一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器的制作方法

1.本发明属干燥器技术领域，具体涉及一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器。


背景技术：

2.随着时代的发展，干燥的压缩空气在工业领域应用越来越广泛。目前大部压缩空气应用场合一般都是5～8barg，但是在一些特殊领域，比如在玻璃或者纺织行业，空压机后端的出口压力为2～4barg，出口温度一般小于90℃，而且露点要求低于-40℃，传统的压缩热再生干燥器很难适应这种低压低温的工况条件。
3.现有技cn 202844841 u，公开了“一种新型热能回收吸附式干燥机”，包括空压机、吸附桶和再生桶，吸附桶和再生桶可互换校色，在压缩机与吸附桶和再生桶之间的管路中设有加热器和增压鼓风机；此系统虽然能够一定程度的节省能源，降低能耗，但是存在以下不足之处：
4.1.阀门的执行机构一般都是气动形式的，需要4barg以上的压缩空气作为控制气源，所以在低压工况下，如果使用自身干燥的气体作为气源，很可能无法驱动阀门，造成安全隐患。
5.2.此技术在冷却阶段，需要使用增压风机来抽取干燥空气给再生后的吸附桶冷却，增压后气体温度会升高，因此冷却效果会变差。
6.3.此技术在极端情况下的反应能力弱，比如增压风机出故障后，由于无法继续深度再生和冷却流程，设备只能停机检修。
7.公开与该背景京技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，包括第一吸附塔、第二吸附塔、连接在所述第一吸附塔和第二吸附塔顶部的上部管系、连接在所述第一吸附塔和第二吸附塔底部的下部管系、压缩空气进气口三通管和压缩存储管路；
10.压缩空气进气三通管通过第一阀门和上部管系连通，通过第二阀门和下部管系连通，第一吸附塔和第二吸附塔内填充满吸附剂；
11.所述压缩存储管路一方面可以为深度再生和冷却流程提供干燥的压缩空气，另一方面为各阀门气动执行器提供控制气源。优选的，所述上部管系包括第三三通管、第四三通管、第五三通管和第六三通管，所述第三三通管分别连接第一吸附塔上端口、第七阀门和第
九阀门；所述第四三通阀分别连接第二吸附塔上端口、第八阀门和第十阀门；所述第五三通管分别连接第九阀门、第十阀门及压缩空气出口管道，所述第六三通管分别连接第七阀门、第八阀门和加热器出口；加热器入口和第一阀门串联；加热器出口处安装有温度传感器。
12.优选的，所述下部管系包括第七三通管、第八三通管、四通管和第十三通管，所述第七三通管分别连接第一吸附塔下端口、第三阀门和第五阀门，所述第八三通阀分别连接第二吸附塔下端口、第四阀门和第六阀门，所述四通管分别连接第五阀门、第六阀门、第二阀门和冷却器；所述第十三通管分别连接第三阀门、第四阀门和气水分离器；所述冷却器和气水分离器串联后连接第十三通管。
13.优选的，所述压缩存储管路包括储气罐、压缩机、单向阀、调节阀、过滤器和减压阀；所述压缩机、单向阀、储气罐与第五三通管的出口通过管路串联；所述调节阀的两端分别连接储气罐和第三阀门后端管路；所述储气罐、过滤器和减压阀串联，为控制气源给气动机构供气。
14.优选的，所述储气罐的筒体外侧均匀分布有散热鳍片，加快自然散热速度。
15.优选的，本干燥器对于防水硅胶类型的吸附剂，深度再生温度为110～120℃，对于活性氧化铝类型的吸附剂，深度再生的温度为130～140℃。
16.优选的，所述压缩机的压缩比为2～5，最大压力不超过12barg。
17.本发明的技术效果和优点：
18.1.本发明采用了压缩机，储气罐的压力远高于4barg，因此经过过滤和调压后可以为各类阀门提供控制气，能够保证设备任何时候都是可控的；
