RU52575U1

RU52575U1 - ADSORBER

Info

Publication number: RU52575U1
Application number: RU2005135911/22U
Authority: RU
Inventors: Леонид Григорьевич Кузнецов; Андрей Алексеевич Ефремов; Виталий Кронидович Киселев; Ювеналий Васильевич Тропченко; Александр Иванович Абрамов; Владимир Полихронович Апостолов; Владимир Львович Борохович
Original assignee: Леонид Григорьевич Кузнецов; Андрей Алексеевич Ефремов; Виталий Кронидович Киселев; Ювеналий Васильевич Тропченко; Александр Иванович Абрамов; Владимир Полихронович Апостолов; Владимир Львович Борохович
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2006-04-10

Abstract

Полезная модель относится к технике адсорбции газов при их очистке и/или осушке и может быть применена в различных областях, где необходимо использование очищенных газов. Адсорбер содержит размещенный в теплоизолирующем кожухе баллон, в горловинах которого установлены фильтры, а внутреннее пространство заполнено адсорбентом, нагревательные элементы, расположенные между баллоном и теплоизолирующим кожухом, и поджимное устройство, обеспечивающее постоянный контакт нагревательных элементов с баллоном. Поджимное устройство нагревательных элементов образовано в виде, по меньшей мере, одного хомута, выполненного из стальной ленты, концы которой соединены посредством муфты. Баллон адсорбера снабжен датчиком температуры, установленным на наружной поверхности баллона и поджатый к нему посредством хомута поджимного устройства. Датчик температуры, подключен к системе автоматического управления. Нагревательные элементы адсорбера выполнены в виде двухконцевых трубчатых U-образных ТЭНов, на концах которых закреплены оцинкованные стаканы, залитые силиконовым компаундом.The invention relates to the technique of adsorption of gases during their cleaning and / or drying and can be applied in various fields where the use of purified gases is necessary. The adsorber contains a cylinder located in a heat-insulating casing, in the necks of which filters are installed, and the inner space is filled with adsorbent, heating elements located between the cylinder and the heat-insulating casing, and a clamping device that ensures constant contact of the heating elements with the cylinder. The pressing device of the heating elements is formed in the form of at least one clamp made of a steel strip, the ends of which are connected by means of a coupling. The canister of the adsorber is equipped with a temperature sensor mounted on the outer surface of the canister and drawn to it by means of a clamp of the compression device. Temperature sensor, connected to the automatic control system. The adsorber heating elements are made in the form of double-end tubular U-shaped electric heating elements, at the ends of which galvanized glasses fixed with silicone compound are fixed.

Description

Полезная модель относится к технике адсорбции газов при их очистке и/или осушке и может быть применена в различных областях, где необходимо использование очищенных газов.The invention relates to the technique of adsorption of gases during their cleaning and / or drying and can be applied in various fields where the use of purified gases is necessary.

Известны различные конструкции адсорберов, содержащих нагревательные элементы, расположенные внутри корпуса адсорбера.There are various designs of adsorbers containing heating elements located inside the adsorber body.

Например, известен адсорбер, содержащий цилиндрический корпус с фильтрами, теплоизолирующий кожух и нагревательные элементы, расположенные внутри цилиндрического корпуса, свободный объем которого заполнен адсорбентом (а.с. СССР №367878, МПК B 01 D 53/04, публикация 1973 г.).For example, an adsorber is known that contains a cylindrical body with filters, a heat insulating casing and heating elements located inside a cylindrical body, the free volume of which is filled with adsorbent (AS USSR No. 3667878, IPC B 01 D 53/04, publication 1973).

К недостаткам таких адсорберов с расположением нагревательных элементов внутри корпуса адсорбера можно отнести повышенные энергозатраты на регенерацию адсорбента.The disadvantages of such adsorbers with the location of the heating elements inside the housing of the adsorber include increased energy consumption for the regeneration of the adsorbent.

