RU2803139C1

RU2803139C1 - Drying device and method for drying compressed gas

Info

Publication number: RU2803139C1
Application number: RU2022120354A
Authority: RU
Inventors: Ханс Мария Карел ХЕРМАНС
Original assignee: Атлас Копко Эрпауэр, Намлозе Веннотсхап
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2023-09-07

Abstract

FIELD: drying of compressed gas.

SUBSTANCE: drying device and a method for drying compressed gas are disclosed. The drying device has an inlet (7) and an outlet (8), at least two vessels (2) filled with a regenerated desiccant (3), and an adjustable valve system (4) consisting of the first and second valve blocks (5, 6), connecting the input (7) and, accordingly, the output (8) with the above-mentioned vessels (2). The valve system (4) is controlled in such a way that one vessel (2) will dry the compressed gas while the other vessel (2) is successively regenerated and cooled. The method includes the first and second cooling cycles, where the first cooling cycle consists of directing ambient air through the refrigerated vessel (2) and the second cooling cycle consists of branching, expanding and directing the dried compressed gas through the outlet (8) for branching and subsequent releasing it through the refrigerated vessel (2) using either the first or second refrigeration cycle, or both cycles, depending on the given conditions.

EFFECT: increase of efficiency of gas drying.

10 cl, 2 dwg

Description

[0001] Настоящее изобретение относится к способу и осушающему устройству для осушки сжатого газа.[0001] The present invention relates to a method and drying apparatus for drying compressed gas.

[0002] В частности, изобретение относится к осушающим устройствам, оснащенным входом для подлежащего осушке сжатого газа и выходом для осушенного сжатого газа, где осушающее устройство включает в себя, по меньшей мере, два сосуда, заполненные регенерируемым осушителем, и регулируемую клапанную систему, соединяющую указанные выше вход и выход с указанными выше сосудами, при этом регулируемая клапанная система является такой, что по меньшей мере один сосуд будет осушать сжатый газ, в то время как другой сосуд последовательно регенерируется и охлаждается, при этом каждый из сосудов, в свою очередь, будет осушать сжатый газ с помощью регулирования клапанной системы.[0002] In particular, the invention relates to drying devices equipped with an inlet for the compressed gas to be dried and an outlet for the dried compressed gas, where the drying device includes at least two vessels filled with a regenerated drying agent, and an adjustable valve system connecting the above inlet and outlet with the above vessels, wherein the adjustable valve system is such that at least one vessel will dry the compressed gas, while the other vessel is sequentially regenerated and cooled, each of the vessels in turn will dry the compressed gas by adjusting the valve system.

[0003] Регенерируемый осушитель означает осушитель, который может поглощать влагу из газа путем адсорбции и, при насыщении влагой, может быть осушен путем пропускания через него так называемого регенерирующего газа. Этот процесс также называется регенерацией осушителя. Регенерирующий газ, как правило, является горячим газом.[0003] Regenerative desiccant means a desiccant that can absorb moisture from a gas by adsorption and, when saturated with moisture, can be dried by passing so-called regenerating gas through it. This process is also called desiccant regeneration. The regeneration gas is typically a hot gas.

[0004] Хотя это представляет собой принцип адсорбции, изобретение также может быть применено к принципу абсорбции.[0004] Although this is an adsorption principle, the invention can also be applied to the absorption principle.

[0005] Когда сосуд станет сухим, он будет абсорбировать влагу из осушаемого сжатого газа, насыщая осушитель.[0005] When the vessel becomes dry, it will absorb moisture from the compressed gas being dried, saturating the desiccant.

[0006] Затем этот сосуд регенерируют, обычно пропуская через него теплый воздух. Этот теплый воздух будет извлекать влагу из осушителя и регенерировать его.[0006] This vessel is then regenerated, usually by passing warm air through it. This warm air will draw moisture from the dehumidifier and regenerate it.

[0007] Перед повторным использованием сосуда для осушки сжатого газа, его сначала охлаждают.[0007] Before reusing the compressed gas drying vessel, it is first cooled.

[0008] Уже существуют способы, в которых часть осушенного сжатого газа ответвляется и расширяется на выходе из осушающего устройства. В результате газ охладится, и затем пройдет через сосуд, чтобы его охладить.[0008] Methods already exist in which a portion of the dried compressed gas is branched off and expanded at the outlet of the drying device. This will cause the gas to cool and then pass through the vessel to cool it down.

[0009] После этого отработанный газ выпускается.[0009] Thereafter, the exhaust gas is released.

[0010] Данный способ имеет тот недостаток, что теряется часть сжатого и осушенного воздуха, которая может охлаждать сосуд, что, очевидно, нежелательно.[0010] This method has the disadvantage that part of the compressed and dried air is lost, which can cool the vessel, which is obviously undesirable.

[0011] Существуют также способы, в которых окружающий воздух пропускается через соответствующий сосуд.[0011] There are also methods in which ambient air is passed through a suitable vessel.

[0012] Он может всасываться, например, с помощью нагнетателя или тому подобного.[0012] It may be sucked in, for example, by a blower or the like.

[0013] Возможно, что всасываемый воздух пропускается через сосуд несколько раз, каждый раз проходя через охладитель типа «воздух-воздух» для охлаждения.[0013] It is possible that the intake air is passed through the vessel several times, each time passing through an air-to-air cooler for cooling.

[0014] Недостаток этого заключается в том, что невозможно проводить охлаждение ниже температуры окружающей среды. При высоких температурах окружающей среды существует вероятность того, что всасываемый воздух будет недостаточно охлажден, из-за чего температура сосуда не понизится в достаточной степени после охлаждения.[0014] The disadvantage of this is that it is not possible to cool below ambient temperature. At high ambient temperatures, there is a possibility that the intake air will not be sufficiently cooled, causing the vessel temperature to not drop sufficiently after cooling.

[0015] В дополнение к этому, если охладитель выйдет из строя, всасываемый воздух не будет охлаждаться, что также может привести к недостаточному снижению температуры сосуда.[0015] In addition, if the cooler fails, the intake air will not be cooled, which may also result in the vessel temperature not being sufficiently reduced.

[0016] В результате сосуд не сможет извлечь столько же влаги из осушаемого газа во время следующего цикла адсорбции.[0016] As a result, the vessel will not be able to extract as much moisture from the gas being dried during the next adsorption cycle.

