SU814402A1 - Устройство дл осушки сжатогоВОздуХА - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУиЖИ СЖАТОГО ВОЗДУХА

Изобретение относитс  к аппаратам вихревого типа, предназначенным дл  выделени  жидкости из газового потока и может.найти применение в различных област х техники, наприме дл  осушки сжатого воздуха компрессоров . Известно устройство дл  очистки сжатого воздуха, примен емое в системах осушки газового потока компре сорных станций, состЬ сцее из корпуса с установленным соосно внутри Цилиндром, снабженным завихрителем в нижней входной части, имекмцим на боковой поверхности тангенциальные окна дл  закручивани  воздушного по тока. Цилиндр снабжен поперечными перегородками дл  обеспечени  многоходового спирального движени  пот ко воздуха. Внутри корпуса помимо цилиндра размещены герметичный и направл ющий цилиндры и секционный электронагреватель {. Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что эффективност отделени  капельной влаги зависит в нем от расхода сжатого воздуха через устройство, так как скорость воздуха в соплах будет мен тьс ,соответственно будет различным центро бежный эффект,.а значит будет мен тьс  эффективность отделени  капельной влаги и масла. Кроме того, требуютс  дополнительные затраты электроэнергии .дл  нагрева воздуха при снижении его относительной влажности. Известен также аппарат дл  очистки сжатого воздуха, содержащий корпус , соосно размещенную в нем вихревую камеру, в нижней части которой выполнены тангенциальные отверсти  дл  ввода осушаемого воздуха и установлен поршень-регул тор расхода, соединенный штоком с подпружиненной мембраной, размещенной в нижней части корпуса и образующей с ним уравнительную камеру, в боковых стенках вихревой камеры выполнены та.генциальные отверсти  дл  отвода конденсата , а ее верхн   часть снабжена оЬевым соплом дл  вывода осушаемого воздуха. В этом устройстве очистка сжатого воздуха происходит за счет придани  вращательного движени  потоку при прохождении через завихритель , в результате из воздуха выдел етс  капельна  влага и масло. Проходное сечение тангенциальных окон завихрител  с помощью поршн  мен етс  так, что обеспечиваетс 

посто нна  скорость закручивани  потока и тем самым - посто нно высокий эффект очистки воздуха от капельной влаги и масла. Одновременно , за счет образовани  в рабочей зоне двух вихрей - свободного (наружного ) , имеющего повышенную температуру , и вынужденного (внутреннего) с поступательным и вращательным движением навстречу свободному вихрю, охлажденного, - в последнем, как сле , конденсируетс  дополнительна  капельна  влага, выносима  центр бежным эффектом через периферически окна вихревой камеры и слив. Результатом этого  вл етс  общее снижение относительной влажности воздуха до величины, меньшей 100% 2.

Недостатком устройства  вл етс  неполное, частичное использование вьваеуказанного эффекта энергетического разделени  вихрей (эффекта Ранка ) , поскольку вихрева  камера  вл етс  пр моточной и оба вихр  частично перемешиваютс ; кроме того камера цилиндрической формы должна имет отношение диаметра к длине 9 или более , что ограничивает возможность уменьшени  габаритов и металлоемкости издели .

Цель изобретени  - повышение эффективности осушки, снижение металлоемкости и габаритов устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве поршень , шток и диафрагма выполнены с осевым каналом, а вихрева  камера выполнена в виде усеченного конуса с расширением в сторону выходного патрубка.

На фиг.1 показано устройство вихревой осушки, общий вид; на фиг.2 разрез по АА на фйг,1; на фиг.3 разрез по ББ на фиг.1; На фиг.4 разрез по ВВ на фиг,1.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого установлена вихрева  камера 2 в виде усеченного конуса с тангенциальными окнами 3 дл  отвода уловленной влаги. К нижней, .узкой части конической камеры премыкает завихритель 4, тенгенциальные окна 5 которого частично перекрываютс  поршнем 6f имеющим осевой канал, с полным штоком 7, при этом шток соединен с гибкой диафрагмой 8 и поджат пружиной 9. Диафрагма раздел ет входную камеру 10 сжатого воздуха и уравнительную камеру 11. Последн   соединена обводной трубкой 12 со смесительной камерой 13, расположенной в верхней части устройства. Вихрева  камера 2 вверху заканчиваетс  выхлопньви конусом 14, который совместно с крышкой 15 корпуса образует смесительную камеру 13.

Устройство вихревой осушки работает следующим образом.

Сжатый воздух из магистрали поступает во входную камеру 10 над диафрагмой 8, отжима  ее своим давлением вниз вместе с поршнем 6, затем воздух проходит через тангенциальные окна 5 завихрител  4, открытые переместившимс  вниз поршнем б. в результате поток сжатого воздуха приобретает вращательное движение, перемеща сь вверх по винтовой линии вдоль внутренней поверхности конической вихревой камеры 2 - образуетс  наружный , так называемый свободный вихрь. Одновременно образуетс  встречно направленный (вращательно и поступательно ) внутренний,так называемый вынужденный вихрь. В случае достаточно высоких (околозвуковых) скоростей вращени  наблюдаетс  его охлаждение и нагрев свободного вихр ,т.е. разделение энергии в потоке (эффект Ранка). Капельна  влага отбрасываетс  к периферии вихревой камеры 2, где через тангенциальные Окна 3 удал етс  в корпус 1, откуда сливаетс . Охлаждение значительной части газа в вынужденном вихре снижает ее точку росы, в результате дополнительно образуетс  конденсат, удал емый в виде капель вышеуказанmffJi образом. Воздух вынужденного вихр , во избежание перемешивани  со свободным и, как следствие, нежелательно его нагревани  в вихревой камере,перетекает через осевой канал в поршень б,шток 7,в уравнительную камеру 11 и далее через обводную трубку 12 - в смесительную камеру 13, куда из конуса 14 поступает воздух подогретого свободного вихр . В зависимости от соотношени  давлений во входной камере 10 и уравнительной камере 11 поршень б, перемеща сь вверх или вниз, перекрывает тангейциальные окна 3 таким образом, что поддерживаетс  посто нство высокой скорости завихрени  вход щего потока независимо от колебаний производительности по воздуху. Из смет сительной камеры13 осушенный воздух поступает к потребителю. Дополнительное повышение осушки, а также уменьшение габаритов и металлоемкости устройства достигаетс  применение конической формы вихревой камеры с расширением кверху - в сторону дви .Жени  свободного вихр , Теоретические и экспериментальные исследовани  показали,что по сравнению с цилиндрической формой вихревой камеры тот же эффект охлаждени  вынужденного вихр  (а значит и дополнительной конденсации влаги из пересыщенного воздуха) может быть достигнут на значительно меньшей длине камеры Послеусреднени  температуры воздушного потока в смесительной, камере 13 его относительна  влажность становитс  ниже 100%.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для осушки сжатого воздуха, содержащёе корпус с входным и выходным патрубками, вихревую камеру с тангенциальными окнами на входе, расположенную соосно с корпусом, уравнительную камеру, сообщающуюся со смесительной камерой, и поршень регулятора расхода воздуха, частично перекрывающий тангенциальные окна, установленный на штоке, закрепленном в диафрагме, отделяющей уравнительную камеру от входного парубчающееся тем.

   что, с целью повышения эффективности осушки, снижения металлоемкости и габаритов устройства, поршень, шток и диафрагма выполнены с осевым каналом, а вихревая камера выполнена в виде усеченного конуса с расширением в сторону выходного патрубка.