Известны адсорберы, у которых нагревательные элементы располагаются по наружному контуру корпуса адсорбера.Adsorbers are known in which heating elements are located on the outer contour of the adsorber casing.

Например, известен адсорбер, содержащий цилиндрический корпус с фильтрами, теплоизолирующий кожух и нагревательные элементы, расположенные между корпусом и теплоизолирующим кожухом и снабженные поджимным устройством, состоящим из центрирующих колец, планок с винтами и втулок, установленных в центрирующих кольцах, которые фиксируются по высоте при помощи подвесок, прикрепленных к верхнему фланцу адсорбера (а.с. СССР №850195, МПК B 01 D 53/04, публикация 1981 г.).For example, an adsorber is known that comprises a cylindrical housing with filters, a heat-insulating casing and heating elements located between the casing and the heat-insulating casing and equipped with a clamping device consisting of centering rings, bars with screws and bushings installed in the centering rings, which are fixed in height by suspensions attached to the upper adsorber flange (AS USSR No. 850195, IPC B 01 D 53/04, 1981 publication).

Известен также адсорбер, включающий корпус с размещенным в нем пучком труб, заполненных сорбентом, нагреватели и входные и выходные патрубки, при этом пучок труб выполнен в виде вертикальных рядов, состоящих из сообщающихся между собой наружных и внутренних систем труб в форме шестиугольников, в полостях между которыми размещены спиральные нагреватели, шарнирно закрепленные на стенках корпуса адсорбера (а.с. СССР №1473165, МПК B 01 D 53/04, публикация 1996 г.).An adsorber is also known, including a housing with a tube bundle filled with a sorbent placed in it, heaters and inlet and outlet tubes, the tube bundle being made in the form of vertical rows consisting of interconnected external and internal pipe systems in the form of hexagons, in cavities between which are located spiral heaters pivotally mounted on the walls of the adsorber casing (AS USSR No. 1473165, IPC B 01 D 53/04, 1996 publication).

Недостатком известных конструкций адсорберов, у которых нагревательные элементы располагаются по наружному контуру корпуса адсорбера, является повышенная сложность конструкции нагревательных элементов и устройств для их крепления, обеспечивающих постоянный контакт нагревательных элементов с корпусом адсорбера, необходимый для надежной и эффективной работы адсорбера.A disadvantage of the known designs of adsorbers, in which the heating elements are located on the outer contour of the adsorber housing, is the increased complexity of the design of the heating elements and devices for their fastening, providing constant contact of the heating elements with the adsorber housing, necessary for reliable and efficient operation of the adsorber.

Задачей создания предлагаемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, используемых в конструкциях адсорберов, и создание надежного и эффективно работающего адсорбера.The task of creating the proposed utility model is to expand the arsenal of hardware used in the design of adsorbers, and to create a reliable and efficient adsorber.

Сущность полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Адсорбер содержит размещенный в теплоизолирующем кожухе баллон, в горловинах которого установлены фильтры, а внутреннее пространство заполнено адсорбентом, нагревательные элементы, расположенные между баллоном и теплоизолирующим кожухом, и поджимное устройство, обеспечивающее постоянный контакт нагревательных элементов с баллоном. Поджимное устройство нагревательных элементов образовано в виде, по меньшей мере, одного хомута, выполненного из стальной ленты, концы которой соединены посредством муфты.The adsorber contains a cylinder located in a heat-insulating casing, in the necks of which filters are installed, and the inner space is filled with adsorbent, heating elements located between the cylinder and the heat-insulating casing, and a clamping device that ensures constant contact of the heating elements with the cylinder. The pressing device of the heating elements is formed in the form of at least one clamp made of a steel strip, the ends of which are connected by means of a coupling.

Баллон адсорбера снабжен датчиком температуры, установленным на наружной поверхности баллона и поджатый к нему посредством хомута поджимного устройства.The canister of the adsorber is equipped with a temperature sensor mounted on the outer surface of the canister and drawn to it by means of a clamp of the compression device.

