氣體冷凝脫水裝置及其冷凝脫水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體冷凝脫水裝置及其冷凝脫水方法，尤其涉及一種用于氣體輸送管道的冷凝脫水裝置及其冷凝脫水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)排放氣體解析、提純利用受到普遍重視。許多排放的混合氣體中含有水分，需做脫水處理。氣體中的水分往往對氣體的輸送、化學(xué)反應(yīng)等使用過程和結(jié)果產(chǎn)生不良的影響，甚至影響生產(chǎn)裝置的安全生產(chǎn)，因此氣體中的含水量指標(biāo)常常作為氣體純度指標(biāo)以外一項(xiàng)重要的指標(biāo)被嚴(yán)格控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種利用冷凝原理使混合氣體中的水蒸汽凝結(jié)在冷凝片上，然后加熱成液體排出的氣體冷凝脫水裝置及其冷凝脫水方法。
[0004]一種氣體冷凝脫水裝置，包括氣體冷凝腔室(I)、冷凝片(2)、壓縮機(jī)(3)、熱交換金屬管(4)、真空水泵(7)、位于氣體冷凝腔室前后兩端的壓力傳感器(9);所述氣體冷凝腔室為圓管形，底部具有導(dǎo)水槽(8)，兩端分別連接具有閥門(5)的氣體輸送管道，所述導(dǎo)水槽連接有具有角閥(6)的排出管，所述排出管連接真空水泵；所述冷凝片的平面形狀為優(yōu)弓形，所述優(yōu)弓形為弓形的弧大于半圓的弓形，其圓弧邊與氣體冷凝腔室壁配合接觸，冷凝片內(nèi)盤繞熱交換金屬管，所述冷凝片為多個(gè)，相鄰兩個(gè)冷凝片上下對稱將冷凝片分為兩組，交錯固定在氣體冷凝腔室內(nèi)；所述壓縮機(jī)有兩臺，分別與上下對稱的兩組冷凝片的熱交換金屬管連接。
[0005]所述冷凝片的圓心與其直線邊的垂直距離為其半徑的1/2?1/4 ;優(yōu)選為1/3。所述冷凝片的個(gè)數(shù)為8-12個(gè)；優(yōu)選為10個(gè)。相鄰冷凝片之間的距離為冷凝片半徑的1/3?1/5 ;優(yōu)選為1/4。
[0006]所述的氣體冷凝脫水裝置的氣體冷凝脫水方法；其步驟為:
A、打開氣體冷凝腔室兩端的閥門進(jìn)行供氣，啟動所述兩臺壓縮機(jī)制冷，
B、檢測冷凝片結(jié)霜的厚度，當(dāng)冷凝片結(jié)霜達(dá)到一定厚度，通氣性降低，使氣體冷凝腔室前后兩端的壓力差達(dá)到5%時(shí)，關(guān)閉氣體冷凝腔室閥門，壓縮機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，通過熱交換金屬管向冷凝片供熱化霜；同時(shí)打開角閥，啟動真空水泵抽出水分和殘留氣體；
C、重復(fù)步驟A、B對氣體進(jìn)行持續(xù)冷凝脫水。
[0007]本發(fā)明的冷凝片的平面形狀采用優(yōu)弓形(弓形的弧大于半圓)，其圓弧邊與氣體冷凝腔室壁配合接觸(弓形的半徑與氣體冷凝腔室的半徑相等)，上下對稱交錯固定于腔室內(nèi)，增大了冷凝片與氣體的接觸面積，保證了氣體冷凝效果。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明氣體冷凝脫水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明氣體冷凝腔室截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1，2所示:本發(fā)明的氣體冷凝脫水裝置包括氣體冷凝腔室1、冷凝片2、壓縮機(jī)3、熱交換金屬管4、閥門5、角閥6、真空水泵7、導(dǎo)水槽8、壓力傳感器9。
[0011]在氣體輸送管道上適當(dāng)部位設(shè)置冷凝脫水裝置，其冷凝腔室兩端連接氣體輸送管道以閥門截止，中部與真空水泵相通。制作冷凝片，見圖1，冷凝片的平面形狀為優(yōu)弓形，其圓弧邊與氣體冷凝腔室壁配合接觸，冷凝片內(nèi)盤繞熱交換金屬管，冷凝片為多個(gè)，相鄰兩個(gè)冷凝片上下對稱將冷凝片分為兩組，交錯固定在氣體冷凝腔室內(nèi)。用于熱交換的金屬管可以為鋼管、銅或者銅合金管、鋁或者鋁合金管，如邦迪管盤等。熱交換金屬管與壓縮機(jī)相連通，由壓縮機(jī)調(diào)節(jié)溫度。
[0012]當(dāng)冷凝片結(jié)霜達(dá)到一定厚度時(shí)，通氣性降低，使氣體冷凝腔室前后兩端的壓力差達(dá)到5%時(shí)，關(guān)閉脫水冷凝室兩端閥門，壓縮機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，向冷凝板供熱化霜，同時(shí)啟動真空水泵抽出水分和殘留氣體。為了方便觀察，可在氣體冷凝腔室壁上設(shè)置觀察孔。
