[实用新型]一种工业气体深冷除水设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业气体除水设备。

背景技术

目前工业气体常用的除水技术主要有以下几种：旋风分离技术，Nafion管除水，吸附除水，低温除水等。旋风分离目前只能去除液态水；吸附除水需要对吸附剂进行再生或更换吸附剂；低温除水法是采用冷剂进行换热，当潮湿的气体降低到露点时，水蒸汽从气体中凝结出成为液体，达到分离目的。常用的低温除水设备内部利用换热器上的翅片增加换热面积，当工艺要求进一步降低气体的露点，达到0摄氏度以下时，气体所含的水蒸气直接冻结在冷冻器换热器的翅片上，一段时间之后对冷冻器加温使得容器内部换热器翅片上的冰融为废水排除。但是采用此种方法除水过程中，翅片表面的冰冻迅速加厚，影响装置的换热效率；同时因为翅片间距都较小，很容易因冰冻出现气体通道堵塞、影响设备正常运行等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题提供一种工业气体深冷除水设备，该设备结构简单，设备内部空间利用率高，同时可减少翅片表面的积冰速度，提高装置的换热效率，避免气体通道堵塞。

为了实现以上目的，本实用新型的技术方案是：一种工业气体除水设备，包含罐体、进气管路和冷剂盘管，罐体上部有气体出口，气体管路由罐体上部进入罐体后管径放大，气体管路端部和罐体底部间留有气体通道，冷剂盘管在罐体内，冷剂盘管上有翅片，冷剂盘管盘绕在进气管路放大段周围。

进一步地，冷剂盘管的冷剂进口还设有温度计和温度调节阀。

进一步地，罐体底部安装有排水阀。

进一步地，为便于冻冰融化，冷剂盘管有加热管路伴随，供冷、热切换使用。

为使罐体底部能容纳一定量的冷却水，气体管路底端和罐体底部间应留有足够空间。

使用本实用新型设备时，通过温度调节阀控制进入盘管内的冷剂量，控制罐体内的温度，工艺气体从气体进口进入罐体内部，在进气管路内先进行预冷，大量的水蒸汽冷凝下来沉积在罐体底部，部分水蒸气冻结在进气管路放大段内壁，从进气管路放大段流出的工艺气体，通过冷剂盘管及其翅片的进一步降温除水。

本实用新型装置具有以下优点：

由于进口管路放大段的预冷，已使气体中的大部分水分凝结去除，避免了在翅片上过多的水分冻结，提高换热效率，延长了翅片冻-融周期，延长装置的使用时间；同时也降低了翅片因冰层过厚造成气体通道堵塞的风险。该设备结构简单，空间利用率高。

附图说明

图1是本实用新型工业气体深冷除水装置的结构示意图。

图中：1.罐体，2.进气管路 3.气体出口，4.冷剂盘管，5.冷剂进口，6.冷剂出口，7.温度调节阀，8.温度计，9.排水阀，10.加热管路

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

如图1所示，一种工业气体除水设备，包含罐体1、进气管路2和冷剂盘管4，罐体1上部有气体出口3，气体管路2由罐体1上部进入罐体后管径放大，气体管路2端部和罐体底部间留有气体通道；冷剂盘管4在罐体内，冷剂盘管4上有翅片，冷剂盘管盘绕在进气管路放大段周围，冷剂盘管4有加热管路10伴随；冷剂盘管4的冷剂进口5处有温度调节阀7，温度调节阀7与罐体1间接有温度计8，用于测量罐体1的内部温度，并控制温度调节阀7的开度；罐体1底部安装有排水阀9。

本实施例使用冷剂为精馏塔液氮残冷，其温度为-100℃左右，设置温度计8控温在-60℃，通过温度调节阀7调节控制进入冷剂盘管4的液氮量，实现对罐体1内部的温度控制。工艺气体从进气管路2进入罐体1内部，在进气管路2放大段逐渐冷却，其中大部分水蒸汽凝结成水沉积在罐体1底部，由气体管路2底端出来经冷剂盘管时，温度进一步降低，残余水分凝结或结冰，经过除水后的气体，由罐体上部排除。装置使用一段时间后，停止液氮通入，通过加热使罐体升温，冻冰融化，通过排水阀排出罐外，为下一次使用做准备。