Датчик температуры, подключен к системе автоматического управления.Temperature sensor, connected to the automatic control system.

Нагревательные элементы адсорбера выполнены в виде двухконцевых трубчатых U-образных ТЭНов, на концах которых закреплены оцинкованные стаканы, залитые силиконовым компаундом.The adsorber heating elements are made in the form of double-end tubular U-shaped electric heating elements, at the ends of which galvanized glasses fixed with silicone compound are fixed.

Вокруг баллона могут быть закреплены три или шесть нагревательных элементов.Three or six heating elements can be fixed around the cylinder.

На фиг.1 изображен адсорбер, продольный разрез; на фиг.2 - разрез АА на фиг.1; на фиг.3 - нагревательный элемент.Figure 1 shows an adsorber, a longitudinal section; figure 2 - section AA in figure 1; figure 3 - heating element.

Адсорбер содержит размещенный в теплоизолирующем кожухе 1 баллон 2, в горловинах которого установлены фильтры 3 и 4. Внутреннее пространство баллона 2 заполнено адсорбентом 5, в качестве которого используется цеолит NaX. Между баллоном 2 и теплоизолирующим кожухом 1 размещены нагревательные элементы 6, постоянно контактирующие с баллоном посредством поджимного устройства 7. Поджимное устройство нагревательных элементов образовано в виде, по меньшей мере, одного хомута 8, выполненного из стальной ленты, концы которой соединены посредством муфты 9.The adsorber contains a cylinder 2 located in a heat-insulating casing 1, in the necks of which filters 3 and 4 are installed. The inner space of the cylinder 2 is filled with adsorbent 5, which is used as a NaX zeolite. Between the cylinder 2 and the heat-insulating casing 1, heating elements 6 are placed, which are constantly in contact with the cylinder by means of a pressing device 7. The pressing device of the heating elements is formed in the form of at least one clamp 8 made of steel tape, the ends of which are connected by means of a sleeve 9.

Для уменьшения потерь тепла во время регенерации кожух 1 наполнен стекловатой 10.To reduce heat loss during regeneration, the casing 1 is filled with glass wool 10.

Баллон 2 снабжен датчиком температуры 11, установленным на наружной поверхности баллона и поджатый к нему посредством хомута 8 поджимного устройства.The cylinder 2 is equipped with a temperature sensor 11 mounted on the outer surface of the cylinder and drawn to it by means of a clamp 8 of the compression device.

Датчик температуры 11 подключен к системе автоматического управления (не показана).The temperature sensor 11 is connected to an automatic control system (not shown).

Нагревательные элементы 6 выполнены в виде двухконцевых трубчатых U-образных ТЭНов. На выходных концах оболочек элементов закреплены оцинкованные стаканы 12. После подключения к контактным The heating elements 6 are made in the form of double-ended tubular U-shaped heating elements. At the output ends of the shells of the elements, galvanized glasses 12 are fixed. After connecting to the contact

устройствам электронагревателя внешнего монтажа стаканы 12 заливаются силиконовым компаундом 13.external mounted electric heater devices, glasses 12 are filled with silicone compound 13.

По наружному контуру баллона 1 могут быть закреплены три или шесть нагревательных элементов 6.Three or six heating elements 6 can be fixed along the outer contour of the cylinder 1.

В зависимости от рода тока (3~380В, 50 и 400 Гц; 3~220В, 400 Гц и постоянный ток 220В) нагревательные элементы могут быть подключены согласно трем различным схемам. Изменение схемы соединения электронагревательных элементов осуществляется перемычками 14.Depending on the type of current (3 ~ 380V, 50 and 400 Hz; 3 ~ 220V, 400 Hz and DC 220V), the heating elements can be connected according to three different schemes. Changing the connection diagram of electric heating elements is carried out by jumpers 14.

Адсорбер работает следующим образом.The adsorber works as follows.

