СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВРЕМЕНИ РЕГЕНЕРАЦИИ АДСОРБЦИОННОГО ОСУШИТЕЛЯ И АДСОРБЦИОННЫЙ ОСУШИТЕЛЬ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТАКОГО СПОСОБА
METHOD OF CONTROLLING THE REGENERATION TIME OF AN ADSORPTION DRYER AND AN ADSORPTION DRYER FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Настоящее изобретение относится к способу регулирования времени регенерации адсорбционного осушителя, содержащему следующие этапы: выполнение цикла адсорбции адсорбционного осушителя, в котором технологический газ направляется через впуск осушителя, и влага адсорбируется из технологического газа; прекращение цикла адсорбции по истечении предварительно заданного временного интервала адсорбции; и в дальнейшем выполнение первого цикла регенерации осушителя в течение предварительно заданного минимального временного интервала регенерации с нагревом посредством нагрева газа регенерации перед его направлением через впуск осушителя.
Адсорбционные осушители часто используют в различных применениях, требующих движения потока сухого охлажденного воздуха.
В отношении таких адсорбционных осушителей существует проблема, связанная с поддержанием низкого расхода энергии. Обычно адсорбирующий материал внутри адсорбционного осушителя достигает насыщения и требуется периодическая регенерация. Регенерацию обычно выполняют посредством нагрева газа регенерации до его направления через адсорбирующий материал или только посредством поддержания потока газа, текущего через осушитель, в течение определенного временного интервала.
Несмотря на то, что регенерация с помощью внешнего источника тепла является достаточной с точки зрения регенерации адсорбирующего материала, она также требует повышенного расхода энергии.
По этой причине необходимо найти баланс, так чтобы адсорбционный осушитель сохранял оптимальные параметры при минимальном необходимом расходе энергии.
Существующие осушители, подобные осушителю, описанному в US 2014/0,216,105 A от имени Parker Hannifin Manufacturing S.R.L, позволяют внедрить способ, согласно которому, как полагают, производительность должна поддерживаться посредством выбора конкретной компоновки для двух адсорбционных колонн. В частности, технологический газ сначала направляется через первую колонну, где он нагревается и затем направляется через указанную вторую колонну для ее регенерации. Этот процесс поддерживают в течение предварительно заданного периода времени до тех пор, пока температура на выпуске из колонны не превысит максимальное значение.
Недостаток такого осушителя по вышеуказанной патентной заявке состоит в том, что в результате использования указанного способа расход энергии не оптимизируется на протяжении всего цикла функционирования осушителя, поскольку этот способ не учитывает текущее состояние адсорбционной колонны, поэтому он не является эффективным.
Принимая во внимание вышеуказанный недостаток и проблемы, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ, пригодный для оптимизации использования энергии на основании текущего состояния адсорбционного осушителя.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить самообучающийся или развивающийся способ. пригодный для уменьшения расхода энергии во время функционирования адсорбирующего осушителя.
Настоящее изобретение служит для несложного внедрения удобного для пользователя способа регенерации адсорбционного осушителя.
Настоящее изобретение решает по меньшей мере одну из вышеуказанных и/или других проблем с помощью способа регулирования времени регенерации адсорбционного осушителя, содержащего следующие этапы:
- выполнение цикла адсорбции адсорбционного осушителя, в котором технологический газ направляется через впуск осушителя, и влага адсорбируется из технологического газа;
- прекращение цикла адсорбции по истечении предварительно заданного временного интервала адсорбции; и в дальнейшем
- выполнение первого цикла регенерации осушителя в течение предварительно заданного минимального временного интервала регенерации с нагревом посредством нагрева газа регенерации перед его направлением через впуск осушителя;
отличающийся тем, что
- точку росы под давлением или относительную влажность внутри указанного адсорбционного осушителя измеряют по истечении второго предварительно заданного временного интервала адсорбции, и если указанная измеренная точка росы под давлением или относительная влажность выше предварительно заданного порогового значения точки росы под давлением или относительной влажности, поддержание первого цикла регенерации в течение дополнительного временного интервала регенерации; и/или
- измеряют температуру газа регенерации на выпуске осушителя, и если температура на выпуске выше или равна предварительно заданному пороговому значению температуры, и если временной интервал, в течение которого адсорбционный осушитель подвергается указанному первому циклу регенерации, больше минимального временного интервала регенерации с нагревом, способ содержит этап прекращения указанного первого цикла регенерации.
Heat-min
Посредством поддержания течения газа регенерации через адсорбционный осушитель в течение минимального временного интервала T регенерации с нагревом выполняют эффективную регенерацию указанного адсорбционного осушителя независимо от температуры, измеряемой на выпуске осушителя. Соответственно, процесс регенерации может быть выбран посредством проектирования и согласно известным требованиям к используемому адсорбирующему материалу. По этой причине исключается влияние окружающей среды или возможной более высокой температуры газа регенерации.
Поскольку процесс регенерации поддерживается до тех пор, пока не будет достигнута температура temp1, способ по настоящему изобретению обеспечивает, что достигаются оптимальные параметры адсорбционного осушителя, и система, внедряющая способ по настоящему изобретению, непосредственно подготавливается к следующему циклу адсорбции.
Таким образом, могут быть достигнуты оптимальные результаты регенерации адсорбционного осушителя с низким расходом энергии и в минимальный период времени. Соответственно, расход энергии на регенерацию нагретым газом регенерации уменьшается до минимума.
Посредством измерения точки росы под давлением или относительной влажности по истечении первого временного интервала, причем указанный первый временной интервал инициируется при запуске цикла адсорбции, принимаются в расчет текущие характеристики адсорбционного осушителя, и на основании измеренного значения, регулируется временной интервал, в течение которого поддерживается цикл регенерации. Соответственно, в зависимости от фактических требований к сети, с которой соединен такой адсорбционный осушитель, и от характеристик указанной сети регулируется период времени, необходимый для регенерации, так что на протяжении всего времени функционирования достигаются оптимальные рабочие условия.
Благодаря такой оптимизации способ по настоящему изобретению является самообучающимся и адаптируемым на основании фактического состояния адсорбционного осушителя, а не на основании исходных или расчетных приблизительных величин. Кроме того, адсорбционный осушитель, внедряющий способ регулирования по настоящему изобретению, может как нельзя лучше функционировать в условиях тропического климата или в сети с высокими колебаниями влажности, поскольку влияние окружающих условий на адсорбирующий материал внутри адсорбционного осушителя можно легко контролировать с оказанием противодействия указанным условиям.
Испытания показали, что во время функционирования адсорбционного осушителя, внедряющего способ по настоящему изобретению, временной интервал, в течение которого нагретый газ регенерации используется в процессе регенерации, уменьшается в динамике по времени. Соответственно, также уменьшается расход энергии, потребляемой адсорбционным осушителем.
Heat-Max
Предпочтительно, если указанная измеренная температура temp1 на выпуске газа регенерации ниже указанного предварительно заданного порогового значения температуры, и если временной интервал, в течение которого адсорбционный осушитель подвергается указанному первому циклу регенерации, больше или равен максимальному временному интервалу T регенерации с нагревом, указанный первый цикл регенерации прекращается.
По этой причине цикл регенерации не может превышать максимальный заданный временной интервал.
Настоящее изобретение также относится к адсорбционному осушителю, содержащему:
- по меньшей мере один адсорбционный сосуд, содержащий средства адсорбции, впуск и выпуск для обеспечения протекания через него газа;
- блок контроллера;
- источник указанного газа, соединенный с впуском указанного по меньшей мере одного адсорбционного сосуда с помощью впуска осушителя, причем указанный газ является технологическим газом и/или газом регенерации;
- нагреватель, расположенный на указанном впуске осушителя и выполненный с возможностью нагрева газа регенерации, текущего через него, когда в адсорбционном сосуде поддерживается первый цикл регенерации;
отличающемуся тем, что
- указанный блок контроллера также содержит средства для измерения точки росы под давлением или относительной влажности внутри указанного по меньшей мере одного адсорбционного сосуда по истечении предварительно заданного временного интервала адсорбции, приема указанных измеренных данных и поддержания протекания газа регенерации через указанный впуск в течение дополнительного временного интервала регенерации, если указанная измеренная точка росы под давлением или относительная влажность выше предварительно заданного порогового значения; и/или
- указанный блок контроллера также содержит датчик температуры, расположенный у выпуска указанного по меньшей мере одно адсорбционного сосуда, и сконфигурированный для прекращения первого цикла регенерации по истечении минимального временного интервала регенерации с нагревом, если измеренная температура на выпуске выше или равна предварительно заданному пороговому значению.
Благодаря использованию блока контроллера могут быть выполнены и извлечены точные измерения параметров по меньшей мере одного адсорбционного сосуда. Вследствие этого выполняется регулирование времени цикла регенерации на основании самых последних измерений и на основании текущего состояния по меньшей мере одного адсорбционного сосуда.
Посредством сравнения измеренной точки росы или определенной относительной влажности с предварительно заданным пороговым значением и регулирования времени, в течение которого газ регенерации течет через впуск по меньшей мере один адсорбционный сосуд поддерживается на уровне технических требований на протяжении всего функционирования, и адсорбционный осушитель может обеспечивать подачу газа на выпуске осушителя по меньшей мере с требуемым уровнем влажности.
Благодаря своим характеристикам блок контролера способствует уменьшению расхода энергии адсорбционным осушителем во время функционирования независимо от параметров технологического газа.
Поскольку блок контроллера использует измерение температуры на выпуске по меньшей мере одного адсорбционного сосуда, указанный адсорбционный сосуд не может достигать очень высоких температур, что могло бы вызвать повреждение содержащегося в нем адсорбирующего материала. С другой стороны, благодаря поддержанию первого цикла регенерации в течение минимального установленного временного интервала, обеспечивается полная регенерация адсорбирующего материала и, соответственно, оптимальные параметры функционирования адсорбционного осушителя.
Настоящее изобретение также относится к блоку контроллера, регулирующему время, в течение которого адсорбционный осушитель поддерживается в цикле регенерации; указанный блок контроллера содержит:
- таймер для определения временного интервала, в течение которого в адсорбционном сосуде указанного адсорбционного осушителя выполняется цикл регенерации, причем указанный адсорбционный сосуд содержит впуск и выпуск для обеспечения протекания газа;
отличающийся тем, что указанный блок контроллера:
- также содержит: интерфейс пользователя для получения данных о запрашиваемых точке росы под давлением или относительной влажности, причем датчик давления точки росы или определитель относительной влажности расположены внутри адсорбционного сосуда указанного адсорбционного осушителя,
- также сконфигурирован для поддержания адсорбционного осушителя в первом цикле регенерации в течение дополнительного временного интервала регенерации, если измеренная точка росы под давлением или относительная влажность выше указанной требуемой точки росы под давлением или относительной влажности; и/или
- также содержит датчик температуры, расположенный на выпуске указанного адсорбционного осушителя, и также сконфигурирован с возможностью прекращения первого цикла регенерации, если измеренная температура на выпуске выше или равна предварительно заданному пороговому значению температуры, и если указанный временной интервал, в течение которого в адсорбционном осушителе выполняется указанный цикл регенерации, больше минимального временного интервала регенерации с нагревом.