19.2.压缩空气被再次压缩后，温度升高，在储气罐内受到罐体和散热鳍片的冷却，在冷却环节中，高压气体减压后会进一步冷却，此时用其对再生后的吸附塔冷却，效果更好，冷却速度更快；
20.3.传统的增压风机只在深度再生和冷却流程中开启，而本结构中使用了压缩机，压缩机不受工作流程限制，可以随时给储气罐增压，因此在同等设计条件下，压缩机比增压风机更小巧，结构更紧凑；
21.4.在极端情况下，如果压缩机故障，干燥器仍可以继续运行，由于有储气罐的缓冲作用，深度再生和冷却流程均不会受到影响，设备可以继续使用较长时间，这样可以给使用者更多的反应时间。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图中：第一吸附塔-b1、第二吸附塔-b2、储气罐-b3、第一阀门-k1、第二阀门-k2、压缩空气进气口三通管-1、第三三通管-3、第四三通管-4、第五三通管-5、第六三通管-6、第七三通管-7、第八三通管-8、四通管-9、第十三通管-10、第五阀门k5、第六阀门k6、第七阀门-k7、第八阀门-k8、第九阀门-k9、第十阀门-k10、加热器-ht1、温度传感器-t1、气水分离器-s1、冷却器-w1、压缩机-g1、单向阀-r1、调节阀-v1、过滤器-f1、减压阀-j1。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.如图1示出了本发明一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器的一种具体实施方式：一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，包括第一吸附塔b1、第二吸附塔b2、连接在所述第一吸附塔b1和第二吸附塔b2顶部的上部管系、连接在所述第一吸附塔b1和第二吸附塔b2底部的下部管系、压缩空气进气口三通管1和压缩存储管路；，所述第一吸附塔b1和第二吸附塔b2内填充满吸附剂；
26.压缩空气进气口三通管1分别通过第一阀门k1和管道连通至第一吸附塔b1、通过第二阀门k2和管道连通至第二吸附塔b2；所述压缩存储管路一方面为深度再生和冷却流程提供干燥的压缩空气，另一方面为各阀门气动执行器提供控制气源；
27.所述上部管系包括第三三通管3、第四三通管4、第五三通管5和第六三通管6，所述第三三通管3分别连接第一吸附塔b1上端口、第七阀门k7和第九阀门k9；所述第四三通阀4分别连接第二吸附塔b2上端口、第八阀门k8和第十阀门k10；所述第五三通管5分别连接第九阀门k9、第十阀门k10及压缩空气出口管道，所述第六三通管6分别连接第七阀门k7、第八阀门k8和加热器ht1出口；加热器ht1入口和第一阀门k1串联；加热器ht1出口处安装有温度传感器t1；
28.所述下部管系包括第七三通管7、第八三通管8、四通管9和第十三通管10，所述第七三通管7分别连接第一吸附塔b1下端口、第三阀门k3和第五阀门k5，所述第八三通阀8分别连接第二吸附塔b2下端口、第四阀门k4和第六阀门k6，所述四通管9分别连接第五阀门k5、第六阀门k6、第二阀门k2和冷却器w1；所述第十三通管10分别连接第三阀门k3、第四阀门k4和气水分离器s1；所述冷却器w1和气水分离器s1串联后连接第十三通管10；
29.所述压缩存储管路包括储气罐b3、压缩机g1、单向阀r1、调节阀v1、过滤器f1和减压阀j1；所述压缩机g1、单向阀r1、储气罐b3与第五三通管5的出口通过管路2串联；所述调节阀v1的两端分别连接储气罐b3和第三阀门k3后端管路；所述储气罐b3、过滤器f1和减压阀j1串联，为控制气源给气动机构供气，在所述储气罐b3的筒体外侧均匀分布有散热鳍片，加快自然散热速度。
30.本发明工作原理如下：
31.以吸附塔b1再生，吸附塔b2吸附来说明工作流程：
32.1.双塔切换