[0017] Остающаяся влага в сжатом газе может вызвать проблемы у конечных потребителей.[0017] Remaining moisture in the compressed gas can cause problems for end users.

[0018] Другой недостаток заключается в том, что при использовании окружающего воздуха влага будет также поступать в сосуд.[0018] Another disadvantage is that if ambient air is used, moisture will also enter the vessel.

[0019] В результате точка росы на выходе из осушающего устройства может стать слишком высокой, что, очевидно, нежелательно.[0019] As a result, the dew point at the outlet of the drying device may become too high, which is obviously undesirable.

[0020] Задачей настоящего изобретения является устранение по меньшей мере одного из указанных выше и других недостатков.[0020] The object of the present invention is to eliminate at least one of the above and other disadvantages.

[0021] В связи с этим, изобретение относится к способу осушки сжатого газа с помощью осушающего устройства со входом для подлежащего осушке сжатого газа и выходом для осушенного сжатого газа, содержащего по меньшей мере два сосуда, заполненные регенерируемым осушителем, и регулируемую клапанную систему, состоящую из первого клапанного блока и второго клапанного блока, которая соединяет указанный выше вход и, соответственно, выход, с указанными выше сосудами, при этом регулируемая клапанная система регулируется таким образом, что по меньшей мере один сосуд будет осушать сжатый газ, тогда как другой сосуд последовательно регенерируется и охлаждается, при этом с помощью регулирования клапанной системы сосуды каждый в свою очередь осушают сжатый газ, отличающемуся тем, что способ включает обеспечение первого и второго циклов охлаждения для охлаждения подлежащего охлаждению сосуда, при этом первый цикл охлаждения состоит из направления окружающего воздуха через сосуд, и второй цикл охлаждения состоит из осушки, ответвления сжатого газа на указанном выше выходе, расширения его и пропускания через подлежащий охлаждению сосуд, после чего данный газ затем выпускают, применяя первый или второй цикл охлаждения, или оба, в зависимости от заданных условий.[0021] In this regard, the invention relates to a method for drying compressed gas using a drying device with an inlet for the compressed gas to be dried and an outlet for the dried compressed gas, containing at least two vessels filled with a regenerated desiccant, and an adjustable valve system consisting of a first valve block and a second valve block, which connects the above inlet and, accordingly, the outlet, with the above vessels, wherein the adjustable valve system is adjusted such that at least one vessel will dry the compressed gas, while the other vessel will sequentially is regenerated and cooled, whereby by means of regulation of the valve system the vessels each in turn dry the compressed gas, characterized in that the method includes providing first and second cooling cycles for cooling the vessel to be cooled, the first cooling cycle consisting of directing ambient air through the vessel , and the second cooling cycle consists of drying, branching off the compressed gas at the above outlet, expanding it and passing it through the vessel to be cooled, after which this gas is then released using the first or second cooling cycle, or both, depending on the specified conditions.

[0022] Преимущество такого способа заключается в том, что всегда можно будет охладить с помощью первого цикла охлаждения, который является наиболее энергоэффективным, но все же, при необходимости, и посредством надлежащего выбора заданных условий, можно применять второй цикл охлаждения, который является гораздо более надежным и безопасным с точки зрения отказоустойчивости.[0022] The advantage of this method is that it will always be possible to cool using the first cooling cycle, which is the most energy efficient, but still, if necessary, and through proper selection of the given conditions, it is possible to use a second cooling cycle, which is much more reliable and safe in terms of fault tolerance.

[0023] Таким образом, сжатый газ всегда надлежащим образом осушается, даже если, например, температура окружающей среды становится слишком высокой, и кроме того, второй цикл охлаждения используется только в тех условиях, когда это необходимо.[0023] In this way, the compressed gas is always properly dried, even if, for example, the ambient temperature becomes too high, and in addition, the second cooling cycle is used only under conditions where it is necessary.

[0024] В предпочтительном варианте осуществления, после охлаждения сосуда с помощью первого цикла охлаждения, способ заключается в измерении или определении температуры в данном сосуде или на выходе из данного сосуда и, если эта температура выше заданной максимальной температуры, производится дополнительное охлаждение данного сосуда с помощью второго цикла охлаждения.[0024] In a preferred embodiment, after cooling the vessel using the first cooling cycle, the method consists of measuring or determining the temperature in or at the outlet of the vessel and, if this temperature is above a predetermined maximum temperature, further cooling the vessel using second cooling cycle.

[0025] Преимущество этого заключается в том, что для охлаждения сосуда всегда будет использоваться наиболее энергоэффективный первый цикл охлаждения.[0025] The advantage of this is that the most energy efficient first cooling cycle will always be used to cool the vessel.

[0026] Второй цикл охлаждения будет использоваться только для дополнительного понижения температуры сосуда, если это необходимо.[0026] The second cooling cycle will only be used to further reduce the temperature of the vessel if necessary.

[0027] Кроме того, когда включается второй цикл охлаждения, данный второй цикл охлаждения будет осуществлять только ограниченное дополнительное охлаждение, что означает, что он будет использоваться в течение более короткого периода времени.[0027] In addition, when the second cooling cycle is turned on, this second cooling cycle will only provide limited additional cooling, which means that it will be used for a shorter period of time.

[0028] В другом предпочтительном варианте осуществления способ включает в себя стадию определения или измерения точки росы на выходе или определения или измерения средней точки росы на выходе в течение заданного периода времени перед охлаждением подлежащего охлаждению сосуда, и:[0028] In another preferred embodiment, the method includes the step of determining or measuring the outlet dew point or determining or measuring the average outlet dew point for a predetermined period of time before cooling the vessel to be cooled, and:

- если эта точка росы выше или равна заданной максимальной точке росы, - охлаждение данного сосуда с помощью второго цикла охлаждения; и- if this dew point is higher than or equal to the specified maximum dew point, - cooling the given vessel using a second cooling cycle; And

- если эта точка росы ниже заданной максимальной точки росы, - охлаждение данного сосуда с помощью первого цикла охлаждения.- if this dew point is below the specified maximum dew point, - cool the given vessel using the first cooling cycle.