Настоящее изобретение также относится к использованию блока контроллера по настоящему изобретению в адсорбционном осушителе для сжатого газа.
Для лучшего понимания характеристик настоящего изобретения некоторые предпочтительные компоновки настоящего изобретения описаны ниже в качестве примера без ограничения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг. 1 – схематичное изображение адсорбционного осушителя по варианту выполнения настоящего изобретения;
фиг. 2 - 7 - схематичное изображение принципа действия устройства из фиг. 1; и
фиг. 8 - 23 – различные варианты выполнения адсорбционного осушителя по настоящему изобретению.
На фиг. 1 показан адсорбционный осушитель 1, содержащий в этом случае два адсорбционных сосуда 2, соединенных с источником газа 3 через впуск 4 осушителя. Указанный адсорбционный осушитель 1 способен удалять влагу из газа, текущего через указанный впуск 4 осушителя, и подавать через выпуск 5 осушителя осушенный и как можно более холодный газ во внешнюю сеть (не показана).
В контексте настоящего изобретения следует принять во внимание, что адсорбционный осушитель 1 также может содержать больше двух адсорбционных сосудов 2 или даже только один адсорбционный сосуд 2.
Предпочтительно, указанные адсорбционные сосуды содержат адсорбирующий материал (не показан), способный улавливать влагу из текущего через него газа.
В контексте настоящего изобретения следует принять во внимание, что адсорбция также может включать в себя абсорбцию.
Каждый из двух адсорбционных сосудов 2 содержит впуск 6 и выпуск 7, обеспечивающие течение газа через указанные сосуды. Адсорбционный осушитель 1 также содержит блок C контроллера и источник 3 газа, соединенный с впуском 4 осушителя, причем указанный газ является технологическим газом и/или газом регенерации.
На впуске 4 осушителя предпочтительно расположен нагреватель 9, предназначенный для нагрева протекающего через него газа регенерации, когда по меньшей мере один адсорбционный сосуд 2 подвергается первому циклу регенерации.
Предпочтительно, указанный блок C контроллера помимо прочего содержит средства измерения точки росы под давлением или относительной влажности внутри указанного по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2. Указанные средства могут представлять собой датчик, например, датчик температуры и/или датчик давления, расположенные внутри указанного по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2, или на впуске 6 указанного адсорбционного сосуда 2 или на выпуске 5 осушителя.
Предпочтительно, точку росы под давлением или относительную влажность измеряют по истечении второго заданного временного интервала T2 адсорбции.
При измерении относительно влажности давление и/или температуру внутри соответствующего адсорбционного сосуда 2 предпочтительно также измеряют, используя, например, датчик давления и/или температуры (не показаны), и на основании этих измерений точку росы под давлением можно рассчитать с помощью известных формул или получить из существующих таблиц. Для выполнения таких вычислений могут быть использованы измерения датчика температуры, расположенного на выпуске 7 адсорбционного сосуда 2, или другой датчик температуры.
E1
Блок C контроллера принимает указанные измеренные данные по каналу связи, например, проводному или беспроводному каналу связи, и поддерживает течение газа регенерации через указанный выпуск 6 в течение дополнительного временного интервала T регенерации, если указанная измеренная точка росы под давлением или вычисленная относительная влажность превышает первое предварительно заданное пороговое значение.
Heat-min
Блок C контроллера также использует датчик температуры (не показан), расположенный на выпуске 7 указанного по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2, и также сконфигурирован с возможностью остановки первого цикла регенерации по истечении минимального временного интервала T регенерации с нагревом, если измеренная температура temp1 на выпуске 7 указанного адсорбционного сосуда 2 выше или равна предварительно заданному пороговому значению.
Предпочтительно, при остановке первого цикла регенерации блок C контроллера приводит в действие первый впускной клапан 10 и/или 11 и останавливает течение газа регенерации на впуске 6 адсорбционного сосуда 2.
В другом варианте выполнения по настоящему изобретению при остановке первого цикла регенерации блок C контроллера выключает нагреватель 9.
В предпочтительном варианте выполнения по настоящему изобретению, но без ограничения указанный источник газа содержит компрессорный блок.
Если указанный источник 3 газа является компрессорным блоком, следует принять во внимание, что газ регенерации, поступающий из указанного компрессорного блока и текущий через впуск 4 осушителя, является газом регенерации, который подвергнут процессу сжатия и, следовательно, является нагретым газом регенерации, достигающим относительно высокой температуры.
Для получения более эффективной конструкции адсорбирующий осушитель 1 содержит по меньшей мере два адсорбционных сосуда 2, каждый из которых имеет впуск 6 и выпуск 7. Предпочтительно, выпуск компрессорного блока соединен через впуск 4 осушителя с впуском 6 по меньшей мере двух адсорбционных сосудов 2.
В другом предпочтительном варианте выполнения, когда адсорбционный осушитель содержит по меньшей мере два адсорбционных сосуда 2, и один их этих адсорбционных сосудов 2 подвергается циклу регенерации, а другой адсорбционный сосуд 2 подвергается циклу адсорбции, течение газа из выпуска 7 одного из по меньшей мере двух адсорбционных сосудов 2 может направляться через впуск 6 другого адсорбционного сосуда 2.
Предпочтительно, поток газа из выпуска 7 адсорбционного сосуда 2, подвергаемого циклу регенерации, направляется через впуск 6 адсорбционного сосуда 2, подвергаемого циклу адсорбции.
Несмотря на то, что возможны другие компоновки, в контексте настоящего изобретения предпочтительно, чтобы во время цикла адсорбции технологический газ направлялся через выпуск 7 адсорбционного сосуда 2, а сухой технологический газ протекал через впуск 6.
Также предпочтительно, во время цикла регенерации газ регенерации предпочтительно направляет через впуск 6 адсорбционного сосуда 2, а относительно влажный газ регенерации протекает через выпуск 7.
В контексте настоящего изобретения впуск 6 расположен у днища адсорбционного сосуда 2, и выпуск 7 расположен у верхней части адсорбционного сосуда 2. Следует принять во внимание, что адсорбционные сосуды 2 также могут быть повернуты, так чтобы выпуск 7 был соединен с впуском 4 осушителя, и впуск 6 был соединен с выпуском 5 осушителя, при этом могут быть обеспечены вышеуказанное течение и преимущества.
В другом варианте выполнения по настоящему изобретению каждый из по меньшей мере двух адсорбционных сосудов 2 содержит датчик температуры, расположенный у выпуска 7.
В другом варианте выполнения по настоящему изобретению указанный датчик температуры также может быть установлен внутри указанного по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2 вблизи выпуска 7.
Предпочтительно, адсорбционный осушитель 1 также содержит охладитель 8, расположенный у выпуска 7 по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2 и предназначенный для охлаждения газа, текущего через указанный выпуск 7.
Адсорбционный осушитель 1 может содержать один охладитель 8, расположенный на общем выпуске 7 по меньшей мере двух адсорбционных сосудов 2, или каждый из указанных по меньшей мере двух адсорбционных сосудов 2 может содержать охладитель 8, расположенный у выпуска 7 каждого адсорбционного сосуда 2.
Предпочтительно, блок C контроллера также содержит средства для поочередного поддержания каждого из по меньшей мере двух адсорбционных сосудов 2 во втором цикле регенерации, при котором указанный нагреватель 9 выключен; затем в первом цикле регенерации, при котором указанный нагреватель включен; затем, в цикле охлаждения, при котором газ охлаждается с помощью охладителя 8; и затем, в цикле ожидания, при котором течение газа через указанный адсорбционный сосуд 2 прекращается.
Предпочтительно, блок C контроллера также выполнен с возможностью регулирования временного интервала, в течение которого каждый из адсорбционных сосудов 2 поддерживается в указанном первом цикле регенерации, втором цикле регенерации, цикле охлаждения и цикле ожидания на основании измеряемой температуры и измеряемой точки росы под давлением или относительной влажности.
Предпочтительно, блок C контроллера выполнен с возможностью поддержания адсорбционного сосуда 2 в цикле ожидания до тех пор, пока измеряемая точка росы под давлением или относительная влажность не станут выше заданного порогового значения точки росы под давлением или относительной влажности.
Таким образом, контроллер может по отдельности регулировать временные интервалы для каждого из указанных адсорбционных сосудов 2 в зависимости от необходимости и текущего состояния.
Адсорбционный осушитель 1 также может содержать регулирующий клапан 12 для регулирования объема газа, протекающего через впуск 6. Предпочтительно, регулирующий клапан 12 расположен на другом трубопроводе, а не на трубопроводе, где установлен нагреватель.
При включении нагревателя 9 с помощью блока C контроллера объем газа, который может протекать через указанный нагреватель 9, будет оказывать влияние на температуру газа, достигающего адсорбционного сосуда 2. Соответственно, в результате открывания регулирующего клапана 12 и обеспечения протекания через впуск 6 только определенной доли объема газа температура указанного газа будет выше по сравнению с тем, когда вновь объем газа может достигать впуска 6 адсорбционного сосуда 2.
Из-за этого сравнение температуры на выпуске 7 адсорбционного сосуда 2 с пороговым значением температуры становится очень важным для поддержания характеристик адсорбирующего материала.
Предпочтительно, когда указанный по меньшей мере один адсорбционный сосуд 2 поддерживается в цикле охлаждения, блок C контроллера выполнен с возможностью приводить в действие двухходовой клапан 13 и/или 14, обеспечивая охлаждение потока газа, поступающего из указанного источника 3 газа, с помощью охладителя 8 и его протекание через адсорбционный сосуд 2.
Когда указанный охладитель 8 используется для охлаждения газа, текущего через выпуск 5 осушителя, адсорбционный осушитель 1 также использует управляющие клапаны 15, 16, 17, 18 и 19 для управления траекторией течения газа внутри адсорбционного осушителя 1.
Предпочтительно, адсорбционный осушитель 1 также содержит отсечной клапан 20, предназначенный для остановки течения газа от источника 3 газа к впуску 6 адсорбционных сосудов 2.