33.第一吸附塔b1内的吸附剂吸附饱和后，需要对吸附剂进行再生，这时程序会开始切换流程，首先程序会开启第四阀门k4、第五阀门k5、第七阀门k7、第十阀门k10，然后关闭第三阀门k3、第六阀门k6、第八阀门k8、第九阀门k9，此时压缩空气经过第二阀门k2、冷却器w1、气水分离器s1出来后通过第四阀门k4进入第二吸附塔b2内，并从第十阀门k10流出干燥器。
34.2.混合热再生(脱附过程)
35.打开第一阀门k1，关闭第二阀门k2，开启加热器ht1，此时压缩空气流经第一阀门k1，加热器ht1，第七阀门k7后进入吸附塔b1内，利用被加热的压缩空气给第一吸附塔b1内的吸附剂加热并再生，再生后压缩空气经第五阀门k5后进入冷却器w1和气水分离器s1中，
经过降温和气水分离后，进入第二吸附塔b2内，干燥后的压缩空气从第十阀门k10流出。
36.3.深度再生(脱附过程)
37.关闭第一阀门k1，打开第二阀门k2，开启流量调节阀v1，高压干燥的压缩空气从储气罐b3中流出，经加热器ht1加热后进入第一吸附塔b1内，使得吸附剂深度再生，温度传感器t1时刻检测加热温度，通过调节阀门v1控制流量，保证再生气温度稳定。深度再生时，不同的吸附剂种类对应的再生温度不一样；对于防水硅胶类型的吸附剂，深度再生时温度传感器t1控制加热温度为110～120℃，对于活性氧化铝类型的吸附剂，深度再生时温度传感器t1控制加热温度为130～140℃；压缩空气再生后离开第一吸附塔b1，经过第五阀门k5和湿压缩空气在冷却器w1内混合并冷却，一起进入第二吸附塔b2内，再生完成后，关闭加热器ht1.
38.4.冷却
39.再生完成后，第一吸附塔b1内的吸附剂温度仍然很高，必须进行冷却。此时第一阀门v1全开，高压压缩空气迅速膨胀至低压，膨胀吸热，低温的压缩空气流经高温的吸附剂，带走大量的热。升温后的再生用压缩空气与潮湿的压缩空气在冷却器w1内混合并冷却，最终一起进入第二吸附塔b2，并从第十阀门k10流出干燥器。
40.5.备用
41.冷却过程完成后，关闭阀门v1，此时第一吸附塔b1就处于备用状态；
42.以上5个过程为一个周期，干燥器两个吸附塔将以此循环往复。
43.压缩机g1根据储气罐b3的压力情况，随时启动，从压缩空气出口端抽取干燥的压缩空气，经过单向阀r1后进入储气罐b3，补充压力。压缩机选择压缩比2～5，最大压力不超过12barg，此时最经济；储气罐b3中的高压干燥压缩空气，经过过滤器f1，和减压阀j1后，可以给各个阀门气动执行器提供控制气源。
44.现有技术是通过增压风机实现气流的运转的，而本发明是利用压缩机将干燥气体加压数倍后，存储在储气罐中，再通过流量调节阀，将高压干燥气体压入干燥器中，实现深度再生和冷却的功能；深度再生时，不同的吸附剂种类对应的再生温度不一样；对于防水硅胶类型的吸附剂，深度再生温度为110～120℃，对于活性氧化铝类型的吸附剂，深度再生的温度为130～140℃；压缩机选择压缩比2～5，最大压力不超过12barg，此时最经济；储气罐b3桶体直段上有散热鳍片，方便给压缩空气散热。
45.申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开的范围之内。
46.本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，其特征在于：包括第一吸附塔(b1)、第二吸附塔(b2)、连接在所述第一吸附塔(b1)和第二吸附塔(b2)顶部的上部管系、连接在所述第一吸附塔(b1)和第二吸附塔(b2)底部的下部管系、压缩空气进气口三通管(1)和压缩存储管路；压缩空气进气口三通管(1)通过第一阀门(k1)和上部管系连通，通过第二阀门(k2)和下部管系连通，所述第一吸附塔(b1)和第二吸附塔(b2)内填充满吸附剂；所述压缩存储管路一方面为深度再生和冷却流程提供干燥的压缩空气，另一方面为各阀门气动执行器提供控制气源。