Устройство подготовки газа для систем пневмоавтоматики

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (1ц 77046 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено30.12,75 (21) 2307087/23-26 (51) М; Кл.

В 01 D 53/26

Q 05 D 27/00 с присоединением за,вки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25,10.77.Бюллетень - 39 (45) Дата опубликования описания 04.11.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 66 012 — 52 (088. 8) Э. М. Головчик, Л. N. Майзель, A. Я. Рывкин, Л. E. Туикель и Ю. Д. Райский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПОДГОТОВ1(11 ГАЗА ДЛЯ СИСТI:-М

П НЕ ВМ ОА ВТОМ АТ1 1К11

Изобретение относится к средствам, об еспечивающим очистку и осушку газа и может быть использовано цля поцготовки рабочего аг нта питания систем пневмоавтоматики, в частности, в газовой промышленности.

Известно устройство подготовки газа цля систем пневмоавтоматики, =оцержатцее эапорный орган, редуктор и блок управления (11

Известно устройство поцготовки газа 1О цля систем пневмоавтоматики, содержащее ацсорбер, обратный клапан, два аккумулятоФ ра осушенного воздуха и блок управления

Е 3

Запас воздуха, содержашийся в первом 15 аккумуляторе укаэанного устройства, исполе. зуется цля продувки слоя во время десорб-, ции, а во втором — для снабжения потребителя. Емхости соединены последовательно.

На линии после первой емкости установлен Зе обратный клапан .

Однако в силу того, что эта установка обеспе п.вает поцготовку лишь сжатого воздуха, нагнетаемого компрессором и предварительно осушенного во влагоотделителе, 25 применение ее в газовой промышленности, и в частности, на объектах, не обеспеченных электроэнергией, невозможно.

С точки же зрения повышения экономических показателей использования .пневмоавтоматики в газовой промышленности перспективно применение в качестве рабочего агента природного газа, очищенного и осушенного до кондиций, аналогичных сжатому воздуху, применяемому в элементах пневмоавтоматики.

Наиболее близким из известных устройств по технической сущности является устройство подготовки газа цля систем пневмоавтоматики. содержащее запорный орган, вихревую трубу, адсорбер; обратный клапан ацсорбции и блок уттравления,включающий в себя реле давления, редуктор, тумблер и ячейку памя 3

В известном устройствесырой газ через запорный орган поступает иа вход вихревой трубы, где в процессе энергетического и фазового разделения закрученного потока формируются два потока: охлажденный (очи577046

3 пенный и осушенный) и нагретый (газом<тт и костный ) .

Охлажпенный, предварительно очищенный и осушенный поток из вихревой трубы посту . пает в апсорбер, в котором за счет контакта с твердым ьттагопоглотителем (сорбентом) происхоттттт дополнительная осушка газа.

Блок управления известного устройства выполняет функции команцного прибора, обеспечивающего периодическое управление запорным органом в .зависимости от павления в аккумулируютцей емкости.

Наличие в ацсорбере тверцого влагопоглотителя (например, силикагеля) обуславливает необходимость его регенераций (цесорб-5 ции влаги), так как в процессе работы пог- лотительная способность сорбента непрерыв-т но снижается.

В и,звестном устройстве процесс регенерации сорбента предполагается осуществлять О в летнее время при контакте с атмосферным воздухом. Однако такой зависящий от погorttных условий процесс регенерации влагопоглотителя в известном устройстве является неупоряцоченным и находится в противоречии с основными, используемыми в промт.тттт ленности, метоцами регенерации сорбента,.

Кроме того, невозможность регенерации сорбента в зимнее время обусловит, с одной стороны, нестабильность качества осущтеттно» gp го газа, с другой стороны, сокращение срока службы сорбента и ттостепенттое сттижени его влагопоглотительной способности, что, в конечном итогет может привести к проскоку влаги через слой сорбента и образовантттом5 гицратов, и, как следствие, выходу из строя приборов и систем пневмоавтЬматики.

Цель изобретения — обеспечение стабиль.ного качества осушенного газа и повышение срока службы твердого влагопоглотителя — 40 сорбента. . Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве подготовки газа для, систем пневмоавтоматики, содермтатцем запоРтттттй оРган, вихРевУю тРУбУ, ацсоРбеР, 45 обратный клапан ацсорбции и блок управления, включают тий в себя реле давления, редуктор, тумблер и ячейку памяти, блок управления цопол пттельно снабжен регулируемым дроссельным элементом и обратным 50 клапаном цесорбции, причем цроссельный элемент своим входом соединен с выходом

Г редуктора, а выходом — со входом обратного клапана десорбции„подключенным к выходу адсо и ера. 55

На чертеже представлена блок-схема устройства подготовки газа для систем пневМоаВ roìàòèI " .

Устройство включает в себя пневмоприводной запорный орган 1 с ручным дублером,60

4 вихревую трубу 2, ацсорбер 3, обратный клапан ацсорбции 4, аккумулируюшую емкость 5 и блок управления 6, формирующий командные сигналы, содержащий датчикиреле давления 7 и 8, редуктор О, пневматический тумблер 10, ячейку памяти 11, дроссельный элемент 12 и обратный клапан цесорбции 1 3.

Устройство работает слецуюшим образом.

