Устройство для осушения сжатого воздуха

Устройство предназначено для осушки сжатого воздуха. Устройство содержит вертикальный теплообменник принудительно обдуваемый атмосферным воздухом, входной и выходной коллекторы, дополнительный коллектор-влагоотделитель, разделенный трубной решеткой на два отсека - влажный и сухой, причем влажный отсек соединен входными трубопроводами с входным коллектором, а сухой отсек через трубную решетку сообщен выходными трубопроводами, расположенными внутри входных трубопроводах с выходным коллектором. Переток сжатого воздуха из первого отсека во второй осуществляется через горизонтальный центробежный сепаратор, расположенный внутри осушителя. Для накопления выделившегося конденсата предусмотрена две емкости: нижняя, где происходит первичное накопление и осветление конденсата и верхняя, откуда осветленный конденсат через клапан выводится из сепаратора.

Устройство предназначено для использования в пневмосетях различных производств.

Известно устройство для осушения сжатого воздуха содержащее входной и выходной коллекторы-влагоотделители снабженное дополнительным коллектором-влагоотделителем с системой трубопроводов подсоединенных к входному коллектору-влагоотделителю, а трубопроводы выходного коллектора-влагоотделителя расположены внутри последних и введены в дополнительный коллектор-влагоотделитель (см а.с. №901745).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность и недостаточная надежность работы осушителя связанная с

- плохим разделением потоков осушенного и влажного сжатого воздуха в дополнительном коллекторе и вследствие этого большим уносом капель влаги в пневмомагистраль;

- недостаточно эффективным теплообменом влажного сжатого воздуха идущего по межтрубью с атмосферным воздухом;

- с перемерзанием нижних труб теплообменника, конденсатопроводов и накопителя конденсата;

- неудобным расположением узла слива конденсата, к которому трудно подобраться при регламентных и ремонтных работах.

Известна полезная модель свидетельство №31160 для осушения сжатого воздуха, обеспечивающего существенное повышение эффективности и надежности осушителя: благодаря внедрению идей из авторских свидетельств №№8857, 2114659, 943486, 2170392.

Недостатком известной полезной модели являются сложности с удалением твердых частиц в том числе и продуктов коррозии из межтрубья теплообменных труб, которые приносятся и оседают здесь из сжатого воздуха вследствие уменьшения скорости его движения, т.к. суммарная площадь сечения межтрубного пространства всех теплообменных труб существенно больше площади подходных транспортной магистрали, а также недостаточной эффективности улавливания мелкодисперсной капельной влаги.

Настоящая полезная модель направлена на устранение этих недостатков.

Задача по удалению продуктов коррозии решается путем создания установки с расположением теплообменных труб вертикально, при котором исчезают условия для отложения продуктов коррозии, а повышение эффективности улавливания мелкодисперсной влаги обеспечивается путем установки внутри осушителя центробежного каплеуловителя на пути перетока воздуха из влажного отсека в сухой.

Для лучшего понимания конструкции полезной модели приведены фиг.1, 2, где представлены схематически продольное и поперечное сечения осушителя.

Устройство содержит входной 1 и выходной 2 коллекторы, дополнительный коллектор-влагоотделитель разделенный трубной решеткой 3 на два отсека -

влажный 4 и сухой 5, причем влажный отсек трубопроводами 7 сообщен с входным коллектором 1, а сухой отсек трубопроводами 8, расположенными внутри трубопроводов 7 соединен с выходным коллектором 2.

Влажный отсек дополнительного коллектора коробом 9 соединен с центробежным сепаратором-каплеуловителем 10, который, в свою очередь, патрубком 11 соединен с сухим отсеком дополнительного коллектора. В нижней части сепаратора-каплеуловителя имеются отверстия 12 для слива жидкости.

Нижняя часть дополнительного коллектора снабжена накопительной камерой 13 для конденсата. Накопительная камера 13 связана конденсатопроводом 14 с дополнительной емкостью для конденсата 15, которая размещена в удобном для обслуживания месте. Емкость снабжена патрубком для слива конденсата 16 с автоматическим клапаном 17.

