RU2294793C2 - Installation for the compressed air dehydration - Google Patents
Installation for the compressed air dehydration Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294793C2 RU2294793C2 RU2005113451/15A RU2005113451A RU2294793C2 RU 2294793 C2 RU2294793 C2 RU 2294793C2 RU 2005113451/15 A RU2005113451/15 A RU 2005113451/15A RU 2005113451 A RU2005113451 A RU 2005113451A RU 2294793 C2 RU2294793 C2 RU 2294793C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- compressed air
- amplifier
- ejector
- compressor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Gases (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике очистки газов в различных отраслях народного хозяйства, например в химической, газовой промышленностях, где необходимо использовать очищенные газы, и применяется преимущественно для осушки и очистки на буровых установках.The invention relates to techniques for gas purification in various sectors of the national economy, for example, in the chemical and gas industries where it is necessary to use purified gases, and is mainly used for drying and purification in drilling rigs.
Известна установка для осушки сжатого воздуха (см., патент США №3568406, кл. 53-33, 1968), включающая компрессор, холодильник, два адсорбера с полостями для адсорбента и теплоносителя и патрубки входа и выхода теплоносителя, влажного и осушенного воздуха, магистраль осушенного воздуха и магистраль влажного воздуха.A known installation for drying compressed air (see, US patent No. 3568406, CL 53-33, 1968), including a compressor, a refrigerator, two adsorbers with cavities for adsorbent and coolant and nozzles for the inlet and outlet of the coolant, moist and dried air, highway drained air and humid air line.
Недостатком является необходимость использования дополнительных энергоемких калорифера и воздуходувки, а также невозможность регулирования степени осушки сжатого воздуха перед потребителем.The disadvantage is the need to use additional energy-intensive air heater and blower, as well as the inability to control the degree of drying of compressed air in front of the consumer.
Известна установка сжатого воздуха (см., а.с. №893239, М кл. В 01 D 53/26, Бюл. №48, 1981.), включающая компрессор, холодильник, два адсорбера с полостями для адсорбента и теплоносителя и патрубками для входа и выхода теплоносителя влажного и осушенного воздуха, магистраль осушенного воздуха с эжектором и магистраль влажного воздуха с эжектором, установленным перед холодильником, подогреватель, соединенный с полостью для теплоносителя и с компрессором.A known installation of compressed air (see, AS No. 893239, M class B 01 D 53/26, Bull. No. 48, 1981.), including a compressor, a refrigerator, two adsorbers with cavities for adsorbent and coolant and nozzles for the inlet and outlet of the coolant of wet and dried air, the dry air line with an ejector and the wet air line with an ejector installed in front of the refrigerator, a heater connected to the cavity for the coolant and to the compressor.
Недостатком являются значительные энергозатраты, обусловленные завышенным по сравнению с необходимыми для потребителя количеством вырабатываемого осушенного сжатого воздуха при отрицательных температурах окружаемой среды, определяемые несоответствием объема сжатого воздуха, производимого как при положительных температурах, так и при отрицательных температурах окружающей среды, когда плотность всасываемого воздуха выше и, соответственно, будет больше массовая производительность компрессора, при его постоянной скорости привода, нормированной для условий положительной температуры всасываемого воздуха.The disadvantage is the significant energy consumption due to the overestimated compared with the required for the consumer the amount of produced dried compressed air at negative ambient temperatures, determined by the mismatch of the volume of compressed air produced both at positive temperatures and at negative ambient temperatures, when the density of intake air is higher and , accordingly, there will be more mass productivity of the compressor, with its constant drive speed, normed for conditions of positive temperature intake air.
Технической задачей изобретения является снижение энергоемкости производства осушенного сжатого воздуха как при положительной, так и при отрицательной температуре окружающей среды, путем регулирования скорости вращения привода компрессора в условиях изменяющихся погодно-климатических воздействий на параметры всасываемого воздуха при контроле давления осушенного сжатого воздуха.An object of the invention is to reduce the energy intensity of the production of dried compressed air both at positive and negative ambient temperatures, by controlling the speed of rotation of the compressor drive in the conditions of changing weather and climate effects on the parameters of the intake air while monitoring the pressure of the dried compressed air.