[0013]冷凝脫水裝置按照下列程序循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn):
管道送氣——啟動制冷——水分凝結(jié)——閥門封閉——供熱化霜——抽出水分——閥門開啟一管道送氣；即打開氣體冷凝腔室兩端的閥門進(jìn)行供氣，啟動所述兩臺壓縮機(jī)制冷，為冷凝片提供制冷；檢測冷凝片結(jié)霜的厚度；關(guān)閉氣體冷凝腔室閥門，壓縮機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，通過熱交換金屬管向冷凝片供熱化霜；打開角閥，啟動真空水泵抽出水分和殘留氣體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體冷凝脫水裝置，包括氣體冷凝腔室(I)、冷凝片(2)、壓縮機(jī)(3)、熱交換金屬管(4)、真空水泵(7)、位于氣體冷凝腔室前后兩端的壓力傳感器(9);所述氣體冷凝腔室為圓管形，底部具有導(dǎo)水槽(8)，兩端分別連接具有閥門(5)的氣體輸送管道，所述導(dǎo)水槽連接有具有角閥(6)的排出管，所述排出管連接真空水泵；所述冷凝片的平面形狀為優(yōu)弓形，所述優(yōu)弓形為弓形的弧大于半圓的弓形，其圓弧邊與氣體冷凝腔室壁配合接觸，冷凝片內(nèi)盤繞熱交換金屬管，所述冷凝片為多個(gè)，相鄰兩個(gè)冷凝片上下對稱將冷凝片分為兩組，交錯固定在氣體冷凝腔室內(nèi)；所述壓縮機(jī)有兩臺，分別與上下對稱的兩組冷凝片的熱交換金屬管連接。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體冷凝脫水裝置，其特征在于，所述冷凝片的圓心與其直線邊的垂直距離為其半徑的1/2?1/4。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體冷凝脫水裝置，其特征在于，所述冷凝片的圓心與其直線邊的垂直距離為其半徑的1/3。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體冷凝脫水裝置，其特征在于，所述冷凝片的個(gè)數(shù)為8-12個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體冷凝脫水裝置，其特征在于，所述冷凝片的個(gè)數(shù)為10個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的氣體冷凝脫水裝置，其特征在于，相鄰冷凝片之間的距離為冷凝片半徑的1/3?1/5。
7.如權(quán)利要求1所述的氣體冷凝脫水裝置，其特征在于，相鄰冷凝片之間的距離為冷凝片半徑的1/4。
8.—種權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的氣體冷凝脫水裝置的氣體冷凝脫水方法；其步驟為: A、打開氣體冷凝腔室兩端的閥門進(jìn)行供氣，啟動所述兩臺壓縮機(jī)制冷； B、當(dāng)冷凝片結(jié)霜達(dá)到一定厚度，通氣性降低，使氣體冷凝腔室前后兩端的壓力差達(dá)到5%時(shí)，關(guān)閉氣體冷凝腔室閥門，壓縮機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，通過熱交換金屬管向冷凝片供熱化霜；同時(shí)打開角閥，啟動真空水泵抽出水分和殘留氣體； C、重復(fù)步驟A、B對氣體進(jìn)行持續(xù)冷凝脫水。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣體冷凝脫水裝置及其脫水方法，包括氣體冷凝腔室、冷凝片、壓縮機(jī)、熱交換金屬管、真空水泵、兩個(gè)壓力傳感器；氣體冷凝腔室為圓管形，底部具有導(dǎo)水槽，兩端分別連接具有閥門的氣體輸送管道，導(dǎo)水槽連接有具有角閥的排出管，排出管連接真空水泵；冷凝片的平面形狀為優(yōu)弓形，其圓弧邊與冷凝腔室壁配合接觸，冷凝片內(nèi)盤繞熱交換金屬管，冷凝片為多個(gè)，相鄰兩個(gè)上下對稱將冷凝片分為兩組，交錯固定在氣體冷凝腔室內(nèi)；壓縮機(jī)有兩臺，分別與兩組冷凝片的熱交換金屬管連接。本發(fā)明的冷凝腔室結(jié)構(gòu)增大了冷凝片與氣體的接觸面積，保證了氣體冷凝效果。
【IPC分類】B01D53-00
【公開號】CN104707440
【申請?zhí)枴緾N201310686043
【發(fā)明人】李毅然
【申請人】北京正拓氣體科技有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月16日