Адсорбционный осушитель 1 также содержит выпускной клапан 21 или 22, позволяющий газу, выходящему из выпуска 5 осушителя, достигать внешней сети (не показана). Само собой разумеется, что если адсорбционный осушитель 1 содержит два или больше адсорбционных сосудов 2, каждый из указанных адсорбционных сосудов 2 может содержать один выпускной клапан 21 или 22.
Настоящее изобретение также относится к блоку C контроллера, регулирующему время, в течение которого адсорбционный осушитель 1 поддерживается в цикле регенерации, причем указанный блок C контроллера содержит: таймер для определения временного интервала, в течение которого адсорбционный сосуд 2 указанного адсорбционного осушителя 1 поддерживается в цикле регенерации, причем указанный адсорбционный сосуд 2 содержит впуск 6 и выпуск 7 для обеспечения протекания газа.
Блок C контроллера предпочтительно также содержит интерфейс пользователя (не показан) для получения данных о запрашиваемых точке росы под давлением или относительной влажности, причем датчик давления точки росы или определитель относительной влажности расположены внутри адсорбционного сосуда 2 указанного адсорбционного осушителя 1.
В контексте настоящего изобретения определитель относительной влажности представляет собой модуль, предназначенный для измерения таких параметров, как давление и температура, и определения относительной влажности посредством ее расчета по известным формулам или из существующих таблиц. Такой модуль является отдельным модулем, частью адсорбционного осушителя 1 или может быть встроен в блок C контроллера.
Интерфейс пользователя может быть частью адсорбционного осушителя 1 или может быть внешним модулем, например, внешним компьютером или электронной платформой, сообщающейся посредством проводного или беспроводного соединения с адсорбционным осушителем 1.
Предпочтительно, пользователь адсорбционного осушителя 1 может выбирать значение точки росы под давлением или относительной влажности с помощью вышеуказанного интерфейса пользователя или значение указанных точки росы под давлением или относительной влажности может быть выбрано исходя из конструкции.
Электронная платформа может быть внешней сетью, использующей осушенный газ, поступающий из указанного адсорбционного осушителя 1.
E1
Heat-min
Блок C контроллера предпочтительно также выполнен с возможностью поддержания адсорбционного осушителя 1 в первом цикле регенерации в течение дополнительного времени T регенерации, если указанная измеренная точка росы под давлением или вычисленная относительная влажность превышает указанное требуемое значение точки росы под давлением или относительной влажности; и/или также содержит датчик температуры, расположенный на выпуске 7 указанного адсорбционного осушителя 1, и также выполнен с возможностью прекращения первого цикла регенерации, если измеренная температура temp1 на выпуске 7 адсорбционного осушителя выше или равна предварительно заданному пороговому значению температуры, и если указанный временной интервал, в течение которого адсорбционный осушитель поддерживается в указанном цикле регенерации, больше минимального временного интервала T регенерации с нагревом.
E1
E1.0
В предпочтительном варианте выполнения по настоящему изобретению блок C контроллера содержит устройство обработки данных, сконфигурированное с возможностью пересчета указанного дополнительного временного интервала T регенерации посредством добавления первого предварительно заданного временного интервала t0 к ранее заданному дополнительному временному интервалу T регенерации.
E1
В другом предпочтительном варианте выполнения блок C контроллера содержит запоминающее средство, выполненное с возможностью запоминания указанного пересчитанного дополнительного временного интервала T времени регенерации, причем указанный блок C контроллера использует указанный пересчитанный дополнительный временной интервал в следующем цикле регенерации.
Указанное запоминающее средство может быть в виде локального жесткого диска или внешнего жесткого диска, с которым блок C контроллера может осуществлять связь посредством проводного или беспроводного соединения.
E2
Предпочтительно, но без ограничения блок C контроллера также содержит средства для поддержания цикла регенерации в течение второго дополнительного временного интервала T регенерации, если измеряемое значение точки росы под давлением или относительной влажности ниже требуемого значения точки росы под давлением или относительной влажности.
E2
E2.0
В другом предпочтительном варианте выполнения по настоящему изобретению блок C контроллера также содержит вычислительные средства, сконфигурированные с возможностью расчета указанного второго дополнительного временного интервала T регенерации посредством добавления второго предварительно заданного временного интервала t1 к ранее заданному дополнительному временному интервалу T.
Предпочтительно, указанные вычислительные средства представлены в форме процессора, имеющего вычислительные возможности. Указанный процессор может быть расположен на уровне адсорбирующего осушителя 1 или на уровне внешнего компьютера или электронной платформы, с которой предпочтительно сообщается контроллер.
Если указанные вычислительные средства расположены на уровне внешнего компьютера или электронной платформы, адсорбционный осушитель 1 предпочтительно направляет с помощью проводного или беспроводного соединения измеренные данные и может принимать расчетные данные.
E2
Предпочтительно, блок C контроллера также содержит запоминающее средство, сконфигурированное с возможностью запоминания указанного пересчитанного второго дополнительного временного интервала T регенерации, причем указанный блок C контроллера использует указанный пересчитанный дополнительный временной интервал в следующем цикле регенерации.
Как упомянуто выше, указанное запоминающее средство может быть в виде локального жесткого диска или внешнего жесткого диска, с которым блок C контроллера может сообщаться посредством проводного или беспроводного соединения.
В другом варианте выполнения по настоящему изобретению указанные вычислительные средства сконфигурированы таким образом, чтобы дополнительно вычислять:
Heat-min
E1
E2
- минимальный временной интервал T регенерации с нагревом посредством добавления указанного дополнительного временного интервала T регенерации к предварительно заданному минимальному временному интервалу Time3 регенерации с нагревом; или добавления указанного второго дополнительного временного интервала T регенерации к указанному предварительно заданному минимальному временному интервалу Time3 регенерации с нагревом; и/или
Heat-Max
E1
E2
- максимальный временной интервал T регенерации с нагревом, в течение которого можно выполнять первый цикл регенерации, посредством добавления указанного дополнительного временного интервала T регенерации к предварительно заданному максимальному временному интервалу Time4 регенерации с нагревом; или добавления указанного второго дополнительного временного интервала T регенерации к указанному предварительно заданному максимальному временному интервалу Time4 регенерации с нагревом; и/или
min,
E1
E2
- минимальный временной интервал T регенерации, в течение которого поддерживается протекание газа из выпуска компрессорного блока на впуске 4 осушителя, посредством: вычитания указанного дополнительного временного интервала T регенерации из указанного предварительно заданного минимального временного интервала Time1 регенерации или вычитания указанного второго дополнительного временного интервала T регенерации из указанного предварительно заданного минимального временного интервала Time1 регенерации; и/или
max,
E1
E2
- максимальный временной интервал T регенерации, в течение которого поддерживается течение газа из выпуска компрессорного блока на впуске 4 осушителя, посредством: вычитания указанного дополнительного временного интервала T регенерации из указанного предварительно заданного максимального временного интервала Time2 регенерации или вычитания указанного второго дополнительного временного интервала T регенерации из указанного предварительно заданного максимального временного интервала Time2 регенерации.
Heat-min
Heat-Max
min
Max
В еще одном варианте выполнения блок C контроллера также содержит средства для запоминания одного или нескольких из указанных временных интервалов: T и/или Tи/или Tи/или T и использует его в следующем цикле регенерации.
E2
В контексте настоящего изобретения следует принять во внимание, что указанные запоминающие средства для запоминания указанных пересчитанных временных интервалов могут быть такими же, как и указанные запоминающие средства, сконфигурированные с возможностью запоминания указанного пересчитанного второго дополнительного временного интервала T регенерации, или могут быть другими запоминающими средствами, расположенными на уровне адсорбционного осушителя 1 или снаружи.
E1
E1
E2
Heat-min
Heat-Max
Heat-Max
E1
E2
Heat-Max
Кроме того, блок C контроллера может содержать средства для поддержания выполнения первого цикла регенерации в указанном адсорбционном сосуде 2 в течение расчетного дополнительного временного интервала T регенерации, если указанный расчетный дополнительный временной интервал T регенерации или второй дополнительный временной интервал T регенерации находится в пределах интервала, ограничиваемого минимальным временным интервалом T регенерации с нагревом и максимальным временным интервалом T регенерации с нагревом, и/или прекращения указанного первого цикла регенерации по истечении указанного максимального временного интервала T регенерации с нагревом, когда указанный расчетный дополнительный временной интервал T регенерации или второй дополнительный временной интервал T регенерации больше указанного максимального временного интервала T регенерации с нагревом.
E1
E2
min
Max
Max
E1
E2
Max
Предпочтительно, но без ограничения блок C контроллера содержит средства для поддержания выполнения второго цикла регенерации в указанном адсорбционном сосуде 2, если указанный расчетный дополнительный временной интервал T регенерации или второй дополнительный временной интервал T регенерации находится в пределах интервала, ограничиваемого минимальным временным интервалом T регенерации и максимальным временным интервалом T регенерации, и/или прекращения указанного первого цикла регенерации по истечении максимального временного интервала T регенерации, когда указанный расчетный дополнительный временной интервал T регенерации или второй дополнительный временной интервал T регенерации больше максимального временного интервала T регенерации.
Настоящее изобретение также относится к использованию блока C контроллера по настоящему изобретению в адсорбционном осушителе сжатого газа.
Настоящее изобретение также относится к способу эффективного выполнения цикла регенерации, так чтобы адсорбционный осушитель 1 был подготовлен к последующему циклу адсорбции.
Адсорбционный осушитель 1 подвергается циклу адсорбции, в соответствии с чем технологический газ направляется через впуск 6 по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2, и влага адсорбируется из технологического газа.
В контексте настоящего изобретения следует принять во внимание, что впуск 6 и выпуск 7 можно менять местами, так что указанный технологический газ также можно направлять через выпуск 7 по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2, и относительно осушенный газ может восстанавливаться на выпуске 6 указанного по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2.
По истечении определенного времени функционирования адсорбирующий материал насыщается и больше не может эффективно улавливать влагу из газа. Соответственно, по меньшей мере один адсорбционный сосуд 2 должен быть подвергнут циклу регенерации, во время которого из указанного адсорбционного сосуда 2 удаляют улавливаемую влагу.
С этой целью способ по настоящему изобретению содержит этап, на котором во время цикла адсорбции измеряют точку росы под давлением или относительную влажность на выпуске 7 по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2.
Предпочтительно, указанные точку росы под давлением или относительную влажность измеряют на выпуске 5 осушителя.