[0029] В данном случае, если точка росы слишком высока, будет применяться только второй цикл охлаждения. Сухой воздух используется для второго цикла охлаждения, так что влага также может быть извлечена из рассматриваемого сосуда во время процесса охлаждения.[0029] In this case, if the dew point is too high, only the second cooling cycle will be applied. Dry air is used for the second cooling cycle so that moisture can also be extracted from the vessel in question during the cooling process.

[0030] Таким образом, сосуд будет одновременно высушиваться и дополнительно регенерироваться.[0030] In this way, the vessel will be simultaneously dried and further regenerated.

[0031] Важно отметить, что точка росы соответственно определяется или измеряется, когда соответствующий сосуд находится в фазе адсорбции, т.е. точка росы определяется или измеряется, когда соответствующий сосуд осушает газ.[0031] It is important to note that the dew point is accordingly determined or measured when the corresponding vessel is in the adsorption phase, i.e. The dew point is determined or measured when the corresponding vessel dries the gas.

[0032] Также возможно измерить или определить точку росы во время всей или части фазы адсорбции и затем взять ее среднее значение.[0032] It is also possible to measure or determine the dew point during all or part of the adsorption phase and then take its average value.

[0033] Изобретение также относится к осушающему устройству, которое позволит применять указанный выше способ, т.е. позволит применять как первый, так и второй циклы охлаждения.[0033] The invention also relates to a drying device which will allow the above method to be applied, i.e. will allow the use of both the first and second cooling cycles.

[0034] В связи с этим, целью изобретения является осушающее устройство для осушки сжатого газа, причем осушающее устройство оснащено входом для подлежащего осушке сжатого газа и выходом для осушенного сжатого газа, где осушающее устройство включает в себя по меньшей мере два сосуда, заполненные регенерируемым осушителем, и регулируемую клапанную систему, состоящую из первого клапанного блока и второго клапанного блока, которая соединяет указанный выше вход и, соответственно, указанный выше выход, с указанными выше сосудами, при этом клапанная система регулируется таким образом, что по меньшей мере один сосуд будет осушать сжатый газ, тогда как другой сосуд последовательно регенерируется и охлаждается, причем сосуды, осушающие каждый в свою очередь сжатые газы, регулируются клапанной системой, отличающееся тем, что осушающее устройство дополнительно оснащено нагнетателем для всасывания окружающего воздуха, отверстием выпуска газа и четырехходовым клапаном, который позволит соединять или нагнетатель или отверстие выпуска газа с сосудами через «первый» клапанный блок таким образом, чтобы, когда четырехходовой клапан соединяет нагнетатель с «первым» клапанным блоком, окружающий воздух, всасываемый нагнетателем, может поступать в подлежащий охлаждению сосуд через четырехходовой клапан и «первый» клапанный блок, в котором осушающее устройство дополнительно оснащено ответвительной трубой, способной ответвлять осушенный сжатый газ, расширяя его и направляя через «второй» клапанный блок в подлежащий охлаждению сосуд таким образом, что, когда четырехходовой клапан соединяет отверстие выпуска газа с «первым» клапанным блоком, ответвленный газ может, после прохождения через подлежащий охлаждению сосуд, быть выпущен через отверстие выпуска газа.[0034] In this regard, the object of the invention is a drying device for drying compressed gas, wherein the drying device is equipped with an inlet for the compressed gas to be dried and an outlet for the dried compressed gas, where the drying device includes at least two vessels filled with a regenerated desiccant , and an adjustable valve system consisting of a first valve block and a second valve block that connects the above inlet and, accordingly, the above outlet, with the above vessels, wherein the valve system is adjustable such that at least one vessel will drain compressed gas, while the other vessel is successively regenerated and cooled, and the vessels drying each in turn compressed gases are regulated by a valve system, characterized in that the drying device is additionally equipped with a blower for sucking in ambient air, a gas outlet and a four-way valve that will allow connect either the blower or the gas outlet to the vessels through the "first" valve block so that, when a four-way valve connects the blower to the "first" valve block, ambient air drawn in by the blower can enter the vessel to be cooled through the four-way valve and the "first" valve block. » a valve block in which the drying device is further equipped with a branch pipe capable of branching off the dried compressed gas, expanding it and directing it through the “second” valve block into the vessel to be cooled in such a way that when a four-way valve connects the gas outlet to the “first” valve block, the branch gas can, after passing through the vessel to be cooled, be discharged through the gas outlet.

[0035] Преимущество такого осушающего устройства заключается в том, что оно позволит использовать способ по изобретению, т.е. применять как первый цикл охлаждения, так и второй цикл охлаждения.[0035] The advantage of such a drying device is that it will allow the method of the invention to be used, i.e. apply both the first cooling cycle and the second cooling cycle.

[0036] Благодаря продуманному регулированию компонентов осушающего устройства, в частности, четырехходового клапана и клапанной системы, все необходимые контуры могут быть созданы относительно компактным образом.[0036] Thanks to the intelligent adjustment of the components of the drying device, in particular the four-way valve and the valve system, all the necessary circuits can be created in a relatively compact manner.

[0037] Само собой разумеется, что все указанные выше преимущества способа также могут быть применены и к устройству.[0037] It goes without saying that all the above advantages of the method can also be applied to the device.

[0038] Чтобы лучше продемонстрировать характеристики изобретения, ниже описывается, посредством примера, без какого-либо ограничения, ряд предпочтительных вариантов осуществления способа и осушающего устройства в соответствии с изобретением, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:[0038] To better demonstrate the characteristics of the invention, a number of preferred embodiments of the method and drying apparatus in accordance with the invention are described below, by way of example and without any limitation, with reference to the accompanying drawings, in which:

на фиг.1 схематически показано осушающее устройство в соответствии с изобретением;Fig. 1 schematically shows a drying device according to the invention;

на фиг.2 схематически показано осушающее устройство фиг.1, но в другом положении.Fig. 2 schematically shows the drying device of Fig. 1, but in a different position.

[0039] Осушающее устройство 1, схематически показанное на фиг.1 в соответствии с изобретением для осушки сжатого газа, состоит по существу из двух сосудов 2, заполненных влагопоглотителем 3.[0039] The drying device 1, schematically shown in Fig. 1 in accordance with the invention for drying compressed gas, consists essentially of two vessels 2 filled with a desiccant 3.

