專(zhuān)利名稱：氣體吸附干燥劑廢熱直接加熱再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于壓縮空氣凈化與干燥裝置領(lǐng)域，主要涉及的是一種節(jié)能型廢熱直接加熱再生裝置。
目前，各行業(yè)在工程上常用的壓縮空氣干燥方法為吸附法，即利用具有不同程度吸濕性能的吸附劑來(lái)吸附空氣中的水分，當(dāng)工作筒中的吸附劑不能再吸附水分(即達(dá)到飽和)時(shí)，就必須將其所吸附的水分解吸出來(lái)，這個(gè)解吸過(guò)程即為吸附劑的再生，再生過(guò)程為吸熱過(guò)程，由于吸附劑總是要達(dá)到需要再生的程度，所以一般干燥器由兩個(gè)吸附筒組成，一個(gè)吸附(工作)，一個(gè)再生(備用)，現(xiàn)在常用的吸附劑再生方法有加熱再生法和無(wú)熱再生法a)加熱再生法是利用電加熱器和鼓風(fēng)機(jī)使高溫的，相對(duì)干燥的氣體通過(guò)吸附筒內(nèi)的吸附劑，使之獲得脫附熱，蒸發(fā)水分，除去吸附水，使吸附筒內(nèi)的吸附劑達(dá)到再生；b)無(wú)熱再生法是利用干燥后的少量高壓，干燥氣體降壓后(使其相對(duì)濕度大大降低，提高其吸濕能力)通過(guò)吸附筒，使其內(nèi)的吸附劑達(dá)到再生(如說(shuō)明書(shū)附圖1所示)，加熱再生法由于需增加電加熱器和鼓風(fēng)機(jī)，從而使維修操作費(fèi)用增大，且在壓力高時(shí)節(jié)能不明顯；無(wú)熱再生法具有設(shè)備數(shù)量少，干燥裝置體積小，操作靈活方便，節(jié)能顯著的特點(diǎn)，在壓縮空氣干燥和凈化方面得到了廣泛應(yīng)用，但由于其再生用氣是由成品干燥氣體分流出來(lái)的，當(dāng)干燥氣體壓力低于一定值時(shí)，再生用氣量占成品干燥氣體量的比例增大，有效供氣量減少，此時(shí)，單位供氣量的電耗比加熱再生法大，一般情況下，工作壓力低于0.4MPa(絕)時(shí)，不宜采用無(wú)熱再生干燥法，針對(duì)上述問(wèn)題，為了滿足在低露點(diǎn)和低壓下工作的要求，目前提出了一種微加熱再生法(如說(shuō)明書(shū)附圖2所示)，其是將無(wú)熱再生的再生用干燥氣體用電加熱器稍微加熱，使之獲得一部分熱量，然后將這部分熱量作為需再生的吸附劑中水分的脫附熱消耗掉，從而大大加快了解吸的速度，減少了再生用氣量，并能使吸附劑再生程度更高，使成品氣露點(diǎn)更低，但是這種方法又增加了一個(gè)用電設(shè)備，將消耗一部分電能，并使維修工作量增大，且從總體效能來(lái)說(shuō)節(jié)能效果并不顯著。
本實(shí)用新型的目的即由此產(chǎn)生，提出一種利用空氣壓縮機(jī)的高溫排氣之廢熱能，使干燥裝置內(nèi)的失效吸附劑得到再生的節(jié)能型廢熱直接加熱再生裝置，從而可大大節(jié)約能源；提高機(jī)組的有效供氣量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的是在現(xiàn)有由無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)，后冷卻器，緩沖罐，氣——液分離器，除油器，四通閥，放空消音器，止回閥，工作筒，再生筒，節(jié)流孔板以及各部件間的連接管道所組成的壓縮空氣干燥系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在空氣壓縮機(jī)排氣口至后冷卻器進(jìn)口之間的管路上設(shè)置有程序控制空氣冷卻器；在程序控制空氣冷卻器至后冷卻器之間的管路上設(shè)置有切斷閥；在此切斷閥前引出一根管道分別接至工作筒和再生筒的出氣口，并在兩個(gè)管路上分別設(shè)置有切斷閥；在四通閥至放空消音器之間的管道上設(shè)置有切斷閥；從此切斷閥與四通閥至間的管道上引出一根管道接至后冷卻器進(jìn)氣口，并在此管路上設(shè)置有切斷閥；在程序控制空氣冷卻器的進(jìn)水管上設(shè)置有切斷閥(開(kāi)度可調(diào))；在節(jié)流孔板后至工作筒和再生筒出口管之間的連接管路上分別設(shè)置有切斷閥。