Испытания показали, что в зависимости от объема указанного адсорбционного сосуда 2 и типа адсорбирующего материала каждый адсорбционный сосуд 2 достигает оптимальной точки росы под давлением или относительной влажности по истечении вычисляемого временного интервала. Предпочтительно, измерение точки росы под давлением или относительной влажности выполняют по достижении такого оптимального значения. В качестве примера без ограничения такое оптимальное значение может быть достигнуто через 30 минут, 45 минут, 1 час, 1,5 часа или больший временной интервал.
В другом варианте выполнения по настоящему изобретению измерение точки росы под давлением или относительной влажности выполняют во время цикла адсорбции, и рассчитывают среднее значение точки росы под давлением или относительной влажности.
Кроме того, способ содержит этапы прекращения цикла адсорбции по истечении предварительно заданного временного интервала T1 адсорбции; и последующего выполнения в адсорбционном сосуде 2 первого цикла регенерации в течение предварительно заданного минимального временного интервала Time3 регенерации с нагревом посредством нагрева газа регенерации перед его направлением через впуск 6 адсорбционного сосуда 2.
В варианте выполнения по настоящему изобретению указанный газ регенерации может быть технологическим газом или указанный газ регенерации может быть другим газом, поступающим из того же самого источника 3 газа или из другого источника газа (не показан).
E1
Способ по настоящему изобретению также содержит этап сравнения измеренной точки росы под давлением или относительной влажности с предварительно заданным пороговым значением измеренной точки росы под давлением или относительной влажности, и если указанная измеренная точка росы под давлением или относительная влажность выше указанного заданного порогового значения измеренной точки росы под давлением или относительной влажности, первый цикл регенерации поддерживается в течение дополнительного временного интервала T регенерации.
Само собой разумеется, что в случае, если согласно способу рассчитывают среднее значение точки росы под давлением или относительной влажности, такое расчетное значение сравнивают с предварительно заданным пороговым значением точки росы под давлением или относительной влажности.
Благодаря выполнению такого этапа обеспечивают оптимальную регенерацию адсорбирующего материала внутри вышеуказанного по меньшей мере одного адсорбирующего сосуда 2.
E1
Испытания показали, что если во время цикла адсорбции по меньшей мере в одном адсорбционном сосуде 2 поддерживается нагрузка приблизительно 80% или 60%, дополнительный временной интервал T регенерации будет все больше уменьшаться с каждым циклом до тех пор, пока он не достигнет нуля.
Благодаря такому режиму расход энергии, необходимой для регенерации указанного адсорбционного сосуда 2, также уменьшается с каждым циклом регенерации, достигая нуля. Соответственно, эффективность цикла регенерации увеличивается, и в то же самое время уменьшаются расходы, связанные с регенерацией адсорбционного осушителя 1.
E1
В контексте настоящего изобретения следует принять во внимание, что в зависимости от измеренной точки росы или относительной влажности дополнительный временной интервал T регенерации может впоследствии увеличиваться и снова уменьшаться до достижения значения нуля.
Для упрощения измерения и/или вычисления, но без ограничения, измеряемый параметр является точкой росы под давлением, которую в дальнейшем сравнивают с предварительно заданным пороговым значением точки росы под давлением.
В другом предпочтительном варианте выполнения указанное предварительно заданное пороговое значение точки росы под давлением выбирают согласно требованиям к газу на выпуске 5 осушителя.
Heat-min
В другом варианте выполнения по настоящему изобретению измеряют температуру temp1 на выпуске и сравнивают ее с предварительно заданным пороговым значением температуры, и если указанная измеренная температура temp1 на выпуске выше или равна указанному предварительно заданному пороговому значению температуры, и если временной интервал, в течение которого адсорбционный осушитель 1 подвергают указанному первому циклу регенерации, больше минимального временного интервала T регенерации с нагревом, способ содержит этап прекращения указанного первого цикла регенерации.
Испытания показали, что как только температура газа регенерации, измеряемая на выпуске 7 адсорбционного сосуда 2, достигает заданного порогового значения температуры, регенерируется по меньшей мере один адсорбционный сосуд 2. Указанное предварительно заданное пороговое значение температуры может быть рассчитано на основании объема по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2 и типа содержащегося в нем адсорбирующего материала.
Heat-min
Благодаря поддержанию первого цикла регенерации в течение по меньшей мере указанного минимального временного интервала T с нагревом, выполняют безопасное измерение и оптимальную регенерацию адсорбирующего материала.
E1
Heat-min
В другом предпочтительном варианте выполнения способ по настоящему изобретению содержит оба этапа при выполнении указанного первого цикла регенерации: поддержание первого цикла регенерации в течение дополнительного временного интервала T регенерации, если указанная измеренная точка росы под давлением или относительная влажность выше указанного предварительного порогового значения точки росы под давлением или относительной влажности; и прекращение указанного первого цикла регенерации, если температура temp1 на выпуске выше или равна указанному предварительно заданному пороговому значению температуры, и если временной интервал, в течение которого адсорбционный осушитель 1 подвергают указанному первому циклу регенерации, больше минимального временного интервала T регенерации с нагревом.
Посредством использования обоих этапов оказывают воздействие на текущее состояние адсорбирующего материала, и соответственно можно совершенствовать и адаптировать способ по настоящему изобретению.
Heat-Max
В другом предпочтительном варианте выполнения, если указанная измеренная температура temp1 на выпуске газа регенерации ниже указанного предварительно заданного порогового значения температуры, и если временной интервал, в течение которого адсорбирующий осушитель 1 подвергают указанному первому циклу регенерации, больше или равен максимальному временному интервалу T регенерации с нагревом, указанный первый цикл регенерации прекращается.
Heat-Max
Благодаря прекращению первого цикла регенерации по истечении указанного максимального временного интервала T регенерации с нагревом поддерживают эффективное функционирование адсорбирующего осушителя 1, поскольку исключаются длительные временные интервалы ожидания начала следующего цикла адсорбции, и повышается производительность адсорбирующего осушителя.
E1
E1
E1.0
E1.0
В предпочтительном варианте выполнения по настоящему изобретению способ использует рассчитанный дополнительный временной интервал T регенерации в следующем первом цикле регенерации. Соответственно, в следующем цикле регенерации дополнительный временной интервал T регенерации рассчитывают посредством добавления первого предварительно заданного временного интервала t0 к ранее заданному дополнительному временному интервалу T регенерации, причем указанный ранее заданный дополнительный временной интервал T регенерации является дополнительным временным интервалом регенерации, определяемым во время предыдущего цикла регенерации.
В контексте настоящего изобретения следует принять во внимание, что t0 может быть конкретным значением или может быть рассчитан на основании функции, имеющей в качестве параметров измерения, выполненные в предыдущем цикле регенерации.
Следует принять во внимание, что пользователь адсорбционного осушителя 1 по настоящему изобретению может выбирать значение t0, используя интерфейс пользователя.
Например, и без ограничения указанный первый предварительный заданный временной интервал t0 может составлять приблизительно 15 минут или приблизительно 30 минут или приблизительно 45 минут или больше.
E1.0
Предпочтительно, при запуске адсорбционного осушителя 1 ранее заданный дополнительный временной интервал T регенерации равен нулю.
E2
В другом варианте выполнения по настоящему изобретению, если указанная измеренная точка росы под давлением или относительная влажность не выше указанного предварительно заданного порогового значения точки росы под давлением или относительной влажности, способ также содержит этап сравнения указанной измеренной точки росы под давлением или относительной влажности со вторым пороговым значением измеренной точки росы под давлением или относительной влажности, и если измеренная точка росы под давлением или относительная влажность ниже второго порогового значения измеренной точки росы под давлением или относительной влажности, настоящий способ предпочтительно также содержит этап поддержания цикла регенерации в течение второго дополнительного временного интервала T регенерации, причем указанное второе пороговое значение измеренной точки росы под давлением или относительной влажности ниже первого порогового значения измеренной точки росы под давлением или относительной влажности.
E1
E2
Предпочтительно, способ по настоящему изобретению использует или дополнительный временной интервал T регенерации или второй дополнительный временной интервал T регенерации на следующем цикле регенерации в зависимости от результата сравнения.
E2
E1
Предпочтительно, но без ограничения второй дополнительный временной интервал T регенерации меньше дополнительного временного интервала T регенерации.
E2
E2
E2
E2
В еще одном предпочтительном варианте выполнения указанный второй дополнительный временной интервал T регенерации имеет отрицательное значение. Другими словами, если измеренная точка росы под давлением или относительная влажность ниже второго порогового значения точки росы под давлением или относительной влажности, последующий первый цикл регенерации |T| меньше предыдущего цикла регенерации, где |T| абсолютное значение T.
Предпочтительно, разница между измеренной точкой росы под давлением или относительной влажностью и вторым пороговым значением точки росы под давлением или относительной влажности является допуском, который принимают в расчет при внедрении способа перед удлинением первого цикла регенерации.
Указанный допуск может быть любым выбранным значением в зависимости от требуемых результатов функционирования адсорбционного осушителя 1 и характеристик адсорбирующего материала. Например, такой допуск может быть значением, выбранным в интервале 1 - 10°, например, приблизительно может быть равен 5°.
E2
E2,0
E2,0
Предпочтительно, второй дополнительный временной интервал T регенерации рассчитывают посредством добавления второго предварительного временного интервала t1 к ранее заданному временному интервалу T, причем указанный ранее заданный дополнительный временной интервал T регенерации является вторым дополнительным временным интервалом регенерации, определяемым во время предыдущего цикла регенерации.
В контексте настоящего изобретения следует принять во внимание, что t1 может быть конкретным значением или может быть рассчитан на основании функции, имеющей в качестве параметров измерения, выполненные в предыдущем цикле регенерации.
Следует принять во внимание, что пользователь адсорбционного осушителя 1 по настоящему изобретению может выбирать значение t1, используя интерфейс пользователя.
Например, и без ограничения указанный второй предварительный заданный временной интервал t1 может составлять приблизительно 15 минут или приблизительно 30 минут или приблизительно 45 минут или больше.
В контексте настоящего изобретения следует принять во внимание, что указанный второй предварительно заданный временной интервал t1 также может быть отрицательным временным интервалом, т.е. в случае вычитания времени.
E2.0
Предпочтительно, при запуске адсорбционного осушителя 1 ранее заданный дополнительный временной интервал T регенерации равен нулю.