[0040] Данный регенерируемый влагопоглотитель 3 также называется осушителем.[0040] This regenerable desiccant 3 is also called a desiccant.

[0041] Конечно, также возможно, что имеется более двух сосудов 2.[0041] Of course, it is also possible that there are more than two vessels 2.

[0042] Осушающее устройство 1 также включает в себя клапанную систему 4, состоящую из первого клапанного блока 5 и второго клапанного блока 6.[0042] The drying device 1 also includes a valve system 4 consisting of a first valve block 5 and a second valve block 6.

[0043] Первый клапанный блок 5 будет соединять сосуды 2 со входом 7 для осушенного сжатого газа, тогда как второй клапанный блок 6 будет соединять сосуды 2 с выходом 8 для осушенного сжатого газа.[0043] The first valve block 5 will connect the vessels 2 to the dried compressed gas inlet 7, while the second valve block 6 will connect the vessels 2 to the dried compressed gas outlet 8.

[0044] Указанные выше клапанные блоки 5, 6 представляют собой систему различных труб и клапанов, которые могут регулироваться таким образом, что в любой момент времени по меньшей мере один сосуд 2 подвергается регенерации, тогда как другой сосуд 2 или другие сосуды 2 осушают сжатый газ, при этом, с помощью регулирования клапанной системы 4, сосуды 2 будут каждый в свою очередь осушать сжатый газ.[0044] The above valve blocks 5, 6 are a system of various pipes and valves that can be adjusted in such a way that at any given time at least one vessel 2 is being regenerated while the other vessel 2 or other vessels 2 are drying the compressed gas , in this case, by adjusting the valve system 4, the vessels 2 will each, in turn, drain the compressed gas.

[0045] Кроме того, в соответствии с изобретением, осушающее устройство 1 оснащено четырехходовым клапаном 9, нагнетателем 10 для забора окружающего воздуха и отверстием 11 выпуска газа, предназначенным для выпуска газа, которые выполнены таким образом, что в первом положении четырехходового клапана 9 нагнетатель 10 соединен с сосудами 2 через первый клапанный блок 5, как показано на фиг.1, и во втором положении четырехходового клапана 9 отверстие 11 выпуска газа соединено с сосудами 2 через первый клапанный блок 5, как показано на фиг.2.[0045] In addition, according to the invention, the drying device 1 is equipped with a four-way valve 9, a blower 10 for taking in ambient air, and a gas outlet 11 for discharging gas, which are configured so that in the first position of the four-way valve 9, the blower 10 is connected to the vessels 2 through the first valve block 5, as shown in FIG. 1, and in the second position of the four-way valve 9, the gas release hole 11 is connected to the vessels 2 through the first valve block 5, as shown in FIG. 2.

[0046] Конечно, не исключено, что, вместо нагнетателя 10 предусмотрены и другие средства для забора окружающего воздуха.[0046] Of course, it is possible that, instead of the blower 10, other means are provided for drawing in ambient air.

[0047] Также возможно, что вместо четырехходового клапана 9 может использоваться клапанный блок, например, с четырьмя клапанами или входами для воздуха или другими средствами, которые могут обеспечивать такую же конфигурацию, что и четырехходовой клапан 9.[0047] It is also possible that instead of the four-way valve 9, a valve block may be used, for example, with four valves or air inlets or other means that can provide the same configuration as the four-way valve 9.

[0048] Как показано на фиг.1, осушающее устройство 1 является таким, что в первом положении четырехходового клапана 9 окружающий воздух, всасываемый нагнетателем 10 через четырехходовой клапан 9 и первый клапанный блок 5, может входить в охлаждаемый сосуд 2.[0048] As shown in FIG. 1, the drying device 1 is such that, in the first position of the four-way valve 9, ambient air drawn in by the blower 10 through the four-way valve 9 and the first valve block 5 can enter the cooled vessel 2.

[0049] Конечно, клапанный блок 5 регулируется соответствующим образом, чтобы обеспечить правильный путь потока газа.[0049] Of course, the valve block 5 is adjusted accordingly to ensure the correct gas flow path.

[0050] В дополнение к этому, осушающее устройство 1 оснащено ответвительной трубой 12, которая может ответвлять осушенный сжатый газ, расширять его и направлять его через второй клапанный блок 6 в охлаждаемый сосуд 2.[0050] In addition, the drying device 1 is equipped with a branch pipe 12, which can branch the dried compressed gas, expand it and direct it through the second valve block 6 into the cooled vessel 2.

[0051] В данном случае, указанная выше ответвительная труба 12 содержит расширительный клапан 13 для расширения ответвляемого осушенного сжатого газа.[0051] Here, the above branch pipe 12 includes an expansion valve 13 for expanding the branched dry compressed gas.

[0052] Указанная выше ответвительная труба 12 предпочтительно по меньшей мере частично интегрирована во второй клапанный блок 6 или по меньшей мере является его частью.[0052] The above branch pipe 12 is preferably at least partially integrated into or at least part of the second valve block 6.

[0053] В данном случае ответвительная труба 12 полностью интегрирована во второй клапанный блок 6.[0053] In this case, the branch pipe 12 is completely integrated into the second valve block 6.

[0054] Как показано на фиг.2, устройство сушки 1 является таким, что когда четырехходовой клапан 9 находится во втором положении, ответвленный газ может быть выпущен через выпускное отверстие 11 газа после прохождения через охлаждаемый сосуд 2.[0054] As shown in FIG. 2, the drying device 1 is such that when the four-way valve 9 is in the second position, the branch gas can be discharged through the gas outlet 11 after passing through the cooled vessel 2.

[0055] Конечно, клапанный блок 6 регулируется соответствующим образом, чтобы обеспечить правильный путь потока газа.[0055] Of course, the valve block 6 is adjusted accordingly to ensure the correct gas flow path.

[0056] Иными словами, формируется открытый контур 14 охлаждения, состоящий из ответвительной трубы 12, второго клапанного блока 6, охлаждаемого сосуда 2, первого клапанного блока 5, четырехходового клапана 9 и отверстия 11 выпуска газа. Данный указанный выше открытый контур 14 охлаждения может использоваться для второго цикла охлаждения, как объяснено ниже.[0056] In other words, an open cooling circuit 14 is formed, consisting of a branch pipe 12, a second valve block 6, a refrigerated vessel 2, a first valve block 5, a four-way valve 9, and a gas outlet 11. This above-mentioned open cooling circuit 14 can be used for the second cooling cycle, as explained below.