Технический результат по экономии энергии при производстве осушенного сжатого воздуха в условиях отрицательных температур окружающей среды достигается тем, что установка для осушки сжатого воздуха, включающая компрессор, холодильник, два адсорбера с полостями для адсорбента и теплоносителя, и патрубками для входа и выхода теплоносителя, влажного и осушенного воздуха, магистраль осушенного воздуха с эжектором и магистраль влажного воздуха с эжектором, установленным перед холодильником, подогреватель, соединенный с полостью для теплоносителя и с компрессором, при этом компрессор снабжен приводом с регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт и связан с входом регулятора давления воздуха, включающего блок сравнения с подключенным датчиком давления, установленным в магистрали осушенного воздуха, блок задания и блок нелинейной обратной связи, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, а выход его соединен с входом магнитного усилителя.The technical result of energy savings in the production of dried compressed air at negative ambient temperatures is achieved by the fact that the installation for drying compressed air, including a compressor, a refrigerator, two adsorbers with cavities for adsorbent and coolant, and pipes for entering and leaving the coolant, wet and drained air, a drained air line with an ejector and a humid air line with an ejector installed in front of the refrigerator, a heater connected to the cavity for heat the compressor and the compressor, the compressor is equipped with a drive with a speed controller in the form of a block of electromagnetic powder couplings and connected to the input of an air pressure regulator, including a comparison unit with a connected pressure sensor installed in the dry air line, a reference unit and a non-linear feedback unit, moreover, the comparison unit is connected to the input of the electronic amplifier, and its output is connected to the input of the magnetic amplifier.
На чертеже представлена принципиальная схема установки для осушки сжатого воздуха.The drawing shows a schematic diagram of an installation for drying compressed air.
Установка для осушки сжатого воздуха состоит из компрессора 1 с резервуаром 2, концевого холодильника 3, водомаслоотделителя 4, сборника 5 сухого воздуха, адсорберов 6 и 7, магистрали 8 влажного воздуха с клапанами 9 и 10, магистрали 11 осушенного воздуха с клапанами 12 и 13, магистрали 14 выхода регенерирующего воздуха с клапанами 15, 16 и 17 и эжектором 18, подогревателя 19, магистрали 20 греющего воздуха с клапанами 21-24, эжектора 25, потребителя 26 сжатого воздуха, магистрали 27 неосушенного воздуха с клапаном 28 и магистраль охлаждающего воздуха 29 с клапаном 30 и эжектором 31.The compressed air dryer consists of a compressor 1 with a tank 2, an end cooler 3, an oil / oil separator 4, a dry air collector 5, adsorbers 6 and 7, a humid air line 8 with valves 9 and 10, a dry air line 11 with valves 12 and 13, regeneration air outlet line 14 with valves 15, 16 and 17 and an ejector 18, a heater 19, a heating air line 20 with valves 21-24, an ejector 25, a compressed air consumer 26, a dry air line 27 with a valve 28, and a cooling air line 29 s valve 3 0 and ejector 31.
Привод 32 компрессора 1 снабжен регулятором скорости вращения 33, например в виде блока порошковых электромагнитных муфт. На магистрали осушенного воздуха 11 установлен датчик давления 34, подключенный к регулятору давление 35, который содержит блок сравнения 36 с подключенным блоком задания 37. Выход блока сравнения 36 соединен с входом электронного усилителя 38, оборудованного блоком 39 нелинейной обратной связи, а выход электронного усилителя 38 соединен с входом магнитного усилителя 40 с выпрямителем на выходе, который подключен к регулятору скорости вращения 33 привода 32 компрессора 1.The drive 32 of the compressor 1 is equipped with a speed controller 33, for example in the form of a block of powder electromagnetic couplings. A pressure sensor 34 is installed on the dry air line 11, connected to a pressure regulator 35, which contains a comparison unit 36 with a connected task unit 37. The output of the comparison unit 36 is connected to the input of an electronic amplifier 38 equipped with a nonlinear feedback unit 39, and the output of an electronic amplifier 38 connected to the input of the magnetic amplifier 40 with a rectifier at the output, which is connected to the speed controller 33 of the drive 32 of the compressor 1.