Газ, подлежащий сушке и очистке, поступает в баллон 1 адсорбера через фильтр 3. Пройдя через слой адсорбента, газ осушается и очищается от примесей, и затем через фильтр 4 выходит из баллона. При этом нагревательные элементы адсорбера отключены.The gas to be dried and cleaned enters the canister 1 through filter 3. After passing through the adsorbent layer, the gas is dried and cleaned of impurities, and then leaves the cylinder through filter 4. In this case, the heating elements of the adsorber are disabled.

Во время работы адсорбент теряет свою поглотительную способность. Для регенерации адсорбера необходимо включить нагревательные элементы. Электроэнергия к нагревательным элементам подводится в верхней части адсорбера.During operation, the adsorbent loses its absorption capacity. To regenerate the adsorber, it is necessary to turn on the heating elements. Electricity is supplied to the heating elements in the upper part of the adsorber.

При включении нагревательных элементов начинается прогрев адсорбента через корпус баллона адсорбера, соответственно происходит процесс термической десорбции, включающий стадии отрыва молекул и испарения адсорбата (влаги, масла) с поверхности адсорбента, истечение (отвод) парогазовой смеси из адсорбера. При достижении температуры нагрева, необходимой для полной десорбции влаги (для цеолита типа NaX около 370°С), от датчика температуры поступает сигнал в систему автоматического управления на отключение нагревательных элементов. При остывании адсорбера до температуры 350°С по сигналу от датчика температуры нагревательные элементы вновь включаются. Поддержание температуры в таком диапазоне происходит в течение времени, необходимого для полного удаления продуктов десорбции.When the heating elements are turned on, the adsorbent begins to heat through the body of the canister of the adsorber; accordingly, the process of thermal desorption occurs, which includes the stages of separation of molecules and evaporation of the adsorbate (moisture, oil) from the surface of the adsorbent, and the expiration (discharge) of the vapor-gas mixture from the adsorber. Upon reaching the heating temperature necessary for complete desorption of moisture (for a zeolite of the NaX type about 370 ° C), a signal is sent from the temperature sensor to the automatic control system to turn off the heating elements. When the adsorber cools to a temperature of 350 ° C, the heating elements are switched back on by a signal from the temperature sensor. Maintaining the temperature in this range occurs for the time necessary for the complete removal of the desorption products.

Постоянный контакт нагревательных элементов с наружной поверхностью баллона адсорбера обеспечивается одним или несколькими, расположенными друг над другом, хомутами 8, содержащими на своих концах муфты 9, посредством которых регулируется натяжение поджимного устройства.Permanent contact of the heating elements with the outer surface of the canister of the adsorber is provided by one or more, located one above the other, clamps 8, containing at their ends couplings 9, by means of which the tension of the compression device is regulated.

Этим достигается возможность равномерного прогрева адсорбента в баллоне, что в свою очередь, обеспечивает надежную работу адсорбера.This ensures the possibility of uniform heating of the adsorbent in the cylinder, which, in turn, ensures reliable operation of the adsorber.

Claims

1. An adsorber containing a cylinder located in a heat-insulating casing, in the necks of which filters are installed, and the inner space is filled with an adsorbent, heating elements located between the cylinder and the heat-insulating casing, and a clamping device providing constant contact of the heating elements with the cylinder, characterized in that the clamping the device is formed in the form of at least one clamp made of steel tape, the ends of which are connected by means of a coupling.

2. The adsorber according to claim 1, characterized in that the cylinder is equipped with a temperature sensor mounted on the outer surface of the cylinder and drawn to it by means of a clamp of the squeezing device.

3. The adsorber according to claim 2, characterized in that the temperature sensor is connected to an automatic control system.

4. The adsorber according to claim 1, characterized in that the heating elements are made in the form of double-ended tubular U-shaped heating elements, at the output ends of the shells of which galvanized glasses are fixed, filled with a silicone compound.

5. The adsorber according to claim 1, characterized in that three heating elements are fixed around the cylinder.

6. The adsorber according to claim 1, characterized in that six heating elements are fixed around the cylinder.