Насадочный абсорбер осушки газа
Полезная модель относится к осушке и/или очистке газов в химической, металлургической и других областях народного хозяйства. Технической задачей предлагаемой полезной модели по поддержанию нормированной степени абсорбционной осушки при изменяющейся концентрации загрязнений в газовом потоке, поступающем в насадочный абсорбер, является очистка от мелкодисперсных твердых и каплеобразующих частиц в патрубке подвода газа, выполненного в виде суживающегося сопла с криволинейными канавками на внутренней поверхности, продольно расположенными от входного к выходному отверстиям, со сбором загрязнений в круговой канавке у большого отверстия суживающегося сопла и последующим удалением в грязесборник. Технический результат достигнут тем, что насадочный абсорбер осушки газа, содержащий корпус с патрубками подвода газа, отвода осушенного газа, подвода и отвода абсорбента и расположенные в корпус входную сепарационную секцию, массообменную абсорбционную насадочную секцию и выходную фильтрующую секции, технологически соединенные между собой, при этом патрубок подвода газа имеет вид суживающегося сопла, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от большего отверстия суживающегося сопла к меньшему отверстию, причем у большого отверстия суживающегося сопла выполнена круговая канавка, соединенная с грязесборником.
Полезная модель относится к осушке и/или очистке газов в химической, металлургической и других областях народного хозяйства.
Известно устройство для очистки и/или осушки газов (см. патент РФ 
2040311 МПК R01Д 53/26 опубл. 25.07.1995), включающее цилиндрический корпус с абсорбционными элементами в виде цилиндрических блоков разделенных шахт между ними, при этом блоки заполнены между ними ультратонким базальтовым волокном.
Недостатком является сложность монтажно-демонтажных работ по мере эксплуатационного износа абсорбирующих полимеров.
Известен насадочный абсорбер осушки газа (см. свидетельство на полезную модель 37471 МПК R01Д 53/26 опубл. 27.04.2004) содержащий корпус с патрубками подвода газа, отвода осушенного газа, подвода и отвода абсорбента и расположенные в корпус входную сепарационную секцию, массообменную абсорбционную насадочную секцию и выходную фильтрующую секции, технологически соединенные между собой.
Недостатком является снижение степени очистки газа при длительной эксплуатации, обусловленное наличием в очищаемом потоке высокой концентрации мелкодисперсных мелкодисперсных твердых и каплеобразных частиц, которые соприкасаясь с материалом насадочных секций, способствующих интенсивному загрязнению и, соответственно, уменьшению поглощающей способности секции, что приводит к возрастанию «проскока» неочищенного газа к потреблению или в окружающую среду с последующим ее загрязнением.
Технической задачей предлагаемой полезной модели по поддержанию нормированной степени абсорбционной осушки при изменяющейся концентрации загрязнений в газовом потоке, поступающем в насадочный абсорбер, является очистка от мелкодисперсных твердых и каплеобразующих частиц в патрубке подвода газа, выполненного в виде суживающегося сопла с критолинейными канавками на внутренней поверхности, продольно расположенными от входного к выходному отверстиям, со сбором загрязнений в круговой канавке у большого отверстия суживающегося сопла и последующие удалением в грязесборник.
Технический результат достигнут тем, что насадочный абсорбер осушки газа, содержащий корпус с патрубками подвода газа, отвода осушенного газа, подвода и отвода абсорбента и расположенные в корпус входную сепарационную секцию, массообменную абсорбционную насадочную о секцию и выходную фильтрующую секции, технологически соединенные между собой, при этом патрубок подвода газа имеет вид суживающегося сопла, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от большего отверстия суживающегося сопла к меньшему отверстию, причем у большого отверстия суживающегося сопла выполнена круговая канавка, соединенная с грязесборником.
На рис. 1 изображен насадочный абсорбер осушки газа, на рис. 2 - внутренняя поверхность патрубка подвода газа в виде суживающегося сопла с грязесборником.
Насадочный абсорбер осушки газа содержит корпус 1 с патрубком подвода газа 2 и патрубком отвода осушенного газа 3, патрубок 4 подвода абсорбента и патрубок 5 отвода абсорбента, расположенные в корпусе 1. Входная сепарационная секция 6, массообменная абсорбционная насадочная секция 7 и выходная фильтрующая секция 8, технологически соединенные между собой. Патрубок подвода газа 2 имеет вид суживающегося сопла, на внутренней поверхности 9, которого выполнены криволинейные канавки 10, продольно расположенные от большого отверстия 11 суживающегося сопла 2 к меньшому отверстию 12, причем у большого отверстия 11 выполнена круговая канавка 13, соединенная с грязесборником 14. При этом насадочный материал 15 массообменной абсорбционной секции 7 выполнен, например, ультратонкого базальтового волокна.