Heat-min
E1
E2
Способ по настоящему изобретению также может содержать этап пересчета указанного предварительно заданного минимального временного интервала T регенерации с нагревом посредством добавления указанного дополнительного временного интервала T регенерации к предварительно заданному минимальному временному интервалу Time3; или посредством добавления указанного второго дополнительного временного интервала T регенерации к указанному предварительно заданному минимальному временному интервалу Time3 регенерации с нагревом.
Предпочтительно, указанный предварительно заданный минимальный временной интервал Time3 с нагревом выбирают посредством расчета.
Heat-Max
E1
E2
В другом варианте выполнения по настоящему изобретению способ также содержит этап расчета максимального временного интервала T регенерации с нагревом, в течение которого может поддерживаться цикл регенерации, посредством добавления указанного дополнительного временного интервала T регенерации к предварительно заданному максимальному временному интервалу Time4 регенерации с нагревом; или посредством добавления указанного второго дополнительного временного интервала T регенерации к указанному предварительно заданному максимальному временному интервалу Time4 регенерации с нагревом.
Предпочтительно, указанный предварительно заданный максимальный временной интервал Time4 регенерации с нагревом выбирают посредством расчета.
Поскольку минимальный временной интервал Time3 регенерации с нагревом и максимальный временной интервал Time4 регенерации с нагревом выбирают посредством расчета, адсорбционный осушитель 1, осуществляющий настоящий способ, будет функционировать по четко определенной схеме с исключением риска подачи газа на выпуске 5 осушителя в количестве меньше, чем требуется, или возникновения длительных временных интервалов ожидания между последовательными циклами адсорбции.
Предпочтительно адсорбирующий осушитель 1 подвергают второму циклу регенерации посредством поддержания течения технологического газа через впуск 4 осушителя в течение предварительно заданного минимального временного интервала Time1 регенерации.
Для поддержания течения технологического газа через впуск 4 осушителя адсорбционный осушитель 1, осуществляющий способ по настоящему изобретению, использует источник газа 3 во время части цикла регенерации адсорбционного сосуда 2 без воздействия нагреваемого газа для еще большего уменьшения расхода энергии.
E1
E2
min
E1
E2
В другом варианте выполнения ранее рассчитанные T, T используют для пересчета минимального временного интервала T регенерации, в течение которого на впуске 4 осушителя поддерживают течение технологического газа, посредством: вычитания указанного дополнительного временного интервала T регенерации из указанного предварительно заданного минимального временного интервала Time1 регенерации или посредством: вычитания указанного второго дополнительного временного интервала T регенерации из указанного предварительно заданного минимального временного интервала Time1 регенерации. Соответственно, измерение точки росы под давлением или относительной влажности создает основание для регулирования временных интервалов, в течение которых выполняются оба цикла регенерации: первый цикл регенерации и второй цикл регенерации.
Max
E1
E2
Кроме того, способ также может содержать этап расчета максимального временного интервала T, в течение которого на впуске 4 осушителя поддерживается течение технологического газа, посредством вычитания указанного дополнительного временного интервала T регенерации из предварительно заданного максимального временного интервала Time2, или посредством вычитания указанного второго дополнительного временного интервала T регенерации из указанного предварительно заданного максимального временного интервала Time2 регенерации.
Предпочтительно, адсорбционный осушитель 1 сначала подвергают второму циклу регенерации, а затем первому циклу регенерации. В результате этого адсорбционный осушитель 1 максимально использует характеристики газа регенерации, и только когда этого недостаточно, используется нагретый газ. Испытания показали, что если во время цикла адсорбции по меньшей мере в одном адсорбционном сосуде 2 поддерживается нагрузка приблизительно 80% или 60% или меньше, и как только временной интервал, в течение которого используется нагретый газ, становится равным нулю благодаря настоящему способу, будет поддерживаться нулевое значение.
В зависимости от требований к адсорбционному осушителю 1 он может быть оснащен по меньшей мере двумя адсорбционными сосудами 2, и в каждом адсорбционном сосуде 2 поочередно выполняют первый цикл регенерации и второй цикл регенерации.
Таким образом, каждый адсорбционный сосуд 2 подвергают отдельной обработке, и в зависимости от текущего состояния каждого адсорбционного сосуда 2 способ регулирует временные интервалы, в течение которых выполняются первый цикл регенерации и второй цикл регенерации, для достижения оптимального результата.
Соответственно, даже если один из по меньшей мере двух адсорбционных сосудов 2 подвергают воздействию технологического газа с более высоким уровнем влажности, способ по настоящему изобретению регулирует временные интервалы по отдельности для каждого адсорбционного сосуда 2, так что оптимальная регенерация будет выполняться с наименьшими расходами и в пределах оптимального периода времени.
В контексте настоящего изобретения следует принять во внимание, что количество адсорбционных сосудов 2 можно варьировать, и что способ настоящего изобретения можно равным образом использовать для адсорбционного осушителя, содержащего больше двух адсорбционных сосудов, например, три адсорбционных сосуда, четыре адсорбционных сосуда и больше.
Предпочтительно, способ по настоящему изобретению также содержит этап выполнения цикла охлаждения по меньшей мере в одном адсорбционном сосуде 2, в результате чего указанный технологический газ охлаждается охладителем 8. Таким образом, температура газа, поступающего через выпуск 5 охладителя, контролируется согласно требованиям.
Предпочтительно, после выполнения циклов регенерации по меньшей мере один адсорбирующий сосуд 2 адсорбирующего осушителя 1 предпочтительно поддерживается в состоянии ожидания. Благодаря выполнению этого этапа каждый адсорбирующий сосуд 2 поддерживается в состоянии готовности к запуску нового цикла адсорбции по возможности до того, как будет выбран такой запрос. Таким образом, время отклика адсорбирующего осушителя 1, осуществляющего способ по настоящему изобретению, уменьшается до минимального значения.
Предпочтительно, когда адсорбирующий сосуд 2 поддерживается в режиме ожидания, течение газа через впуск 6 прекращается, и поддерживается течение газа на выпуске 5 осушителя, так что внутри адсорбирующего сосуда 2 поддерживается минимальное давление.
В предпочтительном варианте выполнения по настоящему изобретению, но без ограничения, способ содержит следующие этапы для каждого по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2 в следующем порядке: первый из адсорбирующих сосудов 2 подвергают второму циклу регенерации, затем тот же самый адсорбирующий сосуд 2 предпочтительно подвергают первому циклу регенерации, затем тот же самый адсорбирующий сосуд 2 предпочтительно подвергают циклу охлаждения, и после этого указанный сосуд поддерживают в режиме ожидания. Во время цикла охлаждения газ, поступающий из источника 3 газа, предпочтительно охлаждают с помощью охладителя 8.
Еще более предпочтительно для регулирования температуры газа регенерации, текущего через выпуск 5 осушителя, газ регенерации, текущий через по меньшей мере один адсорбционный сосуд 2, после выпуска из по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2, охлаждается с помощью того же самого или другого охладителя 8 во время первого цикла регенерации и второго цикла регенерации.
Еще более предпочтительно указанный охладитель 8 также используется во время второй фазы адсорбции для регулирования технологического газа, текущего через указанный выпуск 5 осушителя.
Для ясности принцип функционирования будет описан со ссылкой на приложенные чертежи.
Следует принять во внимание, что следующие примеры объясняют различные рабочие состояния адсорбционного осушителя 1, и что способ регулирования времени регенерации, описанный в настоящем документе, применим для циклов регенерации из каждого примера, что подробно описано ниже.
Необходимо принять во внимание, что адсорбционный осушитель также может работать с другой компоновкой, и содержание следующего раздела не следует рассматривать, как ограничение конструкции.
На фиг. 2 показан пример адсорбционного осушителя 1, содержащего по меньшей мере два адсорбционных сосуда 2a и 2b, причем один адсорбционный сосуд 2b подвергается второму циклу регенерации, в то время как другой адсорбционный сосуд 2a подвергается циклу адсорбции.
Соответственно, газ из выпуска компрессора 3 поступает через отсечной клапан 20 и через клапан 10, достигая адсорбционного сосуда 2b. Управляющий клапан 19, впускной клапан 11 и выпускной клапан 21 предпочтительно приведены в закрытое состояние блоком C контроллера.
После того, как поток газа выходит из адсорбционного сосуда 2b, он направляется через управляющий клапан 15 и через охладитель 8a, где охлаждается. Далее поток охлажденного газа направляется через управляющий клапан 18 и затем через адсорбционный сосуд 2a, в котором адсорбируется влага перед выходом газа из адсорбционного осушителя 1 через выпускной клапан 22 и выпуск 5 осушителя.
В этом примере регулирующий клапан 12 предпочтительно приведен в частично открытое состояние, так что объем газа из выпуска компрессора 3 достигает охладителя 8b, где он охлаждается, течет через двухходовой клапан 14 и достигает адсорбционного сосуда 2a. Двухходовой клапан 13 предпочтительно приведен в закрытое состояние.
Поток газа достигает выпуска 5 осушителя и в дальнейшем используется во внешней сети. С этой целью впускной клапан 11 предпочтительно приведен в закрытое состояние.
Предпочтительно, адсорбционный сосуд 2b находится во второй фазе регенерации, где сжатый газ используется для удаления влаги из адсорбирующей среды, и адсорбирующий сосуд находится в фазе адсорбции.
В качестве примера регулирующий клапан 12 может управляться блоком C контроллера, так чтобы приблизительно 50% сжатого газа достигало нагревателя 9, и приблизительно 50% сжатого газа достигало охладителя 8b.
Другой эффект открывания регулирующего клапана 12 состоит в регулировании падения давления через адсорбционный осушитель 1 и, соответственно, через адсорбционные сосуды 2a и 2b.
На следующем этапе адсорбционный сосуд 2b может быть подвергнут первому циклу регенерации, где поток газа следует по такой же траектории, как описано выше со ссылкой на фиг. 2, с той разницей, что нагреватель 9 включается блоком C контроллера.
Другое возможное отличие состоит в регулировании степени открытия регулирующего клапана 12 для регулирования объема сжатого газа, достигающего нагревателя 9. Предпочтительно, по сравнению с предыдущим примером степень открытия клапана 12 увеличивается, так что нагреватель 9 более легко повышает температуру сжатого газа и/или по возможности обеспечивает более высокую температуру указанного сжатого газа перед его направлением через адсорбционный сосуд 2b.
В качестве примера регулирующий клапан 12 может управляться блоком C контроллера, так чтобы приблизительно 30% сжатого газа достигало нагревателя 9, и приблизительно 70% сжатого газа достигало охладителя 8b.
На фиг. 3 показан пример, в котором один адсорбционный осушитель 2b подвергается циклу охлаждения, в то время как другой адсорбционный осушитель 2a подвергается циклу адсорбции или в котором поддерживается цикл адсорбции.