С помошью ручного дублера открывается ,запорный орган 1, сырой газ через вихревую трубу 2, ацсорбер 3 и обратный клапан адсорбции 4 поступает в аккумулируюшую емкость 5, а также в блок управления 6 на вхоп редуктора 9 и в командные камеры пат тиков-реле павления 7 и 8.

B блоке управления осушеннт:тй газ, ттрой-" ця редуктор !3, рецуцируется цо давления

1,4 кгс/см и поступает не только для питания системы пневмоавтоматики, но н на вход тумб,тора 10 и дроссельного элемен— та 12.

При повышении ттавлетцтя на выходе рецуктора 0 по 1,4 кгс/см включается тумблер 1 0 и отключается дублер запорного органа 1, оцнако при этом запорный орган остается открытым. Это обуславливается тем, что, поскольку давление осу..лонного газа в ттттчальттт.тй периоц работы устройства в аккумулируюптей емкости находится тптжт минимального установлт нного зттачоттия (нап 5 ример, Рмин-3 кгс/см ), газ с выхода тумблера 1 0 поступает на питание контакта ячейки памяти 1 1 и через нормально замкнутый контакт патчика низттого цавления 8 в камеру "В" ячейки памяти 11. Ячейка памяти срабатывает, замыкает свой контакт и газ поступает на пнев тоттривоц затторного органа 1

При достижении в аккумулирующей емкости давления выше минимального установлен— ного значения нормально замкнутый контакт е датчика 8 размыкается и сигнал из камеры

"В" ячейки памяти исчезает. Однако ячейка памяти не изменит своего состоянття, так как в камере С" присутствует сигнал, обусловленный замкнутым состоянием контакта ячейки памяти 11, При достижении в аккумулируюшей емкости 5 давления, равного максимальному установленному значению (например, Рмат =

2 тэ кгс/см ), датчик — реле давлении 7 срабатывает, его нормально — открытый контакт замыкается и сигнал поступит в камеру "Л ячейки памяти 11. Ячейка памяти отпускает, ее контакт размыкается и газ сбрасывается с пневмопривода запорного органа 1. Запорный орган 1 закрывается и прекращается

577046 работа вихревой трубы и адсорбера в режиме осушки газа.

Во время работы адсорбера в режиме осушки, осушенный,газ через дроссельный элемент 1.2 и обратный клапан десорбции 13 5 в ацсорбер не поступает, так как обратный клапан десорбции 13 закрыт противодавлением газа в адсорбере.

Это противодавление исчезнет в момент закрытия запорного органа 1 и тогда осушенный газ с выхода редуктора 9, пройдя дроссельный элемент 12, обратный клапан десорбции 1 3, сверху вниз через слой сорбента в адсорбере и открытый горячий" конец вихревой трубы, устремится в атмосферу. g

При этом будет обесгечен вынос из сорбента влаги, поглотившейся во время цикла адсорбции, т. е. будет осуществлен безнагревный процесс регенерации сорбента (десорбции влаги). Дроссельный элемент 12 выпол-, и няет роль ограничителя расхода осушенного газа, поступающего на продувку сорбента (объемный расход продувного газа не должен быть меньше объемного расхода газа, поступающего на осушку) путем установления р минимально необходимого давления продувки (например, равного 1,05 атм)

Процесс десорбции происходит все то время, пока давление осушенного газа в аккумулируюшей емкости 5 не снизится до ми- 30 пимального установленного значения, т,е, цо момента открытия запорного органа 1 и начала процесса ацсорбции влаги.

Таким образом, работа устройства носит 35 периодический характер, складывающийся из двух циклов: цикла адсорбции (нагнетанияг. в аккумулируюшую емкость осушенного газа) н цикла десорбции (расхода осушенного и очищенного газа на нужды питания системы 40 автоматики и легенерацию сорбента}.

В результате реализации отличительных признаков предложенного изобретения насыщенный влагой во время цикла ацсорбции сорбент во время цикла десорбции регенерируется, т.е. его влагопоглотительная спо-, собность восстанавливается.

Таким образом, поскольку десорбционная: (влагопоглотительная) способность сорбента сохраняется на постоянном уровне, качесгвс осушенного газа будет стабильно.

Формула изобретения

Устройство подготовки газа для систем пневмоавтоматикн, содержавшее запорный орган, вихревую трубу, адсорбер, обратный клапан адсорбции и блок управления, включаюший в себя реле давления, редуктор, тумблер и ячейку памяти, о т л и ч а ю- . ш е е с я тем, что, с целью обеспечени стабильного качества осушенного газа и повышен я срока службы твердого влагопоглотителя — сорбента, блок управления снабжен регулируемым дроссельным элементом и обратным клапаном цесорбции, причем дроссельный элемент своим входом соединен с выходом редуктора, а выходом — со входом обратного клапана десорбции, подключенным к выходу адсорбера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Линевский М. И, Безнагревательные установки для осушки сжатого воздуха, М., 1 969, 2. Патент США N 3 242650 кл. 55-163, 1970

3. Майзель Л. М, и др. Подготовка рабочего агента для систем пневмоавтоматики с использованием вихревого эффекта >

БНИИЭГПЗПРОМ серия "Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности", М., 1974.

577046

9сушенный газ и системе пнеЬюа л@ а яя

Составитель Л. Александров

Редактор Р. Пурнам Техред С. Беда Корректор А". власенко

Заказ 3406/19 Тираж 947 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-38, Раушсхая наб., a. 4!5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4