Насадочный абсорбер осушки газа работает следующим образом.
Очищающий газ, насыщенный мелкодисперсными твердыми и каплеобразными частицами поступает в патрубок подвода газа 2 и далее во входную сепарирующую секцию 6, где распространяется по внутреннему объему корпуса 1 и вступает в контакт с насадочным материалом 15 массообменной абсорбционной секции 7. Мелкодисперсные твердые и каплеобразные частицы налипают на насадочный волокнистый материал 15 и практически не полностью смываются и/или растворяются абсорбционной жидкостью. В результате последующее массовое поступление газа контактирует с меньшей поглощающей поверхностью насадочного волокнистого материала 15, а это приводит к тому, что в выходную фильтрующую секцию 8 направляется неочищенный до нормированных параметров газ, что особенно при длительной эксплуатации резко снижается эффективность абсорбционной осушки.
Для устранения данного явления патрубок подвода газа 2 выполнен в виде суживающего сопла, в этом случае по мере движения от больно отверстия 11 к меньшему отверстию 12 очищаемый газ, насыщенный мелкодисперсными твердыми и каплеобразными частицами, перемещается по продольно расположенным криволинейным канавкам 10. В результате образуется вращающийся вихревой поток, термодинамически расслоенный на «горячий» (температура больше, чем температура газа перед входом в патрубок подвода газа 2 в виде суживающегося сопла) переферийный слой, насыщенный мелкодисперсными твердыми каплеобразными частицами и «холодный» (температура меньше, чем температура газа перед входом в патрубок подвода газа 2) осевой слой, очищенный от загрязнений (см. например, Меркулов В.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Самара 1991 г. - 209 с.). Отброшенные центробежной силой вихревого потока мелкодисперсные и каплеобразные частицы к внутренней поверхности 9 в криволинейных канавках 10 сталкиваются между собой, коагулируют, укрупняются и под действием возросшего давления перемещаются от меньшего отверстия 12 в сторону большого отверстия 11, накапливаясь в круговой канавке 13 (см. например, Нашокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача, М. : 1980 - 415 с. ил.), откуда загрязнения перемещаются в грязесборник 14 для последующего удаления в ручную или автоматически (на фиг. не показано).
Очищенный от мелкодисперсных твердых и каплеобразных частиц завихренный поток газа, выходя из меньшего отверстия 12 на патрубке подвода газа 2 в виде суживающего сопла во входную сепарирующую секцию 6 внезапно расширяется, снижая свою температуру (эффект Джоуля-Томсона (см., например, стр. 199 там же), что приводит к дополнительной очистке газа путем конденсации паров влаги и последующей ее коагуляции на насадочном материале 15 при контакте с абсорбирующей жидкостью, поступающей через патрубок 4 подвода абсорбента в массообменную абсорбирующую насадочную секцию 7 и выходящую через патрубок 5 отвода абсорбента. После выходной фильтрующей секции 8 газ с нормированными параметрами по степени очистки выбрасывается по патрубку 3 отвода осушаемого газа в окружающую среду, поддерживая чистоту экологической промзоны или направляется к потребителю для технологических процессов.
Оригинальность предлагаемого технического решения по поддержанию нормированной степени очистки газа при наличии в потоке мелкодисперсных твердых и каплеобразных частиц, интенсивно налипающих на абсорбирующий насадочный материал и уменьшающего его поглощающую поверхность, достигается тем, что осуществляется дополнительная очистка при поступлении газа через патрубок подвода газа в виде суживающего сопла, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от большего входного отверстия к меньшему выходному отверстию, причем у входного большего отверстия выполнена круговая канавка, соединенная с грязесборником.
Насадочный абсорбер осушки газа, содержащий корпус с патрубками подвода газа, отвода осушенного газа, подвода и отвода абсорбента и расположенные в корпусе входную сепарационную секцию, массообменную абсорбционную насадочную секцию и выходную фильтрующую секции, технологически соединенные между собой, отличающийся тем, что патрубок подвода газа имеет вид суживающегося сопла, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от большего отверстия суживающегося сопла к меньшему отверстию, причем у большого отверстия суживающегося сопла выполнена круговая канавка, соединенная с грязесборником.
