Устройство для осушки газов

Устройство для осушки газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 719679 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.04.?8 (21) 2608596/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

В 01 D 53/26

G 05 D 27/00

Гооударотвеииый комитет

СССР

6Й@в по делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9 (53) УДК 66.012-52 (088.8) Дата опубликования описания 15.03.80

В. И. Смирнов, С. Б. Мешков, !О. Н. Патрушев и Д. П. Подругин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОСУШКИ ГАЗОВ

1 2

Изобретение относится к технике осуш- родами, покрытыми сорбентом, источник пики газов, а точнее, к электрохимическим "осу-" " тания, газосборник и газовую схему (2). шителям, и может быть использовано для Недостатком устройства является низполучения эталоннь;х по содержанию влаги кая велйчина степени осушки, а загрязнегазов, для получения защитной среды при ние осушенного газа примесью кислорода производстве полупроводниковых элементов " или водорода требует дополнительных зати электронных приборов. рат на их очистку. Кроме того, это устройИзвестно устройство для осушки газов, ство не позволяетрегулироватьстепеньосушсодержащее корпус с каналом, имеющим о1-" ки и автоматически ее поддерживать посверстие для ввода осушаемого и выхода осу= тоянной в процессе работы независимо от шенного потоков, два электрода, расположей- — изменения концентрации и расхода осушенных внутри канала: один из электродов яв- 10 ного газа. Все это понижает эффективность ляется анодом, другой — катодом, гигро- и надежность процесса осушки, качество скопическое вещество, покрывающее поверх= -оСушенного газа и требует дополнительных ность канала, и источник питания (1). затрат на удаление катодного или анодноНедостатком устройства является то, что го продуктов электролиза из осушенного при его использовании нельзя получить газ газа. с высокои степенью осушки и удалять ка- Цель изобретения — повышение чистоты

15 тодный или анодный продукты электролиза осушенного газа и надежности работы усткислород и водород из осушенного газа. ройства.

Наиболее близким к изобретению по тех- Поставленная цель достигается тем, что нической сущности и достигаемому резуль- устройство снабжено второй электрохимичестату является устройство для осушки газов зп кой ячейкой с тремя электродами, включенсодержащее электрохимическую ячейку, вы- ной в газовую схему параллельно первой, полненную в виде трубки с закрепленными . четырьмя электромагнитными клапанами, на ее внутренней поверхности тремя элеит- двумя задатчиками, усилителем и реле с

71967 двумя контактами, при этом первый и второй

- электромагнитнйе клапаны расположены на — входе газовой схемы, а третий и четвертый — . на вхбде в газосборник, задатчики соединены между собой и связайы с усилителем, источником питания, электродами и контактами реле, выход усилителя связан со входом реле, а управляющие входы электромагнйтных клапанов — со вторым контактом реле, при этом отношение диаметра канала ячеек к их длине равно 1:10, а отношение диаметра первого электрода к диаметру вто- 1у рого электрода в ячейках — 1:2,5.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осушки газов.

Устройство содержит четыре попарно

:;.переключающиеся электромагнйтных- клапана 1, 2 и 3, 4 и две параллельно включенные в газовую схему электрохимические ячейки 5 и 6, В корпусе ячеек изготовленных например, из стекла, на поверхности каналов 7 и 8 закрейлены по три электрода

9, 10, 11 и 12, 13, 14. Диаметры электродов р

9 и 12 к диаметрам электродов 10, 11 и 13, 14 выполнены в отношении 1:2,5, а диаметры каналов 7 и 8 ячеек 5 и 6 к их длине выполнены в отношении 1;10. На элект" роды и поверхность каналов 7 и 8 нанесен сорбент 15, 16 (например, фосфорный ангидрид). Электроды 9, 11 и 12, 14 непосред ственно соединены с источником питания 17.

Мостовая схема, образованйая электродами 11, 14 и двумя задатчиками 18, 19, одной диагональю подключена к источнику питания 17, а другой — к усилителю 20.

Выход усилителя 20 йодсоедййен" к реле

21, к первому и второму контактам 22 и 23 которого подключены цепи пйтанйя электродов 10, 13 и попарно переключающихся электромагнитных клапанов 1; 2 и 3, 4. $$

Устройство работает следующим образом.

При первичном включении или после длительного перерыва в работе устройство подготавливается к осушке без подачи осушаемого газа. С этой целью источник питания 17

40 включается в сеть. Напряжение постоянного тока величиной 70 — 80 В подается на электроды 12, 13, 14 и 9, 11 ячеек 5 и 6. При этом стрелки двух задатчиков 18 и 19 устанавливаются в положение «сушка ячеек», при котором исключается срабатйваййе реле 4$

21. --.--Под действием приложенного напряжения путем электролиза осуществляется сушка сорбента 16 на участке расположения электрода 12 ячейки 6 и сорбента 15 на участ- $6 ке расположения электрода 11 ячейки 5.