2.根据权利要求1所述的一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，其特征在于：所述上部管系包括第三三通管(3)、第四三通管(4)、第五三通管(5)和第六三通管(6)，所述第三三通管(3)分别连接第一吸附塔(b1)上端口、第七阀门(k7)和第九阀门(k9)；所述第四三通阀(4)分别连接第二吸附塔(b2)上端口、第八阀门(k8)和第十阀门(k10)；所述第五三通管(5)分别连接第九阀门(k9)、第十阀门(k10)及压缩空气出口管道；所述第六三通管(6)分别连接第七阀门(k7)、第八阀门(k8)和加热器(ht1)出口；加热器(ht1)入口和第一阀门(k1)串联；加热器(ht1)出口处安装有温度传感器(t1)。3.根据权利要求1所述的一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，其特征在于：所述下部管系包括第七三通管(7)、第八三通管(8)、四通管(9)和第十三通管(10)，所述第七三通管(7)分别连接第一吸附塔(b1)下端口、第三阀门(k3)和第五阀门(k5)，所述第八三通阀(8)分别连接第二吸附塔(b2)下端口、第四阀门(k4)和第六阀门(k6)，所述四通管(9)分别连接第五阀门(k5)、第六阀门(k6)、第二阀门(k2)和冷却器(w1)；所述第十三通管(10)分别连接第三阀门(k3)、第四阀门(k4)和气水分离器(s1)；所述冷却器(w1)和气水分离器(s1)串联后连接第十三通管(10)。4.根据权利要求2所述的一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，其特征在于：所述压缩存储管路包括储气罐(b3)、压缩机(g1)、单向阀(r1)、调节阀(v1)、过滤器(f1)和减压阀(j1)；所述压缩机(g1)、单向阀(r1)、储气罐(b3)与第五三通管(5)的出口通过管路(2)串联；所述调节阀(v1)的两端分别连接储气罐(b3)和第三阀门(k3)后端管路；所述储气罐(b3)、过滤器(f1)和减压阀(j1)串联。5.根据权利要求4所述的一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，其特征在于：所述储气罐(b3)的筒体外侧均匀分布有散热鳍片。6.根据权利要求1所述的一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，其特征在于：本干燥器对于防水硅胶类型的吸附剂，深度再生温度为110～120℃，对于活性氧化铝类型的吸附剂，深度再生的温度为130～140℃。7.根据权利要求1和权利要求4所述的一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，其特征在于：所述压缩机(g1)的压缩比为2～5，最大压力不超过12barg。

技术总结
本发明公开了一种适用于低压低温工况的压缩热再生干燥器，包括第一吸附塔、第二吸附塔、连接在第一吸附塔和第二吸附塔顶部的上部管系、连接在第一吸附塔和第二吸附塔底部的下部管系、压缩空气进气口三通管和压缩存储管路；压缩空气进气口三通管通过第一阀门和上部管系连通，通过第二阀门和下部管系连通；压缩存储管路为各阀门气动执行器提供控制气源。本发明储气罐的压力远高于4barg，因此经过过滤和调压后可以为各类阀门提供控制气，能够保证设备任何时候都是可控的；在冷却环节中，高压气体减压后会进一步冷却，此时用其对再生后的吸附塔冷却，效果更好，结构更紧凑。结构更紧凑。结构更紧凑。


技术研发人员：汪永坚
受保护的技术使用者：贝克欧净化科技南通有限公司
技术研发日：2022.02.16
技术公布日：2022/5/25