После того, как адсорбционный сосуд 2b был подвергнут второму циклу регенерации и первому циклу регенерации, температура внутри указанного адсорбционного сосуда 2b достигает высоких значений и предпочтительно понижается. С этой целью в адсорбционном осушителе 1 используется охладитель 8b.
Соответственно, сжатый газ направляется через регулирующий клапан 12, через охладитель 8b, где он охлаждается, и далее через двухходовой клапан 13 и в адсорбционный сосуд 2b.
Предпочтительно, отсечной клапан 20 и управляющие клапаны 17 и 15 приведены в закрытое состояние.
Газ, текущий через адсорбционный сосуд 2b, достигает повышенной температуры и поэтому направляется через впускной клапан 10 и управляющий клапан 19 через охладитель 8a.
В этом примере нагреватель 9 выключен, и впускной клапан 11 и выпускной клапан 21 приведены в закрытое состояние.
После охлаждения газ в охладителе 8a, поток направляется через управляющий клапан 18 в адсорбционный сосуд 2a, в котором влага адсорбируется из указанного газа перед направлением газа через выпускной клапан 33 и через выпуск 5 осушителя во внешнюю сеть.
Предпочтительно, двухходовой клапан 14 и управляющий клапан 16 приведены в закрытое состояние.
В качестве примера регулирующий клапан 12 может управляться блоком C контроллера, так чтобы приблизительно 100% объема газа из компрессора 3 направлялись через охладитель 8b.
На фиг. 4 показан пример, в котором один адсорбционный сосуд 2b находится в режиме ожидания, и другой адсорбционный сосуд 2a находится в режиме адсорбции.
В этом примере воздух, поступающий из компрессора 3, предпочтительно может течь через регулирующий клапан 12 и через управляющий клапан 19.
После прохождения через регулирующий клапан 12 воздух охлаждается охладителем 8b, и часть этого воздуха достигает выпуска адсорбционного сосуда 2b через двухходовой клапан 13, а часть этого воздуха достигает выпуска адсорбционного сосуда 2a через двухходовой клапан 14. Предпочтительно, управляющие клапаны 15 и 17, впускной клапан 10 и выпускной клапан 21 приведены в закрытое состояние.
Поскольку часть охлажденного воздуха достигает выпуска адсорбционного сосуда 2b, и поскольку впускной клапан 10 и выпускной клапан 21 приведены в закрытое состояние, в адсорбционном сосуде 2b поддерживается минимальное требуемое давление, так что когда такой адсорбционный сосуд подвергается циклу адсорбции, адсорбционный осушитель 1 не испытывает значительного падения давления.
Кроме того, сжатый воздух, текущий через управляющий клапан 19, достигает охладителя 8a, где он охлаждается, и достигает выпуска адсорбционного сосуда 2a через управляющий клапан 18. Когда воздух проходит через указанный адсорбционный сосуд 2a, из него адсорбируется влага. Далее охлажденный осушенный воздух направляется через выпускной клапан 22 во внешнюю сеть.
Предпочтительно, впускной клапан 11 также приведен в закрытое состояние, так что воздух, поступающий из компрессора 3, может течь только через регулирующий клапан 12 и управляющий клапан 19. В этом примере нагреватель 9 предпочтительно поддерживается в выключенном состоянии.
В целях эффективности и поскольку на этой стадии в адсорбционном сосуде 2b требуется поддерживать минимальной давление, открывание регулирующего клапана 12 управляется таким образом, чтобы в охладитель 8b и далее в адсорбционный сосуд 2b поступал минимальный объем сжатого воздуха, например, 40% или меньше объема сжатого воздуха или предпочтительно 30% или меньше объема сжатого воздуха или еще более предпочтительно 25% или меньше объема сжатого воздуха.
На фиг. 5 показан пример, в котором адсорбционный сосуд 2b находится в фазе адсорбции, и адсорбционный сосуд 2a находится во второй фазе регенерации.
В этом примере воздух, поступающий из компрессорного блока 3, предпочтительно может течь через регулирующий клапан 12 и через впускной клапан 11 и далее достигать адсорбирующего сосуда 2a.
Предпочтительно, нагреватель 9 выключен, и управляющий клапан 19, впускной клапан 10 и выпускной клапан 22 приведены в закрытое состояние.
Поскольку воздух, поступающий из компрессора, теплый, благодаря процессу сжатия, он регенерирует указанный адсорбционный сосуд 2a. После выхода из адсорбционного сосуда 2a воздух направляется через охладитель 8a, где он охлаждается, и далее через адсорбирующий сосуд 2b, поскольку управляющий клапан 17 приведен в открытое состояние. Предпочтительно, управляющие клапаны 14, 15 и 18 приведены в закрытое состояние.
Кроме того, воздух, текущий через регулирующий клапан 12, далее направляется через охладитель 8b, где он охлаждается, и далее направляется через двухходовой клапан 13 и далее через адсорбционный сосуд 2b. Влага из охлажденного воздуха, текущего через указанный адсорбционный сосуд 2b, адсорбируется, и охлажденный осушенный воздух направляется во внешнюю сеть через выпускной клапан 21 и выпуск 5 осушителя.
Предпочтительно, регулирующий клапан 12 управляется таким образом, что часть воздуха, поступающего из компрессора 3. направляется через клапан 12 и достигает охладителя 8b, а остальная часть направляется через отсечной клапан 20 и далее через адсорбирующий сосуд 2a.
В качестве примера регулирующий клапан 12 может управляться блоком C контроллера таким образом, что приблизительно 50% сжатого газа может достигать адсорбционного сосуда 2a, и приблизительно 50% сжатого газа может достигать охладителя 8b.
На следующем этапе адсорбирующий сосуд 2a может подвергаться первому циклу регенерации, причем, как и в предыдущем примере, поддерживается течение воздуха, и нагреватель 9 включается блоком C контроллера.
Для большей эффективности регулирующий клапан 12 можно регулировать таким образом, чтобы больший объем воздуха достигал охладителя 8b и далее адсорбирующего сосуда 2b, и меньший объем воздуха мог достигать нагревателя 9.
В качестве примера регулирующий клапан 12 может управляться блоком C контроллера, так чтобы приблизительно 30% сжатого газа достигало нагревателя 9, и приблизительно 70% сжатого газа достигало охладителя 8b.
На фиг. 6 показан пример, в котором адсорбционный сосуд 2a подвергается циклу охлаждения, и в адсорбционном сосуде 2b поддерживается цикл адсорбции.
В этом примере отсечной клапан предпочтительно приведен в закрытое состояние, так что воздух, поступающий из компрессора 3, направляется через регулирующий клапан 12 и далее через охладитель 8b, где он охлаждается.
Далее охлажденный воздух направляется через двухходовой клапан 14 и далее через адсорбционный сосуд 2a, в котором тепло, улавливаемое внутри указанного адсорбционного сосуда 2a, передается через протекающий газ. Предпочтительно, двухходовой клапан 13 и управляющие клапаны 16 и 18 приведены в закрытое состояние.
Воздух, выходящий из адсорбционного сосуда 2a, направляется через впускной клапан 11 и управляющий клапан 19 через охладитель 8a, где воздух охлаждается. Предпочтительно, выпускной клапан 22, впускной клапан 10 и управляющий клапан 15 приведены в закрытое состояние.
После охлаждения воздуха в вышеуказанном охладителе 8a он направляется через управляющий клапан 17 через адсорбционный сосуд 2b, в котором адсорбируется влага. Воздух, выходящий из адсорбционного сосуда 2b, далее направляется во внешнюю сеть через выпускной клапан 21.
Для большей эффективности регулирующий клапан 12 предпочтительно управляется таким образом, что через него направляется приблизительно весь объем сжатого газа, поступающий из компрессора 3.
На фиг. 7 показан пример, в котором адсорбционный сосуд 2a находится в режиме ожидания, и в адсорбционном сосуде 2b поддерживается цикл адсорбции.
В этом примере воздух, поступающий из компрессора 3, направляется через регулирующий клапан 12 и через управляющий клапан 19 для достижения охладителя 8b и 8a, соответственно, где два потока охлаждаются.
Предпочтительно, впускные клапаны 10 и 11 и выпускной клапан 22 приведены в закрытое состояние.
Часть воздуха, протекающего через регулирующий клапан 12 и далее охлаждаемая охладителем 8b, направляется через адсорбирующий сосуд 2b через двухходовой клапан 13, и часть воздуха поступает к выпуску адсорбирующего сосуда 2a с помощью двухходового клапана 14, который приведен в открытое состояние.
Далее воздух, текущий через охладитель 8a, направляется через адсорбирующий сосуд 2b, поскольку управляющий клапан 17 предпочтительно приведен в открытое состояние.
Предпочтительно, управляющие клапаны 15, 16 и 18 приведены в закрытое состояние.
Воздух, выходящий из адсорбционного сосуда 2b, направляется во внешнюю сеть через выпускной клапан 21.
Поскольку часть охлажденного воздуха поступает к выпуску адсорбционного сосуда 2a, через указанный адсорбционный сосуд 2a поддерживается минимальный уровень давления, так что когда адсорбционный сосуд 2a подвергается циклу адсорбции, падение давления внутри адсорбционного осушителя 1 является очень небольшим или даже отсутствует.
На фиг. 8 показан другой возможный вариант выполнения адсорбционного осушителя по настоящему изобретению, в котором предусмотрен дополнительный охладитель 8c. Принцип действия адсорбционного осушителя остается таким же, как и в вышеописанных примерах.
Единственное отличие состоит в том, что вместо использования одного охладителя 8a в адсорбционном осушителе используются два охладителя 8a и 8c, установленные параллельно. Соответственно, поток газа, ранее достигавший охладителя 8a, уменьшается вдвое, что еще больше увеличивает эффективность процесса охлаждения.
На фиг. 9 показан другой пример осушителя 1 по настоящему изобретению, в котором некоторый объем газа используется для охлаждения каждого из двух адсорбционных сосудов 2. Указанный объем газа именуется как продувочный газ.
Компоновка адсорбционного осушителя 1, показанная на фиг. 9, отличается от компоновки на фиг. 1 тем, что в адсорбционном осушителе используются сопло 23 и продувочный клапан 24 для регулирования объема продувочного газа в случае использования продувочного газа.
Другое отличие состоит в том, что управляющие клапаны 15 и 16 заменены одноходовыми клапанами 25 и 26. Однако следует принять во внимание, что управляющие клапаны 15 и 16 также могли бы использоваться в конкретном примере, но благодаря использованию одноходовых клапанов 25 и 26 уже не требуется блок управления для приведения их в действие, и регулирование потока выполняется на основании разницы давлений внутри трубопроводов, на которых установлены указанные одноходовые клапаны 25 и 26.