[0057] В примере, показанном на фиг.1 и фиг.2, но не являющемся обязательным для изобретения, осушающее устройство 1 оснащено охлаждающей трубой 15, соединяющей второй клапанный блок 6 со стороной 16 входа нагнетателя 10.[0057] In the example shown in Fig. 1 and Fig. 2, but not essential to the invention, the dryer 1 is equipped with a cooling pipe 15 connecting the second valve block 6 to the inlet side 16 of the blower 10.

[0058] На фигурах видно, что замкнутый контур 17 охлаждения будет сформирован, когда четырехходовой клапан 9 находится в указанном выше первом положении, и последовательно образован нагнетателем 10, четырехходовым клапаном 9, первым клапанным блоком 5, сосудом 2, вторым клапанным блоком 6 и охлаждающей трубой 15.[0058] From the figures, it can be seen that the closed cooling circuit 17 will be formed when the four-way valve 9 is in the above first position, and is sequentially formed by the blower 10, the four-way valve 9, the first valve block 5, the vessel 2, the second valve block 6 and the cooling pipe 15.

[0059] Как можно видеть на фигурах, охлаждающая труба 15 содержит охладитель 18. Данный охладитель 18 может быть, например, охладителем 18 типа «воздух-воздух».[0059] As can be seen in the figures, the cooling pipe 15 includes a cooler 18. This cooler 18 may be, for example, an air-to-air cooler 18.

[0060] Указанный выше замкнутый контур 17 охлаждения будет использоваться для первого цикла охлаждения, как объясняется ниже.[0060] The above closed cooling loop 17 will be used for the first cooling cycle, as explained below.

[0061] Однако, в изобретении также возможно использовать и открытый контур для первого цикла охлаждения. В данном случае, указанная выше охлаждающая труба 15 с охладителем 18 будет отсутствовать, но будет заменена отверстием выпуска газа, выпускным клапаном или тому подобным, соединенным со вторым клапанным блоком 6. Открытый контур для первого цикла охлаждения в этом случае состоит из нагнетателя 10, четырехходового клапана 9, первого клапанного блока 5, сосуда 2, второго клапанного блока 6 и отверстия выпуска газа или выпускного клапана.[0061] However, it is also possible for the invention to use an open loop for the first cooling cycle. In this case, the above cooling pipe 15 with cooler 18 will be absent, but will be replaced by a gas outlet, exhaust valve or the like connected to the second valve block 6. The open circuit for the first cooling cycle in this case consists of a blower 10, a four-way valve 9, first valve block 5, vessel 2, second valve block 6 and a gas outlet or exhaust valve.

[0062] В дополнение к этому, осушающее устройство 1 оснащено регенерационной трубой 19, которая соединяет четырехходовой клапан 9 со вторым клапанным блоком 6.[0062] In addition, the drying device 1 is equipped with a regeneration pipe 19, which connects the four-way valve 9 to the second valve block 6.

[0063] Во втором положении четырехходового клапана 9, когда четырехходовой клапан 9 соединяет отверстие 11 выпуска газа с первым клапанным блоком 5, четырехходовой клапан 9 соединит нагнетатель 10 с регенерационной трубой 19 и, таким образом, со вторым клапанным блоком 6.[0063] In the second position of the four-way valve 9, when the four-way valve 9 connects the gas outlet port 11 to the first valve block 5, the four-way valve 9 will connect the blower 10 to the regeneration pipe 19 and thus to the second valve block 6.

[0064] Данная регенерационная труба 19 оснащена нагревателем 20, в данном случае электрическим нагревателем 20.[0064] This regeneration pipe 19 is equipped with a heater 20, in this case an electric heater 20.

[0065] Как можно видеть на фиг.2, во втором положении четырехходового клапана 9, регенерационный контур 21 сформирован из нагнетателя 10, четырехходового клапана 9, регенерационной трубы 19 с нагревателем 20, второго клапанного блока 6, подлежащего регенерации сосуда 2, первого клапанного блока 5, четырехходового клапана 9 и отверстия 11 выпуска газа.[0065] As can be seen in Fig. 2, in the second position of the four-way valve 9, the regeneration circuit 21 is formed of a blower 10, a four-way valve 9, a regeneration pipe 19 with a heater 20, a second valve block 6, a vessel to be regenerated 2, a first valve block 5, four-way valve 9 and gas outlet hole 11.

[0066] Во втором положении четырехходового клапана 9 регенерационный контур 21 сформирован так же, как и открытый контур 14 охлаждения, который используется для второго цикла охлаждения. Регенерационный контур 21, или открытый контур 14 охлаждения, будет реализован с помощью надлежащего регулирования клапанных блоков 5, 6.[0066] In the second position of the four-way valve 9, the regeneration circuit 21 is formed in the same way as the open cooling circuit 14, which is used for the second cooling cycle. The regeneration circuit 21, or open cooling circuit 14, will be realized by proper regulation of the valve blocks 5, 6.

[0067] Как можно видеть на фигурах, в данном случае регенерационная труба 19 и охлаждающая труба 15 частично совпадают.[0067] As can be seen in the figures, in this case, the regeneration pipe 19 and the cooling pipe 15 overlap.

[0068] В данном случае, только одна труба 22 будет выходить из второго клапанного блока 6, который также включает в себя указанный выше нагреватель 20. Указанная выше труба 22 разделяется на две отдельные трубы 22a, 22b, одна из которых ведет к стороне 16 входа нагнетателя 10, в которой предусмотрен охладитель 18, и другая ведет к четырехходовому клапану 9.[0068] In this case, only one pipe 22 will exit the second valve block 6, which also includes the above heater 20. The above pipe 22 is divided into two separate pipes 22a, 22b, one of which leads to the inlet side 16 a supercharger 10, in which a cooler 18 is provided, and the other leads to a four-way valve 9.

