УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ СОРБЕНТА

Полезная модель относится к установкам для регенерации загрязненного гранулированного сорбента, а именно - промасленного цеолита, силикагеля и т.д. путем сушки в сорбере при температуре +220°С - +230°С и может быть использована в разных областях народного хозяйства.
Известное устройство для регенерации адсорбента (сорбента) по свидетельству Российской Федерации на полезную модель №20731, кл. B01D 53/02, опубл. 27.11. 2001 г. содержит корпус адсорбера, заполненный адсорбентом, нагреватель для подогрева регенерируемого адсорбента в адсорбере, в который осуществляется подача и вывод воздуха.
По центральной оси корпуса установлена труба, в которую помещен с зазором нагреватель в виде ТЭНа, вывод которого выходит через отверстие в трубе.
Недостатком известного устройства является не равномерный нагрев от установленного в трубе ТЭНа всех слоев адсорбента, что снижает процесс регенерации.
Известная установка регенерации адсорбента по авторскому свидетельству №1674929, кл. В01D 53/18, опубл. 07.09.1991 г. включает адсорбер, работающий на стадии очистки газа и адсорбер, работающий на стадии регенерации, который соединен с абсорбером.
Компрессор установлен на линии очищенного газа, при этом дальше линия проходит от абсорбера к компрессору и через печь к адсорберу. Газ нагревают в печи до +250°С - +350°С.
Из абсорбера очищенный газ вновь подается с помощью компрессора в адсорбер до полной регенерации адсорбента, а выделившийся из десорбера кислый газ направляется на переработку.
Недостатком известной установки является сложность схемы соединения адсорберов и абсорбера, которые имеют потребность значительных капитальных затрат при их эксплуатации.
Известная установка для регенерации сорбента по патенту Российской Федерации на полезную модель №30093, кл. B01D 53/00, B01D 53/14, опубл. 20.06.2003 г. содержит соединенные между собой два сорбера, которые снабжены входными и выходными патрубками, трубопроводами и вентилями.
Каждый из сорберов снабжен нагревателем и охладителем сорбента, который расположен вблизи боковых поверхностей сорберов, при этом нагреватели и охладители сорбента расположены внутри сорберов.
В качестве сорбента использован керамический материал в виде гранул с диаметром 1-5 мм.
В установке регенерация сорбента в сорберах может осуществляться попеременно.
Недостатком известной установки является большая сеть входных и выходных трубопроводов с вентилями, связанных с сорберами.
Известная установка для регенерации загрязненного сорбента (абсорбента) по свидетельству Российской Федерации на полезную модель №18359, кл. B01D 53/14, опубл. 20.06.2001 г.содержит блок регенерации, по линии которой установлены последовательно соединенные емкость отстойник, фильтр и сорбер для сушки сорбента, подсоединенный через трубопровод к вакуумному насосу. Линия подвода загрязненного абсорбента соединена с емкостью для абсорбента и подключена последовательно к патрубку емкости отстойника, и к всасывающей линии насоса, нагнетательная линия которого соединена с баком рабочей жидкости, входящего в блок регенерации.
Данную конструкцию принимаем за прототип.
Согласно прототипа, установка для регенерации загрязненного сорбента (абсорбента) содержит линию регенерации, которая имеет установленный сорбер для сушки и регенерации сорбента, соединенный с вакуумным насосом, нагнетательная линия которого соединена с баком рабочей жидкости, входящим в линию регенерации.
Недостатки прототипа следующие:
- необходимость фильтров для улавливания мелких фракций воды и масла, потому происходит попадание их в вакуумный насос такого типа, при работе насоса не возможно попадание масла,
- конструкция установки не простая и очень сложная в работе.
В основу полезной модели поставлена задача создания отличительно новой конструкции установки для регенерации промасленного сорбента, обеспечивающей надежность во время эксплуатации и качественную очистку сорбента, например, цеолита от загрязненного трансформаторного масла путем отекания масла в отдельную емкость без снятия вакуума.
Решение поставленной задачи обеспечивает установка для регенерации сорбента, преимущественно, промасленного цеолита, силикагеля и т.д., содержащая линию регенерации, которая имеет установленный сорбер для сушки и регенерации сорбента, соединенный с вакуумным насосом, нагнетательная линия которого соединена с баком рабочей жидкости, входящим в линию регенерации, за счет того, что сорбер и вакуумный насос установлены в металлическом корпусе, в котором дополнительно размещены накопительная емкость масла и радиатор охлаждения рабочей жидкости, причем сорбер связан с накопительной емкостью через патрубок слива масла из сорбера, имеющим шаровой кран для переключения, а внутри сорбера, заполненного сорбентом установлены нагреватели в виде слюдопластовых ТЭНов и вертикально расположен шток, который соединен с клапаном выгрузки сорбента, размещенным в нижней горловине сорбера, который, в свою очередь, связан с баком рабочей жидкости через патрубок откачки продуктов испарения из сорбера, а нижняя часть бака выполнена в виде конуса для сбора воды из рабочей жидкости и из сорбера, при этом шаровой кран регулирования расхода рабочей жидкости установлен на патрубке входа рабочей жидкости в насос, последний подсоединен к радиатору охлаждения
рабочей жидкости, который соединен с баком рабочей жидкости через трубопровод.
