания продувки адсорбера 5 по сигналу от сигнализатора температуры 28 через блок управления 34 закрываются клапаны 14 и 20. Регенерация адсорбера 5 закончена, адсорбер подготовлен к работе на осушку. Аналогично проводят регенерацию адсорбера 6. After the purge of the adsorber 5 is completed, the valves 14 and 20 are closed via the control unit 34 through the control unit 34. Regeneration of the adsorber 5 is completed, the adsorber is ready for drying. Similarly carry out the regeneration of the adsorber 6.

Предложенный способ осушки сжатого газа более эффективен и экономичен по сравнению с известными способами за счет значительного сокращения количества газа, отбираемого на продувку адсорберов, а также за счет уменьшения потерь тепла, уносимого с проходящим через адсорбер газом. The proposed method for drying compressed gas is more efficient and economical in comparison with the known methods due to a significant reduction in the amount of gas taken to purge the adsorbers, as well as by reducing the heat loss carried away with the gas passing through the adsorber.

Claims

A method of drying compressed gas injected by a compressor into a storage battery, comprising passing the injected gas sequentially through a water separator and two adsorber working in series to dry, periodically purging the oil and water separator and alternately regenerating adsorbers previously unloaded to atmospheric pressure, and the adsorbers are regenerated by external heating and purging the adsorbent located in them with a previously dried gas, characterized in that Ku of the adsorbent in each adsorber begin during the heating body adsorber to a predetermined temperature of 340 - 360 ^o C, and it is carried out by periodically supplying pulses of the gas accumulator, throttled to a pressure of 1.5 - 2.5 kgf / cm ² for 2 minutes with a duration pulse intervals of 15 minutes over 3.5 - 4.5 hours after which heating is discontinued and the adsorber to purge continues its cooling to the canister body temperature of 70 ^o C, wherein the purge gas vodomaslootdelitelya carried reflux stream from rabotayuscheg to dehydration canister.