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
При минусовых температурах окружающей среды, когда плотность всасываемого воздуха увеличивается и, соответственно, требуется меньшая массовая производительность компрессора 1 (см., например, Курчавин В.М. Экономия тепловой и электрической энергии в поршневых компрессорах. - М., 1985, - 80 с.) для поддержания нормируемых параметров осушенного сжатого воздуха в магистрали 11, необходимо перейти на более низкий температурный уровень по всасываемому воздуху. В этом случае сигнал, поступающий с датчика давления 34 становится больше, чем сигнал блока задания 37 и на выходе блока сравнения 36 появится сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 38.At subzero ambient temperatures, when the density of intake air increases and, accordingly, lower mass productivity of compressor 1 is required (see, for example, Kurchavin V.M. Saving thermal and electric energy in reciprocating compressors. - M., 1985, - 80 s .) to maintain the normalized parameters of dried compressed air in line 11, it is necessary to switch to a lower temperature level for intake air. In this case, the signal from the pressure sensor 34 becomes larger than the signal of the reference unit 37 and a negative polarity signal appears at the output of the comparison unit 36, which is fed to the input of the electronic amplifier 38.
Сюда поступает и сигнал отрицательной полярности обратной связи с блока 39 нелинейной обратной связи, которая вычитается из сигнала блока сравнения 36. За счет этого в электронном усилителе 38 компенсируется нелинейность характеристики компрессора 1. Сигнал с выхода электронного усилителя 38 поступает на вход магнитного усилителя 40, где он усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на обмотку электромагнитной муфты регулятора скорости вращения 33 компрессора 1. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 38 вызывает уменьшение тока возбудителя на выходе магнитного усилителя 40, тем самым уменьшается и передаваемый регулятором скорости вращения 33 момент от привода 32. При этом уменьшается частота вращения компрессора 1 пока не станет равной заданной, соответствующей необходимому количеству осушенного сжатого воздуха по нормативному давлению у потребителя 26.The negative feedback polarity signal from the non-linear feedback block 39, which is subtracted from the signal of the comparison block 36, is also received here. Due to this, the non-linearity of the compressor 1 characteristics is compensated in the electronic amplifier 38. The signal from the output of the electronic amplifier 38 is fed to the input of the magnetic amplifier 40, where it is amplified by power, rectified and fed to the winding of the electromagnetic clutch of the speed controller 33 of compressor 1. The negative polarity of the signal of the electronic amplifier 38 is smart The decrease in the exciter current at the output of the magnetic amplifier 40, thereby decreasing the torque transmitted by the speed controller 33 from the drive 32. In this case, the speed of the compressor 1 decreases until it becomes equal to the set value corresponding to the required amount of dried compressed air according to the standard pressure of the consumer 26.
Воздух из компрессора 1 поступает в резервуар 2, концевой холодильник 3, водомаслоотделитель 4, в магистраль 8, а из нее в адсорберы 6 и 7, работающие по восьмичасовому циклу. В случае осушки воздуха в адсорбере 6 сжатый воздух поступает на адсорбцию через клапан 9, проходит адсорбент и сточкой росы около минус 40°С через клапан 12 нагнетается в воздухосборник 5 сухого воздуха, из которого направляется к потребителю 26.Air from compressor 1 enters reservoir 2, end cooler 3, oil and water separator 4, into line 8, and from it to adsorbers 6 and 7, operating in an eight-hour cycle. In the case of air drying in the adsorber 6, the compressed air enters the adsorption through the valve 9, the adsorbent passes and with a dew point of about minus 40 ° С through the valve 12 it is pumped into the dry air collector 5, from which it is sent to the consumer 26.