[0069] Само собой разумеется, что, в дополнение к соответствующему регулированию клапанных блоков 5, 6 и четырехходового клапана 9, указанные выше нагреватель 20 и охладитель 18 также соответствующим образом регулируются при реализации открытого контура 14 охлаждения, замкнутого контура 17 охлаждения и регенерационного контура 21.[0069] It goes without saying that, in addition to the corresponding regulation of the valve blocks 5, 6 and the four-way valve 9, the above-mentioned heater 20 and cooler 18 are also correspondingly adjusted when implementing the open cooling circuit 14, the closed cooling circuit 17 and the regeneration circuit 21 .

[0070] Наконец, осушающее устройство 1 в данном случае, но это не обязательно для изобретения, включает в себя температурный датчик 23, который может измерять температуру сосудов 2 и датчик 24 точки росы, который может измерять точку росы на выходе из сосудов 2. Оба датчика 23, 24 в данном случае располагаются на стороне выхода сосудов 2, т.е. на стороне сосудов 2, соединенной с выходом 8 осушающего устройства 1.[0070] Finally, the drying device 1 in this case, but not essential to the invention, includes a temperature sensor 23 that can measure the temperature of the vessels 2 and a dew point sensor 24 that can measure the dew point at the outlet of the vessels 2. Both sensors 23, 24 in this case are located on the outlet side of vessels 2, i.e. on the side of the vessels 2 connected to the output 8 of the drying device 1.

[0071] Эксплуатация осушающего устройства 1 и способа по изобретению для осушки сжатого газа с использованием осушающего устройства 1 очень проста и заключается в следующем.[0071] The operation of the drying device 1 and the method of the invention for drying compressed gas using the drying device 1 is very simple and is as follows.

[0072] Во время эксплуатации осушающего устройства 1 подлежащий осушке сжатый газ будет входить в осушающий сосуд 2 через вход 7.[0072] During operation of the drying device 1, the compressed gas to be dried will enter the drying vessel 2 through the inlet 7.

[0073] При прохождении через данный сосуд 2 осушитель 3 будет извлекать влагу из газа.[0073] When passing through this vessel 2, the desiccant 3 will extract moisture from the gas.

[0074] Осушенный сжатый газ будет покидать осушающее устройство 1 через выход 8.[0074] The dried compressed gas will leave the drying device 1 through the outlet 8.

[0075] Другой сосуд 2, который уже осушил газ в ходе предыдущего цикла, содержит влагу и тем временем регенерируется.[0075] The other vessel 2, which has already dried the gas during the previous cycle, contains moisture and is being regenerated in the meantime.

[0076] Используется цикл регенерации, который состоит из нагревания окружающего воздуха и подачи его через соответствующий сосуд 2 и его последующего выпуска.[0076] A regeneration cycle is used, which consists of heating the ambient air and feeding it through the corresponding vessel 2 and then releasing it.

[0077] Для данного цикла регенерации используется указанный выше регенерационный контур 21.[0077] For this regeneration cycle, the above regeneration circuit 21 is used.

[0078] C этой целью, четырехходовой клапан 9 помещается во второе положение, и клапанные блоки 5, 6 регулируются таким образом, что реализуется регенерационный контур 21. В данном случае также включается нагреватель 20.[0078] For this purpose, the four-way valve 9 is placed in the second position, and the valve blocks 5, 6 are adjusted so that the regeneration circuit 21 is realized. In this case, the heater 20 is also turned on.

[0079] Нагнетатель 10 будет всасывать окружающий воздух, который проходит через регенерационную трубу 19 вдоль нагревателя 20, где газ нагревается.[0079] The blower 10 will draw in ambient air, which passes through the regeneration pipe 19 along the heater 20, where the gas is heated.

[0080] Через второй клапанный блок 6 нагретый газ будет подаваться в указанный выше другой сосуд 2, в котором он будет извлекать влагу из осушителя при прохождении через данный сосуд 2.[0080] Through the second valve block 6, the heated gas will be supplied to the above-mentioned other vessel 2, in which it will extract moisture from the desiccant as it passes through this vessel 2.

[0081] Через первый клапанный блок 5 горячий влажный газ будет покидать осушающее устройство 1 через отверстие 11 выпуска газа.[0081] Through the first valve block 5, the hot wet gas will leave the drying device 1 through the gas outlet opening 11.

[0082] После цикла регенерации нагреватель 20 будет выключен.[0082] After the regeneration cycle, the heater 20 will be turned off.

[0083] В то время, как осушитель 3 регенерируется, сосуд 2 будет охлаждаться.[0083] While the desiccant 3 is being regenerated, the vessel 2 will be cooled.

[0084] С этой целью применяется способ согласно изобретению, который по существу состоит из обеспечения первого цикла охлаждения и второго цикла охлаждения.[0084] For this purpose, the method according to the invention is used, which essentially consists of providing a first cooling cycle and a second cooling cycle.

[0085] Для первого цикла охлаждения используется замкнутый контур 17 охлаждения, в котором окружающий воздух направляется через охлаждаемый сосуд 2.[0085] For the first cooling cycle, a closed cooling loop 17 is used in which ambient air is directed through the vessel 2 to be cooled.

[0086] Для второго цикла охлаждения используется открытый контур 14 охлаждения, в котором осушенный сжатый газ на выходе 8 ответвляется, расширяется и пропускается через охлаждаемый сосуд 2, после чего данный газ выпускается.[0086] For the second cooling cycle, an open cooling circuit 14 is used, in which the dried compressed gas at the outlet 8 is branched, expanded and passed through the cooled vessel 2, after which the gas is released.

[0087] Способ заключается в применении первого или второго цикла охлаждения, или и того и другого, исходя из заданных условий.[0087] The method consists of applying a first or second cooling cycle, or both, based on specified conditions.

[0088] В первом альтернативном варианте осуществления способа, способ заключается в охлаждении соответствующего сосуда 2 с помощью первого цикла охлаждения, с использованием замкнутого контура 17 охлаждения и охладителя 18.[0088] In a first alternative embodiment of the method, the method consists of cooling the corresponding vessel 2 with a first cooling cycle using a closed cooling circuit 17 and a cooler 18.

[0089] Окружающий воздух, всасываемый нагнетателем 10, будет циркулировать через замкнутый контур 17 охлаждения, после прохождения через сосуд 2 он будет охлаждаться охладителем 18. Данный охлажденный газ затем снова пропускается через сосуд 2 с помощью нагнетателя 10.[0089] The ambient air drawn in by the blower 10 will circulate through the closed cooling loop 17, after passing through the vessel 2, it will be cooled by the cooler 18. This cooled gas is then passed through the vessel 2 again by the blower 10.