В адсорбционном осушителе 1 также используются клапаны 27 и 28 сброса давления для регулирования давления внутри адсорбционных сосудов 2a и 2b, позволяющие стравливать увеличенное давление внутри указанных адсорбционных сосудов 2a и 2b в атмосферу или внешнюю среду.
Кроме того, используются вытягивающие клапаны 29 и 30, позволяющие объему газа выходить из адсорбционного осушителя 1 в атмосферу или внешнюю среду.
На фиг. 10 показано состояние, в котором в адсорбционном сосуде 2b выполняется второй цикл регенерации, и в адсорбционном сосуде 2a выполняется цикл адсорбции.
В таком рабочем состоянии газ регенерации, текущий через впуск 4 осушителя и поступающий из компрессора 3 и имеющий относительно высокую температуру, направляется через адсорбционный сосуд 2b, в дальнейшем охлаждается в охладителе 8 и направляется через адсорбционный сосуд 2a и далее через выпуск 5 осушителя во внешнюю сеть.
Соответственно, впускной клапан 10, управляющий клапан 18 и выпускной клапан 22 открыты, и впускной клапан 11, выпускной клапан 21, продувочный клапан 24, регулирующий клапан 12, клапаны 27 и 28 сброса давления, управляющий клапан 17, вытягивающие клапаны 29 и 30 поддерживаются в закрытом состоянии.
Поскольку величина давления в трубопроводе A больше величины давления в трубопроводе B, одноходовой клапан 25 открывается и позволяет потоку газа достигать охладителя 8.
На фиг. 11 показано рабочее состояние, в котором адсорбционный сосуд 2b подвергается первому циклу регенерации, в котором нагреватель 9 включен, и в адсорбционному сосуде 2a выполняется цикл адсорбции.
В таком рабочем состоянии часть газа, текущего через впуск 4 осушителя и поступающего из компрессора 3, достигает нагревателя 9, который еще больше повышает температуру, направляется через адсорбционный сосуд 2b, поток газа в дальнейшем охлаждается охладителем 8 и далее направляется через адсорбционный сосуд 2a и далее через выпуск 5 осушителя во внешнюю сеть.
Предпочтительно, регулирующий клапан 12 частично открыт. Еще более предпочтительно регулирующий клапан 12 позволяет протекать через него приблизительно 80% потока газа, и только 20% потока газа могут достигать нагревателя 9.
Соответственно, впускной клапан 10, регулирующий клапан 12, управляющий клапан 18 и выпускной клапан 22 открыты, и впускной клапан 11, выпускной клапан 21, продувочный клапан 24, клапаны 27 и 28 сброса давления, вытягивающие клапаны 29 и 30 и управляющий клапан 17 поддерживаются в закрытом состоянии.
Поскольку величина давления в трубопроводе A выше величины давления в трубопроводе B, одноходовой клапан 25 открывается и позволяет потоку газа достигать охладителя 8. Газ, текущий через регулирующий клапан 12, также достигает охладителя 8 и охлаждается перед поступлением в адсорбционный сосуд 2a. После окончания первого цикла регенерации адсорбционный сосуд 2b может быть подвергнут сбросу давления, как показано на фиг. 12. В то же самое время в адсорбционном сосуде 2a предпочтительно поддерживается цикл адсорбции.
Газ, текущий через впуск 4 осушителя, охлаждается охладителем 8, направляется через адсорбционный сосуд 2a и далее через выпуск 5 осушителя во внешнюю сеть.
Предпочтительно, регулирующий открыт, также как управляющий клапан 18 и выпускной клапан 22. Впускные клапаны 10 и 11, продувочный клапан 24, выпускной клапан 21, управляющий клапан 17, вытягивающие клапаны 29 и 30 и клапан 28 сброса давления поддерживаются в закрытом состоянии.
Предпочтительно, в таком рабочем состоянии клапан 27 сброса давления поддерживается открытым, так что повышенное давление внутри адсорбционного сосуда 2b может стравливаться.
Поскольку величина давления в трубопроводе A меньше величины давления в трубопроводе B, одноходовой клапан 25 не открывается.
Предпочтительно, на следующем этапе адсорбционный сосуд 2b охлаждается с помощью потока продувочного газа, и адсорбционный сосуд 2a поддерживается в состоянии адсорбции, как показано на фиг. 13.
В таком рабочем состоянии газ, текущий через впуск 4 осушителя, достигает охладителя 8, и далее охлажденный газ направляется через адсорбционный сосуд 2a, и часть потока газа достигает внешней сети через выпуск 5 осушителя, а часть потока газа течет через сопло 23, достигает адсорбционного сосуда 2, который охлаждается, и далее выпускается в атмосферу или внешнюю среду.
Соответственно, регулирующий клапан 12, управляющий клапан 18, выпускной клапан 22, продувочный клапан 24 и вытягивающий клапан 29 открыты, и впускные клапаны 10 и 11, выпускной клапан 21, клапаны 27 и 28 сброса давления, управляющий клапан 17 и вытягивающий клапан 30 закрыты.
Предпочтительно, указанное сопло 23 позволяет только ограниченному объему потока газа проходить через него и достигать адсорбционного сосуда 2b. В зависимости от типа используемого сопла такое сопло может обеспечивать прохождение через него 5 – 20% потока газа. В качестве примера, но без ограничения, сопло, используемое в адсорбционном осушителе 1, обеспечивает прохождение через него 10% потока газа.
Поскольку величина давления в уровне трубопровода A меньше величины давления в трубопроводе B, одноходовой клапан 25 не открывается.
Система управления также может приводить адсорбционный сосуд 2b в состояние выравнивания давления, в то время как адсорбционный сосуд 2a поддерживается в состоянии адсорбции, как показано фиг. 14.
Предпочтительно, газ, текущий через впуск 4 осушителя, достигает охладителя 8, после чего охлажденный газ направляется через адсорбционный сосуд 2a, и часть потока газа достигает внешней сети через выпуск 5 осушителя, а часть указанного потока газа поступает в адсорбционный сосуд 2b.
Предпочтительно, клапан 27 сброса давления, управляющий клапан 17 и вытягивающий клапан 29 закрыты, так что давление внутри адсорбционного сосуда 2b достигает требуемого значения.
Регулирующий клапан 12, управляющий клапан 18, выпускной клапан 22 и продувочный клапан 24 открыты, и впускные клапаны 10 и 11 и выпускной клапан 21 поддерживаются в закрытом состоянии.
После повышения давления в адсорбционном сосуде 2b контроллер может подвергать воздействию адсорбционные сосуды 2a и 2b для разделения потока, как показано на фиг. 15.
Газ, текущий через впуск 4 осушителя и поступающий из компрессора 3, достигает охладителя 8, после чего охлажденный газ разделяется и достигает обоих адсорбционных сосудов 2a и 2b перед поступлением во внешнюю сеть через выпуск 5 осушителя.
Регулирующий клапан 12, управляющие клапаны 17 и 18 и выпускные клапаны 21 и 22 открыты, и впускные клапаны 10 и 11, продувочный клапан 24, клапаны 27 и 28 сброса давления и вытягивающие клапаны 29 и 30 поддерживаются в закрытом состоянии.
Следует принять во внимание, что такое рабочее состояние используется по выбору. Преимущество состояния с разделением потока состоит в небольшом перепаде давления между давлением на уровне впуска 4 осушителя и величиной давления на уровне выпуска 5 осушителя.
В дальнейшем адсорбционный сосуд 2b можно приводить в состояние ожидания, в то время как адсорбционный сосуд 2a можно поддерживать в состоянии адсорбции, как показано на фиг. 16.
В таком рабочем состоянии газ, текущий через впуск 4 осушителя, достигает охладителя 8, после чего охлажденный газ направляется через адсорбционный сосуд 2a и затем поступает во внешнюю сеть через выпуск 5 осушителя.
Соответственно, регулирующий клапан 12, управляющий клапан 18 и выпускной клапан 22 открыты, и впускные клапаны 10 и 11, продувочный клапан 24, выпускной клапан 21, клапаны 27 и 28 сброса давления, вытягивающие клапаны 29 и 30 и управляющий клапан поддерживаются в закрытом состоянии.
В дальнейшем рабочие стадии, описанные выше со ссылкой на фиг. 10 – 16, применяют в отношении адсорбционных сосудов 2a и 2b таким образом, что адсорбционные сосуды будут переключаться между собой, так что адсорбционный сосуд 2b будет подвергаться адсорбции, а адсорбционный сосуд 2a будет регенерироваться. Соответственно, принцип действия, описанный выше со ссылкой на фиг. 10 -16, остается тем же самым.
На фиг. 17 показан случай, в котором адсорбционный осушитель 1 содержит 3 адсорбционных сосуда 2a, 2b и 2c. Предпочтительно, но без ограничения, каждый адсорбционный сосуд 2a, 2b и 2c содержит внутренний нагреватель 9.
Адсорбционный осушитель 1 предпочтительно также содержит дополнительный регулирующий клапан 33 для регулирования объема газа, достигающего по меньшей мере одного из адсорбционных сосудов 2a, 2b и 2c, на основании температуры, измеряемой внутри указанного по меньшей мере одного адсорбционного сосуда 2a, 2b и 2c.
Кроме того, для удаления излишней воды из системы можно использовать водоотделитель 36. Указанный водоотделитель 36 снабжен по меньшей мере одним вытягивающим клапаном 37 для удаления собранной воды. Адсорбционный осушитель 1 также содержит отсечные клапаны 38 и 39 для регулирования потока газа.
Как и в вышепоказанных примерах для каждого адсорбционного сосуда предусмотрены управляющий клапан 19 и отсечной клапан 20, а также компоновка, состоящая из впускных клапанов, выпускных клапанов, двухходовых клапанов и управляющих клапанов. Кроме того, для третьего адсорбционного сосуда 2c добавлены впускной клапан 31, выпускной клапан 32, двухходовой клапан 34 и управляющий клапан 35.
На фиг. 18 показано течение газа внутри адсорбционного осушителя 1, когда адсорбционный сосуд 2a подвергается второму циклу регенерации, и адсорбционные сосуды 2b и 2c подвергаются циклу адсорбции. Предпочтительно, газ, текущий через впуск 4 осушителя, имеет относительно высокую температуру, поскольку он предпочтительно предварительно сжимается компрессором 3.