Накопитель 13 снабжен аварийным сливным патрубком 18. Накопительная камера 13 и дополнительная емкость 15 снабжены для обогрева электротэнами 19. Дно дополнительного отсека 20 имеет наклон в сторону камеры 13. Для ее обмыва при регламентных работах предусмотрен кран 21. Уровень конденсата в накопителе 13 отслеживает датчик 22. Для обдува теплообменника предусмотрен вентилятор 23; причем в поток нагнетаемого воздуха 24 возможен впрыск конденсата из патрубка 16.

Устройство для осушения сжатого воздуха работает следующим образом:

Сжатый воздух поступает во входной коллектор 1, а затем по кольцевому пространству, образованному входными 7 и выходными 8 трубопроводами, поступает во влажный отсек 4 дополнительного коллектора-влагоотделителя.

За счет теплообмена с потоком атмосферного воздуха нагнетаемого вентилятором через стенки входного трубопровода 7 и с потоком сжатого воздуха, идущего внутри выходного трубопровода 8, сжатый воздух, проходящий в межтрубьи 7-8, охлаждается ниже точки росы, из него выпадает конденсат и с потоком воздуха попадает во влажный отсек 4.

Из влажного отсека 4 дополнительного коллектора сжатый воздух с капельной влагой по корубу 9 попадает в центробежный сепаратор-каплеуловитель 10, где освобождается от капельной влаги, далее по патрубку 11 через сухой отсек 6 и трубопроводы 8 попадает в выходной коллектор 2 осушителя и далее в пневмомагистраль.

Конденсат из центробежного сепаратора-каплеуловителя через отверстия 12 попадает на дно 20 дополнительного коллектора и стекает в накопительную емкость, где из него выпадают твердые частицы, откуда осветвленный конденсат через конденсатопровод 14 попадает в дополнительную емкость 15 и далее через патрубок 16 с клапаном 17 - в канализацию или, при необходимости, в поток 24 нагнетаемого на теплообменник атмосферного воздуха вентилятором 23, (рис.2)

При запуске установки клапан 17 закрыт. После того как уровень конденсата в накопителе 13 достигнет датчика 22, клапан 17 открывается и конденсат под действием давления сжатого воздуха в осушителе по конденсатопроводу 14 попадает в емкость 15 и далее через патрубок 16 с клапаном 17 в канализацию или для технических нужд, например, для увлажнения воздушного потока 24 нагнетаемого на теплообменник.

Объем накопителя ниже обреза конденсатопровода 14 предназначается для сбора шлама (твердых взвесей), и конденсат оттуда со шламом удаляется только через патрубок 18 во время регламентных работ.

Таким образом, благодаря увлажнению охлаждающего атмосферного воздуха, принудительно обдувающего вертикальный теплообменник, размещение на пути движения потока воздуха с капельной влагой между влажным и сухим отсеками центробежного сепаратора-каплеуловителя, создание условий для шламоулавливания, путем устройства двух емкостей для конденсата, одной 13 для осветления конденсата, а второй 15 для налопления очищенного конденсата, для предотвращения засора конденсатопроводных каналов, повышается эффективность и надежностьосушения.

1. Устройство для осушения сжатого воздуха, содержащее вертикальный трехпоточный теплообменник типа труба в трубе с обдувом атмосферным воздухом, входной и выходной коллекторы, дополнительный коллектор-влагоотделитель с накопительной камерой и клапанным устройством для слива конденсата, трубную решетку разделяющую его на два отсека «влажный» и «сухой», отличающееся тем, что влажный отсек соединен с сухим отсеком через горизонтальный центробежный сепаратор, расположенный в сухом отсеке, снабженным патрубком, соединяющим с влажным отсеком.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обдув теплообменника осуществляется принудительно атмосферным воздухом с вводимой в него капельной влагой, причем, для осушителей устанавливаемых на открытом воздухе побудителем движения является вентилятор, а для осушителей размещенных в чехлах - вытяжная труба, снабженная радиатором, обогреваемым за счет осушаемого сжатого воздуха.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дно дополнительного коллектора имеет наклон в сторону накопителя конденсата, снабженного сбросным аварийным патрубком с краном, а основной конденсатопровод из накопителя выведен через осушитель в дополнительную емкость в верхней части осушителя и снабжен клапаном, срабатывающим по мере накопления конденсата.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что накопитель заключен в камеру, обогреваемую электрическим подогревателем.