[0090] После того, как сосуд 2 был охлажден с помощью первого цикла охлаждения, температура сосуда 2 измеряется с помощью датчика 23 температуры, предусмотренного для этой цели.[0090] After the vessel 2 has been cooled by the first cooling cycle, the temperature of the vessel 2 is measured using a temperature sensor 23 provided for this purpose.

[0091] Если данная температура выше, чем заданная максимальная температура T_max, данный сосуд 2 будет дополнительно охлажден во втором цикле охлаждения.[0091] If this temperature is higher than the predetermined maximum temperature _Tmax , this vessel 2 will be further cooled in a second cooling cycle.

[0092] Четырехходовой клапан 9 будет затем переключен в положение, показанное на фиг.2, после чего может быть запущен второй цикл охлаждения, с использованием открытого контура 14 охлаждения для дополнительного охлаждения сосуда 2, используя расширенный и, соответственно, охлажденный осушенный сжатый газ.[0092] The four-way valve 9 will then be switched to the position shown in FIG. 2, after which a second cooling cycle can be started using the open cooling circuit 14 to further cool the vessel 2 using the expanded and thus cooled dry compressed gas.

[0093] Для расширения ответвляемого осушенного сжатого газа используется расширительный клапан 13.[0093] An expansion valve 13 is used to expand the branched dry compressed gas.

[0094] Во втором альтернативном варианте осуществления способа, способ заключается в определении или измерении точки росы на выходе 8 с использованием датчика 24 точки росы, предусмотренного для этой цели, перед охлаждением соответствующего сосуда 2.[0094] In a second alternative embodiment of the method, the method consists of determining or measuring the dew point at the outlet 8 using a dew point sensor 24 provided for this purpose, before cooling the corresponding vessel 2.

[0095] Если точка росы ниже, чем заданная максимальная точка росы DP_max, сосуд 2 будет охлаждаться с помощью первого цикла охлаждения.[0095] If the dew point is lower than the set maximum dew point DP _max , the vessel 2 will be cooled by the first cooling cycle.

[0096] Однако, если точка росы выше или равна заданной максимальной точке росы DP_max, сосуд 2 будет охлажден с помощью второго цикла охлаждения.[0096] However, if the dew point is greater than or equal to the predetermined maximum dew point DP _max , the vessel 2 will be cooled by a second cooling cycle.

[0097] Как указано выше, в течение данного второго цикла охлаждения в сосуде 2 будет происходить дополнительная сушка осушителя 3, вызывающая понижение точки росы.[0097] As stated above, during this second cooling cycle, additional drying of the desiccant 3 will occur in vessel 2 causing the dew point to decrease.

[0098] После завершения охлаждения сосуда 2, данный сосуд 2 может быть использован для осушки сжатого газа, тогда как другой сосуд 2, ранее использовавшийся для осушки, может теперь быть подвергнут регенерации и охлаждению в соответствии с указанным выше способом.[0098] After the cooling of the vessel 2 is completed, this vessel 2 can be used for drying the compressed gas, while the other vessel 2 previously used for drying can now be regenerated and cooled in accordance with the above method.

[0099] Хотя в указанном выше примере способа для первого цикла охлаждения используется замкнутый контур 17 охлаждения, после того, как окружающий воздух всасывается с помощью нагнетателя 10 или тому подобного, - окружающий воздух далее циркулирует в замкнутом контуре 17 охлаждения, при этом не исключено, что используется незамкнутый контур, в котором всасываемый окружающий воздух выпускается после прохождения через сосуд 2, подлежащий охлаждению.[0099] Although in the above method example, the closed cooling loop 17 is used for the first cooling cycle, after ambient air is sucked in by the blower 10 or the like, the ambient air is then circulated in the closed cooling loop 17, it is possible that that an open circuit is used in which the sucked-in ambient air is discharged after passing through the vessel 2 to be cooled.

[0100] Преимущество этого заключается в том, что охладитель 18 не требуется.[0100] The advantage of this is that cooler 18 is not required.

[0101] Недостатком является то, что для охлаждения сосуда 2 постоянно всасывается новый окружающий воздух.[0101] The disadvantage is that new ambient air is constantly drawn in to cool the vessel 2.

[0102] В результате, если окружающий воздух является очень влажным, - возможно, что в сосуд 2 попадет слишком много влаги, что может привести к слишком большому увеличению точки росы на выходе 8.[0102] As a result, if the surrounding air is very humid, it is possible that too much moisture will enter the vessel 2, which may cause the dew point at the outlet 8 to increase too much.

[0103] В данном случае указанный выше второй альтернативный вариант осуществления изобретения будет весьма предпочтительным, поскольку он позволит понизить точку росы, если это необходимо.[0103] In this case, the above second alternative embodiment of the invention will be highly preferred since it will allow the dew point to be lowered if necessary.

[0104] Другой аспект изобретения относится к способу осушки сжатого газа c помощью осушающего устройства, имеющего вход для осушаемого сжатого газа и выход для осушенного сжатого газа, содержащего по меньшей мере два сосуда, заполненных регенерируемым осушителем, и регулируемую клапанную систему, состоящую из первого клапанного блока и второго клапанного блока, соединяющую указанный выше вход и, соответственно, выход, с указанными выше сосудами, где регулируемая клапанная система регулируется таким образом, что по меньшей мере один сосуд будет осушать сжатый газ, в то время как другой сосуд последовательно регенерируется и охлаждается, при этом с помощью регулирования клапанной системы сосуды каждый в свою очередь осушают сжатый газ, отличающемуся тем, что способ включает обеспечение цикла регенерации для регенерации регенерируемого сосуда, где данный цикл регенерации состоит из нагревания окружающего воздуха, пропускания его через соответствующий сосуд и его последующего выпуска.[0104] Another aspect of the invention relates to a method for drying compressed gas using a drying device having an inlet for the compressed gas to be dried and an outlet for the dried compressed gas containing at least two vessels filled with a regenerated desiccant, and an adjustable valve system consisting of a first valve block and a second valve block connecting the above inlet and accordingly the outlet, with the above vessels, where the adjustable valve system is adjusted so that at least one vessel will dry the compressed gas, while the other vessel is sequentially regenerated and cooled whereby, by adjusting the valve system, the vessels each in turn drain the compressed gas, characterized in that the method includes providing a regeneration cycle for regenerating the regenerated vessel, where this regeneration cycle consists of heating the surrounding air, passing it through the corresponding vessel and then releasing it .