Предпочтительно, регулирующий клапан 33 частично открыт, так что приблизительно 50% объема газа, текущего через впуск 4 осушителя, могут протекать через указанный клапан, а остальной объем газа поступает в адсорбционный сосуд 2a.
Газ, текущий через выпуск 7 адсорбционного сосуда 2a, воссоединяется с объемом газа, текущего через регулирующий клапан 33, и достигает охладителя 8. Охлажденный газ направляется через водоотделитель перед разделением между адсорбционными сосудами 2b и 2c.
Относительно холодный осушенный газ, выходящий из двух адсорбционных сосудов 2b и 2c, направляется через выпуск 5 осушителя во внешнюю сеть.
Соответственно, отсечной клапан 20, регулирующий клапан 33, впускной клапан 11, управляющий клапан 16, отсечной клапан 38, двухходовые клапаны 13 и 34 и выпускные клапаны 21 и 32 поддерживаются в открытом состоянии, и управляющий клапан 19, вытягивающий клапан 37, отсечной клапан 39, выпускной клапан 22, впускные клапаны 10 и 31, двухходовой клапан 14 и управляющие клапаны 15 и 35 поддерживаются в закрытом состоянии.
В дальнейшем адсорбционный сосуд 2a может быть подвергнут первому циклу регенерации, в то время как в адсорбционных сосудах 2b и 2c поддерживается цикл адсорбции.
Предпочтительно, внутренний нагреватель 9 адсорбционного сосуда 2a включен, еще более повышая температуру объема газа, поступающего в указанный адсорбционный сосуд 2a.
Путь потока газа остается таким же, как и в предыдущем примере, с единственным отличием, состоящим в отличающейся степени открытия регулирующего клапана 33, который в этом случае предпочтительно открыт приблизительно на 80%, так что объем газа, поступающего в адсорбционный сосуд 2a, составляет приблизительно 20%, в результате чего соответственно увеличивается производительность внутреннего нагревателя 9.
На следующем этапе, как показано на фиг. 19, адсорбционный сосуд 2a может быть подвергнут циклу охлаждения, в то время как в адсорбционных сосудах 2b и 2c выполняется цикл адсорбции.
Предпочтительно, регулирующий клапан 33 полностью открыт, и регулирующий клапан 12 открыт частично. Степень открытия регулирующего клапана 12 может, например, составлять, приблизительно 80%.
Газ, текущий через впуск 4 осушителя, предпочтительно охлаждается охладителем 8, проходит через отделитель 36 воды и, благодаря степени открытия регулирующего клапана 12 приблизительно 20% потока газа поступают в адсорбционный сосуд 2a, охлаждая его. Газ, текущий через впуск 6 адсорбционного сосуда 2a, направляется через охладитель 8 и воссоединяется с газом, текущим через регулирующий клапан 12. Далее полученный поток газа поступает в адсорбционные сосуды 2b и 2c и адсорбирует влагу.
Относительно холодный осушенный газ направляется через выпуск 5 осушителя во внешнюю сеть.
В дальнейшем рабочие стадии, описанные выше со ссылкой на фиг. 18 и 19, применяют в отношении адсорбционных сосудов 2a, 2b и 2c таким образом, чтобы выполнять переключение применительно к адсорбционному сосуду, который подвергается первому и/или второму циклу регенерации. Например, адсорбционный сосуд 2b будет регенерироваться, в то время как в адсорбционных сосудах 2a и 2c будет выполняться цикл регенерации. Принцип действия, описанный выше со ссылкой на фиг. 18 и 19, остается тем же самым. В дальнейшем адсорбционный сосуд 2c будет регенерироваться, в то время как в адсорбционных сосудах 2a и 2b будет выполняться цикл регенерации.
На фиг. 20 показана компоновка адсорбционного осушителя 1, содержащего 3 адсорбционных сосуда 2a, 2b и 2c, в которых используют некоторый объем продувочного газа для охлаждения каждого из трех адсорбционных сосудов 2a, 2b и 2c.
Компоновка указанного адсорбционного осушителя 1 сходна с компоновкой адсорбционного осушителя, показанного на фиг. 17, и одно из отличий состоит в том, что каждый из адсорбционных сосудов 2a, 2b и 2c также содержит сопло 23, 42 и 44 и продувочный клапан 24, 41 и 43 для регулирования потока газа через указанное сопло 23, 42 и 44.
Каждый адсорбционный сосуд 2a, 2b и 2c также содержит клапан 28, 27 и 40 сброса давления, позволяющие стравливать увеличенное давление внутри указанных адсорбционных сосудов 2a, 2b и 2c в атмосферу или внешнюю среду.
В этом случае удалены управляющий клапан 19, охладитель 8 (который расположен на таком же трубопроводе, что и управляющий клапан на фиг. 17), регулирующий клапан 12 и отсечной клапан 39, и добавлены отсечной клапан 45 и вытягивающий клапан 29.
На фиг. 21 показан случай, в котором адсорбционный сосуд 2a подвергается второму циклу регенерации, и адсорбционные сосуды 2b и 2c подвергаются циклу адсорбции.
Движение потока газа через адсорбционный осушитель 1 является таким же, как движение потока газа, описанное со ссылкой на фиг. 18.
Предпочтительно, регулирующий клапан 33 частично открыт, так что приблизительно 50% газа, текущего через впуск 4 осушителя, могут поступать в адсорбционный сосуд 2a, и остальные приблизительно 50% потока газа движутся через указанный регулирующий клапан 33.
В дальнейшем адсорбционный сосуд 2a может подвергаться первому циклу регенерации, и в этом случае внутренний нагреватель 9 указанного адсорбционного сосуда 2a включен, и в адсорбционных сосудах 2b и 2c поддерживается цикл адсорбции.
Движение потока газа остается таким же, как и в случае на фиг. 21, и регулирующий клапан 33 предпочтительно частично открыт, так что приблизительно 20% газа, текущего через впуск 4 осушителя, поступают в адсорбционный сосуд 2a, где его температура дополнительно повышается.
В дальнейшем адсорбционный сосуд 2a может подвергаться циклу сброса давления, в то время как в адсорбционных сосудах 2b и 2c поддерживается цикл адсорбции, как показано на фиг. 22.
В таком случае газ, текущий через впуск 4 осушителя, охлаждается охладителем 8, далее направляется через отделитель 36е воды и в адсорбционные сосуды 2b и 2c перед направлением во внешнюю сеть через выпуск 5 осушителя.
Предпочтительно, клапан 28 сброса давления открыт, так что повышенное давление внутри адсорбционного сосуда 2a сбрасывается в атмосферу или наружную среду.
Соответственно, регулирующий клапан 33, отсечной клапан 45, двухходовые клапаны 13 и 34, выпускные клапаны 21 и 32 и клапан 28 сброса давления открыты, и отсечной клапан 20, отсечной клапан 38, вытягивающий клапан 37, двухходовой клапан 14, управляющие клапаны 15, 16 и 35, клапаны 27 и 40 сброса давления, вытягивающий клапан 29, впускные клапаны 10, 11 и 32, выпускной клапан 22, продувочные клапаны 24, 41 и 43 поддерживаются в закрытом состоянии.
В дальнейшем адсорбционный сосуд 2a может подвергаться циклу охлаждения с помощью продувочного газа, в то время как в адсорбционных сосудах 2b и 2c поддерживается цикл адсорбции, как показано на фиг. 23.
Предпочтительно, газ, текущий через впуск 4 осушителя, охлаждается охладителем 8, течет через отделитель 36 воды и поступает в адсорбционные сосуды 2b и 2c. Далее часть потока газа поступает во внешнюю сеть через выпуск 5 осушителя, и небольшая часть указанного потока газа направляется через сопло 23 в адсорбционный сосуд 2a, охлаждая его.
Газ, текущий через выпуск 7 адсорбционного сосуда 2a, который является относительно осушенным газом, при относительно высокой температуре направляется в атмосферу или внешнюю среду.
Соответственно, регулирующий клапан 33, отсечной клапан 45, двухходовые клапаны 13 и 34, выпускные клапаны 21 и 32, продувочный клапан 24, управляющий клапан 16 и вытягивающий клапан 29 открыты, и отсечные клапаны 20 и 38, вытягивающий клапан 37, двухходовой клапан 14, клапаны 27, 28 и 40 сброса давления, управляющие клапаны 15 и 35, впускные клапаны 10, 11 и 31, выпускной клапан 22, продувочные клапаны 41 и 43 поддерживаются в закрытом состоянии.
В дальнейшем рабочие стадии, описанные выше со ссылкой на фиг. 21 - 23, применяют в отношении адсорбционных сосудов 2a, 2b и 2c таким образом, чтобы выполнять переключение применительно к адсорбционному сосуду, который подвергается первому и/или второму циклу регенерации. Например, адсорбционный сосуд 2b будет регенерироваться, в то время как в адсорбционных сосудах 2a и 2c будет выполняться цикл регенерации. Принцип действия, описанный выше со ссылкой на фиг. 21 - 23, остается тем же самым. В дальнейшем адсорбционный сосуд 2c будет регенерироваться, в то время как в адсорбционных сосудах 2a и 2b будет выполняться цикл регенерации.
Следует принять во внимание, что в вышеприведенных примерах при переходе от одного рабочего состояния к другому система управления может или изменять состояние всех клапанов (открывать или закрывать) одновременно или может выполнять такую операцию так, чтобы в конкретный момент времени изменялось состояние только одного клапана.
Также следует принять во внимание, что все описанные примеры могут содержать отделитель 36 воды, расположенный как на фиг. 17 – 23 или в другом месте, причем каждый из них имеет по меньшей мере один вытягивающий клапан 37, даже если такой отделитель воды явным образом не включен в соответствующие чертежи. Указанный по меньшей мере один вытягивающий клапан 37 периодически открывается, так что вода, собранная указанным отделителем 36 воды, удаляется из адсорбционного осушителя 1.
Также следует принять во внимание, что система управления соблюдает вышеуказанную последовательность частично или полностью или может соблюдать другую последовательность, имеющую другой порядок рабочих состояний адсорбционного осушителя 1.
Кроме того, в отношении вышеприведенных примеров со ссылкой на фиг. 9 – 23 следует принять во внимание, что по настоящему изобретению рассчитывают и осуществляют способ регулирования времени регенерации адсорбционного осушителя и один или несколько соответствующих временных интервалов, определенных в настоящем документе.
Настоящее изобретение никоим образом не ограничивается до вариантов выполнения, описанных в качестве примера и показанных на чертежах, но такой адсорбционный осушитель 1 может быть осуществлен во всевозможных вариантах без отклонения от объема изобретения.