Бак рабочей жидкости служит для питания рабочей жидкостью насоса через выходной трубопровод насоса, причем бак рабочей жидкости имеет патрубок заливки рабочей жидкости, кран слива избытка рабочей жидкости и патрубок для перекрытия воздуха.
Патрубок откачки продуктов испарения установлен в верхней горловине сорбера, которая имеет крышку, а клапан выгрузки сорбента выполнен с возможностью поднятия для высыпания сухого сорбента дозировано.
Для поднятия клапана крышку снимают с верхней горловины, через которую поднимают шток за проушину, при этом клапан поднимается.
Накопительная емкость имеет сливной кран и кран подачи воздуха, который установлен в верхней части емкости.
Радиатор охлаждения рабочей жидкости имеет сливную пробку, расположенную в нижней части радиатора, а в верхней части радиатора установлена пробка, которая снимается для продувки радиатора сжатым воздухом.
Вблизи радиатора охлаждения рабочей жидкости установлен вентилятор охлаждения.
На конусе бака рабочей жидкости установлен сливной кран воды.
ТЭНы, встроенные в днище сорбера имеют керамические изоляторы в виде грибочка, через отверстие которого проходит фиксатор, исключающий выпадание изолятора.
В корпусе размещен шкаф управления и автоматики, причем в сорбере установлен термопреобразователь, который соединен со шкафом управления и автоматики. И вентилятор охлаждения соединен со шкафом управления и автоматики.
Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели:
- устойчивость установки к механическим повреждениям, которые беспрепятственно устраняются и проверка наличия чистого трансформаторного масла в баке рабочей жидкости осуществляется вытеканием масла из крана слива избытка рабочей жидкости, причем полное устранение неисправностей при капельном подтекании масла путем временной установки поддона в корпусе до окончания смены, что не влияет на режим работы установки,
- возможна подтяжка крепления контактных соединений в электронагревателях, а защитное заземление проводится с помощью медного провода или стальной полосы, а переключение ТЭНов на малую мощность не подпаливает поверхность сорбента,
- установка является экологически чистой, не выделяет в атмосферу паров масла, причем масло и вода, выделяемые из сорбента собираются в накопительной емкости и масло в количестве 30-40 литров применяется в технологии ремонта трансформаторов, а вода утилизируется в канализацию,
- масса засыпанного сорбента в сорбере быстро прогревается так как
температура внутри сорбера равна +220°С - +230°С, а температура
на поверхности ТЭНа достигает +360°С - +420°С, что необходимо для полной регенерации сорбента.
Заявляемая установка для регенерации сорбента поясняется нижеприведенным описанием и чертежами, где:
Фиг.1- общий вид установки для регенерации сорбента,
преимущественно, промасленного цеолита, силикагеля и т.д.
Фиг.2- вид установки сверху по фиг.1,
Фиг.3- вид А по фиг.1, вид сбоку
Фиг.4- контейнер сорбера
Фиг.3- выноска I по фиг.4,
Фиг.6- принципиальная гидравлическая схема подготовки сорбента,
Фиг.7- шкаф управления и автоматики.
Полезная модель, установка для регенерации сорбента, преимущественно, промасленного цеолита содержит металлический корпус 1, в котором установлен контейнер сорбера 2, заполненный сорбентом (цеолитом) 3 и связанный с вакуумным жидкостным кольцевым насосом 4 через входной трубопровод 5, причем насос 4 служит для откачки продуктов испарения из сорбера и создания вакуума в сорбере 2 (см. фиг.1, фиг.2, фиг.4, фиг.6).
В корпусе 1 вакуумный насос 4 с электродвигателем 6 установлены на металлическом основании 7, а рабочей жидкостью вакуумного насоса 4 является чистое трансформаторное масло, при этом насос 4 соединен через выходной трубопровод 8 рабочей жидкости с установленным в корпусе 1 баком рабочей жидкости 9, который заправляется чистым трансформаторным маслом и служит для сбора продуктов испарения из сорбера 2 (см. фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.6).
В корпусе 1 контейнер сорбера 2 соединен с накопительной емкостью 10 через патрубок 11 слива масла из сорбера, при этом в накопительной емкости 10 может собираться до 30-40 литров масла, а вода из емкости 10 утилизируется в канализацию (см. фиг.2, фиг.4, фиг.6).
Бак 9 рабочей жидкости имеет патрубок 12 заливки рабочей жидкости, кран 13 слива избытка рабочей жидкости и патрубок 14 для перекрытия воздуха, при этом кран 13 на баке 9 рабочей жидкости служит для перелива рабочей жидкости при увеличении ее объема по мере натекания конденсата из сорбера 2 (см. фиг.3).
Сорбер 2 связан с баком 9 рабочей жидкости через патрубок 15 откачи продуктов испарения из сорбера, а нижняя часть бака 9 рабочей жидкости выполнена в виде конуса 16 для сбора конденсата (воды) из рабочей жидкости и из сорбера, причем на конусе 16 бака 9 установлен сливной кран 17 воды (см. фиг.3, фиг.6).