[0105] Это означает применение указанного выше цикла регенерации в известном осушающем устройстве 1, т.е. без необходимости применения первого и второго циклов охлаждения.[0105] This means applying the above regeneration cycle in the known drying device 1, i.e. without the need for the first and second cooling cycles.

[0106] Настоящее изобретение никоим образом не ограничивается вариантами осуществления, описанными в качестве примеров и показанными на фигурах, но способ и устройство по изобретению могут быть реализованы во всех формах и размерах, не выходя за рамки объема патентных притязаний изобретения.[0106] The present invention is in no way limited to the embodiments described by way of example and shown in the figures, but the method and apparatus of the invention can be implemented in all shapes and sizes without departing from the scope of the patent claims of the invention.

Claims

1. A drying device for drying compressed gas, wherein the drying device (1) is equipped with an inlet (7) for the compressed gas to be dried and an outlet (8) for the dried compressed gas, wherein the drying device (1) contains at least two vessels (2 ), filled with a regenerated desiccant (3), and a controlled valve system (4), containing a first valve block (5) and a second valve block (6), which connects the inlet (7) and outlet (8), respectively, to the vessels (2) , wherein the controlled valve system (4) is configured to dry the compressed gas by at least one vessel (2) and to regenerate and cool the other vessel (2) sequentially, whereby by adjusting the valve system (4) the vessels (2) each have the possibility, in turn, of drying the compressed gas, while the drying device (1) is additionally equipped with a blower (10) for sucking in ambient air, a gas outlet hole (11) and a four-way valve (9), a valve block for connecting the blower (10) or hole ( 11) releasing gas with vessels (2) through the first valve block (5) in such a way that, when connected by a four-way valve (9) of the blower (10) to the first valve block (5), the ambient air sucked in by the blower (10) can enter the cooled vessel (2) through a four-way valve (9) and the first valve block (5), while the drying device (1) is additionally equipped with a branch pipe (12) for branching off the dried compressed gas, to expand it and direct it through the second valve block (6) into the cooled vessel (2), such that, by connecting the four-way valve (9) of the gas outlet hole (11) with the first valve block (5), the branch gas can be released through the gas outlet hole (11) after passing through the cooled vessel (2), characterized in that the drying device (1) is equipped with a cooling pipe (15) connecting the second valve block (6) with the inlet side (16) of the blower (10) to form a closed cooling circuit (17) at connecting the four-way valve (9), the valve block of the supercharger (10) with the first valve block (5) to form a closed cooling circuit (17), sequentially formed by the supercharger (10), the four-way valve (9), the first valve block (5), the vessel (2), a second valve block (6) and a cooling pipe (15), wherein the cooling pipe (15) is provided with a cooler (18).

2. Device according to claim 1, characterized in that the drying device (1) is also equipped with a regeneration pipe (19), which includes a heater (20), and the regeneration pipe (19) connects the four-way valve (9) to the second valve block (6), and when a four-way valve (9) connects the gas outlet hole (11) with the first valve block (5), the four-way valve (9) connects the supercharger (10) with the regeneration pipe (19) and, accordingly, with the second valve block (6 ) to form a regeneration circuit (21) containing a blower (10), a four-way valve (9), a regeneration pipe (19) with a heater (20), a second valve block (6), a vessel to be regenerated (2), a first valve block ( 5), four-way valve (9) and gas outlet hole (11).

3. Device according to claim 2, characterized in that the regeneration pipe (19) and the cooling pipe (15) partially coincide.

4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the branch pipe (12) contains an expansion valve (13).

5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the branch pipe (12) is integrated into or is part of the second valve block (6).

6. Method for drying compressed gas using a drying device (1) according to any one of claims. 1-5, wherein the drying device (1) is equipped with an inlet (7) for the compressed gas to be dried and an outlet (8) for the dried compressed gas, and the drying device (1) contains at least two vessels (2) filled with regenerated drying agent ( 3), and a controlled valve system (4), containing a first valve block (5) and a second valve block (6), connecting the inlet (7) and outlet (8) respectively with the vessels (2), and the controlled valve system (4) is controlled in such a way that at least one vessel (2) drains the compressed gas, and the other vessel (2) is sequentially regenerated and cooled, while by adjusting the valve system (4) the vessels (2) dry the compressed gas in turn, wherein the method includes providing first and second cooling cycles for cooling the vessel (2) to be cooled, wherein in the first cooling cycle ambient air is directed through the vessel (2), and in the second cooling cycle the dried compressed gas is branched off at the outlet (8), expanded and passed through through the vessel (2) to be cooled, after which the gas is released, and depending on the specified conditions, the first or second cooling cycle or both is used, characterized in that during the first cooling cycle a closed cooling circuit (17) is used using a cooler (18), and, after the ambient air is sucked in, the ambient air then circulates in a closed cooling circuit (17) and is cooled by the cooler (18).

7. The method according to claim 6, characterized in that the method includes the step of measuring or determining the temperature in the vessel (2) or at the outlet (8) of the vessel (2) after cooling the vessel (2) using the first cooling cycle and, if this temperature is higher than the set maximum temperature ( _Tmax ), additional cooling of the vessel (2) using a second cooling cycle.

8. The method according to claim 6, characterized in that the method includes the step of determining or measuring the outlet dew point (8) or determining or measuring the average outlet dew point (8) for a predetermined period of time before cooling the vessel (2), and :

- if the given dew point is equal to or higher than the specified maximum dew point (DP _max ), - cooling of the given vessel (2) using a second cooling cycle; And

- if the given dew point is below the specified maximum dew point (DP _max ), - cooling of the given vessel (2) using the first cooling cycle.

9. Method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that for the second cooling cycle the method also comprises using an expansion valve (13) to expand the branched, dried and compressed gas at the outlet (8).

10. A method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the method comprises a regeneration cycle for regenerating the regenerated vessel (2), the regeneration cycle comprising heating the surrounding air, passing it through the corresponding vessel (2) and then releasing it.