Часть сжатого воздуха после компрессора с температурой 120-140°С направляется в подогреватель 19, где нагревается до 240-260°С, и далее по магистрали 20 греющего воздуха через клапан 24 - в адсорбер 7, где проходя по трубному пространству, конвективно подогревает адсорбент и через клапан 21 и эжектор 25 направляется в холодильник 3. Регенерация адсорбента 7 осуществляется частью осушенного воздуха, который поступает через клапан 13.Part of the compressed air after the compressor with a temperature of 120-140 ° C is sent to the heater 19, where it is heated to 240-260 ° C, and then along the heating air line 20 through the valve 24 - to the adsorber 7, where it passes through the tube space and heats the adsorbent convectively and through the valve 21 and the ejector 25 is sent to the refrigerator 3. The regeneration of the adsorbent 7 is carried out by part of the dried air that enters through the valve 13.
После десорбции воздух через клапаны 15 и 17 по магистрали 14 и эжектору 18 направляется в холодильник 3. По истечении трехчасовой регенерации клапан 17 закрывается, производится охлаждение регенерированного слоя адсорбента сухим воздухом, который после адсорбента проходит по магистрали охлаждающего воздуха 29 через клапан 30, эжектор 31 и смешивается с осушенным воздухом магистрали 11.After desorption, the air through the valves 15 and 17 along the line 14 and the ejector 18 is sent to the refrigerator 3. After three hours of regeneration, the valve 17 is closed, the regenerated adsorbent layer is cooled with dry air, which after the adsorbent passes through the cooling air line 29 through the valve 30, ejector 31 and mixes with drained air line 11.
После охлаждения регенерированного адсорбента до 20-25°С производится переключение адсорбентов 6 и 7 и цикл повторяется. Переключение всех клапанов осуществляется автоматически с контролем температур воздушных потоков.After cooling the regenerated adsorbent to 20-25 ° C, the adsorbents 6 and 7 are switched and the cycle repeats. All valves are switched automatically with temperature control.
Магистраль 27 с клапаном 28 служит для смешивания потоков неосушенного и осушенного воздуха в адсорберах.Line 27 with valve 28 serves to mix the flows of dry and dried air in the adsorbers.
При положительных температурах окружающей среды, когда плотность всасываемого воздуха уменьшается и, соответственно, требуется большая массовая производительность компрессора 1 для поддержания нормированных параметров осушенного сжатого воздуха перейти на более высокий температурный уровень по всасываемому воздуху. В этом случае сигнал блока 37 задания станет превышать сигнал датчика давления 34 и при этом на выходе блока 36 появится сигнал положительной полярности, который, проходя через электронный усилитель 38, увеличивает ток возбуждения на выходе магнитного усилителя 40, чем достигается увеличение подачи воздуха компрессором 1 до тех пор, пока давление в магистрали осушенного сжатого воздуха не станет равным заданному. При этом получение осушенного воздуха производится по схеме, аналогичной процессу при отрицательных температурах окружающей среды.At positive ambient temperatures, when the density of the intake air decreases and, accordingly, a large mass productivity of the compressor 1 is required, in order to maintain the normalized parameters of the dried compressed air, go to a higher temperature level in the intake air. In this case, the signal of the task unit 37 will exceed the signal of the pressure sensor 34 and at the same time the signal of positive polarity will appear at the output of the block 36, which, passing through the electronic amplifier 38, increases the excitation current at the output of the magnetic amplifier 40, thereby achieving an increase in the air supply by compressor 1 to as long as the pressure in the main of the dried compressed air does not become equal to the set value. In this case, the production of dried air is carried out according to a scheme similar to the process at negative ambient temperatures.