Патрубок 15 откачки продуктов испарения из сорбера соединен с верхней горловиной 18 сорбера 2, причем горловина 18 имеет съемную крышку 19 (см. фиг.4, фиг.6).
На патрубке 11 слива масла из сорбера 2 установлен шаровой кран 20 для переключения, который установлен между сорбером 2 и накопительной емкостью 10, при этом кран 20 закрывается при сливе масла из
накопительной емкости 10, которая имеет кран 21 подачи воздуха и сливной кран 22, из которого выделенное масло из сорбента 3 стекает самотеком (см. фиг.2, фиг.6).
В корпусе 1 установлен радиатор 23 охлаждения рабочей жидкости, который заполняется рабочей жидкостью из бака 9 рабочей жидкости через трубопровод 24, а так как температура рабочей жидкости повышается при поглощении ею нагретых продуктов испарения из сорбера 2, то радиатор 23 с рабочей жидкостью охлаждается (см. фиг.3).
Шаровой кран 25 регулирования расхода рабочей жидкости установлен на патрубке 26 входа рабочей жидкости в насос 4 так как отсутствие потока рабочей жидкости резко снижает вакуум, причем патрубок 26 подсоединен к радиатору 23 охлаждения рабочей жидкости (см. фиг.3, фиг.6).
В нижней части радиатора 23 охлаждения установлена сливная пробка 27, а в верхней части радиатора 23 установлена пробка 28, которая снимается для продувки радиатора сжатым воздухом, при этом вблизи радиатора 23 установлен вентилятор 29 охлаждения рабочей жидкости (см. фиг.3, фиг.6).
Внутри сорбера 2, заполненного сорбентом 3 установлены электронагреватели в виде слюдопластовых ТЭНов 30 и вертикально расположен металлический шток 31, который установлен по центру и соединен с клапаном 32 выгрузки сорбента, расположенным в нижней горловине 33 сорбера 2, при этом клапан 32 выполнен с возможностью поднятия для высыпания сухого сорбента 3 дозированно (см. фиг.4, фиг.6).
Сорбент 3 загружается в сорбер 2 через верхнюю горловину 18 сорбера, которая плотно закрывается крышкой 19 с уплотнительной прокладкой 34 (см. фиг.4).
Для выгрузки сухого сорбента 3, крышку 19 с верхней горловины 18 снимают и подставляют желоб (не показан) под нижнюю горловину 33 сорбера 2, с которой снимается хомут 35 и нижняя крышка 36, при этом шток 31 поднимается за проушину (не показана) и клапан 32 приподнимается в нижней горловине 33 сорбера (см. фиг.4).
После выгрузки сорбента в желоб, очищенный сорбент 3 перегружается в адсорберы (не показаны).
ТЭНы 30, встроенные в днище сорбера 2 выполнены в виде трубы, в которой установлены слюдопластовый слой 37 и керамические изоляторы 38 в виде грибочка, в отверстии которого проходит фиксатор 39 для исключения выпадания изолятора 38 и обрыва электрических выводов 40 (см. фиг.3).
В корпусе 1 установки размещен шкаф управления и автоматики 41, на панели которого имеется счетчик 42 показаний температуры (см. фиг.7).
В контейнере сорбера 2 установлен термопреобразователь 43, который соединен со шкафом управления и автоматики 41, который имеет связь с вентилятором 29 охлаждения, что исключает неисправности в гидравлической схеме подготовки сорбента (см. фиг.6).
По окончании сушки с помощью шкафа управления и автоматики 41 осуществляется управление приводом вакуумного насоса 4, вентилятором
29 охлаждения радиатора и поддержание температуры ТЭНов 30 и их выключение.
Вакуумный насос 4 выключается после закрытия кранов 25 и 44, при этом вакуум в контейнере сорбера 2 не засасывает масло на высушенный сорбент (див. фиг.6).
Со сливного крана 45 осуществляют слив рабочей жидкости из патрубка 26, что не опасно для окружающей природной среды (см. фиг.3).
Принцип работы установки основан на нагревании сорбента в сорбере 2 под вакуумом. Вакуумный насос 4 создает в сорбере 2 разряжение, в результате которого пары воды откачиваются в течении 20-30 мин. и конденсируются в бак 9 рабочей жидкости, в котором вода опускается вниз в конус 16 и периодически сливается в канализацию через сливной кран 17.
Питание насоса рабочей жидкостью осуществляется из бака 9 через радиатор 23, через кран 25 регулирования рабочей жидкости, через выходной трубопровод 8 и обратно в бак 9.
По мере нагрева из сорбента 3 в сорбере 2 выделяется масло и вода, масло опускается вниз сорбера и по патрубку 11 слива стекает в накопительную емкость 10, а вода утилизируется в канализацию.
Заявляемая установка для регенерации сорбента универсальна в своем исполнении и используется для подготовки цеолита (адсорбента) при загрузке в адсорберы.