Через 15 — 20 мин стрелки задатчиков 18 и 19 устанавливаются в положение «сушка газа» на риску с требуемой величиной сте- пени" осушки, а на вход осушителя подается осушаемый газ.

$$

Газ проходит через первый клапан 1.

В канале 7 ячейки 5 газ осушается за счет поглощения влаги сорбентом 15, и осйовная

9 ".", 4 его часть направляется к потребителю, а малая его часть подается на выход ячейки 6 для удаления продуктов электролиза из газовой схемы и ускорения подготовки ячейки

6 для работы в режиме сушки. Эта часть осушенного газа через второй клапан 2 поступает в газосборник (на чертеже не показан) и может использоваться там, где примеси кислорода и водорода не мешают ведению какого-либо процесса. Следует заметить что первый цикл работы ячейки 5 в режиме сушки, а ячейки 6 в режиме электролиза составляет небольшой промежуток времени, так как в период подготовки устройства к работе напряжение на электроде 10 отсутствует, поэтому сорбент 15 на участке расположения электрода 10 увлажнен, и влага, поступающая вместе с осушаемым потоком, будет не полностью поглощаться на этом участке, а начнет переноситься дальше на участок расположения электрода 11, где она:: поглощается и подвергается электролизу.

При этом ток электролиза, возрастая по мере увеличения проскока влаги на участок электрода 11, вызывает разбаланс мостовой схемы, образованной задатчиками 18 и 19 и электродами 11 и 14, сигнал рассогласования который подается на вход усилителя

20. При достижении величины проскока влаги на участок электрода 11, равной заданной величине степени осушки газа, реле 21 срабатывает и своими контактами 22 и 23 подключает напряжение постоянного тока к электроду 10 ячейки 5 и клапаном 3 и 4 и снимает напряжение с электрода 13 ячейки 6 и клапанов 1 и 2. При этом, подготовленная ячейка

6 начинает работать в режиме сушки, а ячейка 5 — в режиме электролиза. Клапаны

3 и 4 открываются, а 1 и 2 закрываются, тем самым осушаемый поток подается на вход ячейки 6, а малая часть осушенного газа с выхода ячейки 6 — на выход ячейки 5.

Таким образом, ячейки автоматически переключаются с режима сушки на режим электролйза. При этом изменения расхода осушаемого газа или концентрации влаги в нем приводят к соответствующим изменениям продолжительности работы ячеек и их длины в отношении 1:10 обеспечивает полноту извлечейия влаги из осушаемого газа при лйнейной скорости через ячейку 35—

40 см/с, а выполнение диаметров электродов 9, 12 и диамет ров электродов 10, 11 и 13, 14 в отношении 1:2,5 обеспечивает завихрение осушаемого потока, тем самым повышается интенсивность поглощения влаги сорбентом.

Введение дополнительно второй электрохимической ячейки, третьих электродов и средств переключения газовых потоков и напряжения позволяет вести процесс осушки газа в автоматическом режиме и за счет этого повысить экономичность и стейень

719679

Формула изобретения

5 осушки газа. Кроме того, удаление из осушенного газа продуктов электролиза улучшает качество осушенного газа и снижает затраты на его дополнительную очистку.

1. Устройство для осушки газов, содержащее электрохимическую ячейку, выполненную в виде трубки с закрепленными на ее внутренней поверхности тремя электродами, покрытыми сорбентом, источник питания, газосборник и газовую схему, отличающееся тем, что, с целью повышения чистоты осушенного газа, надежности работы, оно снабжено второй электрохимической ячейкой с тремя электродами, включенной в газовую схему параллельно первой, четырьмя электромагнитными клапанми, двумя задатчиками, усилителем и реле с двумя контактами, при этом первый и второй электромагнит6 ные клапаны расположены на входе газовой схемы, а третий и четвертый — на входе в газосборник, задатчики соединены между собой и связаны с усилителем, источником питания, электродами и контактами реле, выход усилителя связан со входом реле, а управляющие входы электромагнитных клапанов — со вторым контактом реле.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отношение диаметра канала ячеек к их длине равно 1:10. то 3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что отношение диаметра первого электрода к диаметру второго электрода в ячейках равно 1:2,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2944957, кл. 204 — 275, 1960.

2. Патент США № 3038853, кл. 204 †2, 1962 (прототип).

С«оставитель Э. Склярский

Редактор А. Долииич Техред К. Шуфрич Корректор Е. Папи

Заказ 253/3 Тираж 809 Подписное

ЦНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

° .;113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4