Оригинальность технического решения заключается в том, что снабжение в установке для осушки сжатого воздуха компрессора приводом с регулятором скорости вращения в виде блока электромагнитных муфт, связанных с блоком давления, обеспечивает снижение энергоемкости производства осушенного сжатого воздуха в изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации, что достигается путем поддержания энергосберегающего режима вращения привода компрессора в 2-х уровней производительности компрессора как при положительных, так и при отрицательных температурах окружающей среды с оптимизацией колебания давления осушенного сжатого воздуха у потребителя.The originality of the technical solution lies in the fact that the supply in the installation for drying compressed air of a compressor with a drive with a speed controller in the form of a block of electromagnetic couplings connected to a pressure block ensures a reduction in the energy consumption of the production of dried compressed air in changing weather and climate conditions, which is achieved by maintaining an energy-saving mode of rotation of the compressor drive in 2 levels of compressor performance, both with positive and negative Tel'nykh ambient temperatures to optimize the pressure fluctuations of the dried compressed air consumer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005113451/15A RU2294793C2 (en) | 2005-05-03 | 2005-05-03 | Installation for the compressed air dehydration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005113451/15A RU2294793C2 (en) | 2005-05-03 | 2005-05-03 | Installation for the compressed air dehydration |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005113451A RU2005113451A (en) | 2006-11-10 |
| RU2294793C2 true RU2294793C2 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=37500592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005113451/15A RU2294793C2 (en) | 2005-05-03 | 2005-05-03 | Installation for the compressed air dehydration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2294793C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535796C1 (en) * | 2013-11-14 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО УМПО | Oil system of air gas turbine engine |
| RU2552546C2 (en) * | 2013-07-08 | 2015-06-10 | Юрий Николаевич Шаповалов | Dryer of gases |
-
2005
- 2005-05-03 RU RU2005113451/15A patent/RU2294793C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2552546C2 (en) * | 2013-07-08 | 2015-06-10 | Юрий Николаевич Шаповалов | Dryer of gases |
| RU2535796C1 (en) * | 2013-11-14 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО УМПО | Oil system of air gas turbine engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005113451A (en) | 2006-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107166902B (en) | Multifunctional heat pump drying device | |
| CN100343593C (en) | Drying device and method of operation therefor | |
| CN102095231B (en) | Control method of ultra-low humidity compound dehumidifier | |
| CN2906407Y (en) | Direct evaporation type combined dehumidifier | |
| CN103743061B (en) | The control method of dew-point dehumidifying | |
| CN205119668U (en) | Novel energy -conserving removal moisture drying case | |
| CN102288016A (en) | Energy-saving and environment-friendly drying box | |
| CN205561498U (en) | Joint hot air drying device of full -automatic high -efficient low temperature dehumidification | |
| CN203274355U (en) | Air source heat pump system of automatic cooling of compressor | |
| CN105352083A (en) | Constant-temperature and constant-humidity air supply system | |
| CN104342898A (en) | Heat pump clothes dryer with auxiliary heating device and control method of heat pump clothes dryer | |
| CN105300079A (en) | Dehumidifying device with vortex tube | |
| CN103471374B (en) | Solar-assisted heat pump drying system | |
| CN204147743U (en) | Low-temp recovery type absorption type dehydrating unit | |
| RU2294793C2 (en) | Installation for the compressed air dehydration | |
| CN103712297A (en) | Highly efficient air conditioning apparatus, using waste heat, for precisely controlling thermo-hygrostat in clean room | |
| CN205383816U (en) | Drying and dehumidification machine | |
| CN202155140U (en) | Heating adsorption type drier without decompression and loss | |
| CN203704601U (en) | Heat pump system for flash-off dehumidification air conditioner | |
| CN204902532U (en) | Novel high temperature heat pump drying -machine | |
| CN104789709A (en) | Low-energy-consumption drying device | |
| CN104634066A (en) | Multi-functional drying and dehumidifying device for air conditioning and heat pump | |
| CN104296516A (en) | Quick preheating type drying machine with air-source heat pumps | |
| RU2012140914A (en) | METHOD FOR DRYING AND GRAIN STORAGE PROCESSES | |
| CN202778223U (en) | Composite dehumidifier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070504 |