本實(shí)用新型由于增設(shè)了程序控制空氣冷卻器及其連接閥門(mén)，從而大大節(jié)約了能源，提高了機(jī)組的有效供氣量，現(xiàn)舉一例加以說(shuō)明其節(jié)能效果設(shè)現(xiàn)有一臺(tái)20m／min無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)及其全套干燥設(shè)備，壓縮機(jī)排氣壓力為0.9MPa(絕)，如果采用無(wú)熱再生法使成品氣常壓露點(diǎn)為－40℃，則需再生用氣量約為14％，即供出的成品氣只有17.2m／min，機(jī)組軸功率為120Kw，供出的成品氣單電耗為0.11628Kw.h／m，如改為廢熱直接加熱再生法，同樣機(jī)組，再生工作期(即前期)不消耗壓縮空氣，只是在再生后期吹冷時(shí)才消耗一部分干燥壓縮空氣，在整個(gè)工作周期內(nèi)吹冷時(shí)所消耗的壓縮空氣不超過(guò)同周期內(nèi)壓縮機(jī)排氣量的4％，同樣產(chǎn)氣20m／min，可至少供成品氣19.2m／min，供出的成品氣單電耗為0.10417Kw.h／m，比無(wú)熱再生干燥法節(jié)電10.41％［(0.11628－0.10417)／0.11628］，對(duì)此臺(tái)機(jī)組來(lái)說(shuō)，按每天運(yùn)行20小時(shí)，一年運(yùn)行300天來(lái)計(jì)算，最少可節(jié)約電能75000Kw.h，僅僅就再生用氣來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型比無(wú)熱再生法可節(jié)約70％以上的用氣量，當(dāng)然，節(jié)能效果與空氣壓縮機(jī)的排氣壓力有關(guān)。
本實(shí)用新型有如下
書(shū)附圖1為現(xiàn)有無(wú)熱再生裝置的示意圖。
說(shuō)明書(shū)附圖2為現(xiàn)有微加熱再生裝置的示意圖。
說(shuō)明書(shū)附圖3為本實(shí)用新型廢熱直接加熱再生降壓吹冷裝置示意圖說(shuō)明書(shū)附圖4為本實(shí)用新型廢熱直接加熱再生鼓風(fēng)吹冷裝置示意圖。
結(jié)合附圖，給出本實(shí)用新型的實(shí)施例如下實(shí)施例1.
如說(shuō)明書(shū)附圖3所示本實(shí)用新型是在現(xiàn)有由無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)(1).后冷卻器(3).緩沖罐(4).氣——液分離器(5).四通閥(7).放空消音器(8).止回閥(9).(10).工作筒(11).再生筒(12)，節(jié)流孔板(13)以及與各部件連接的管道所組成的壓縮空氣站內(nèi)壓縮空氣干燥裝置的基礎(chǔ)上，在空氣壓縮機(jī)(1)排氣口至后冷卻器(3)進(jìn)氣口之間的管道上設(shè)置有程序控制空氣冷卻器(2)，［程序控制空氣冷卻器(2)可采用市售管殼式熱交換器或后冷卻器(3)］，(2)中的冷卻介質(zhì)(即冷媒)為空氣壓縮機(jī)的冷卻水，被冷卻介質(zhì)為空氣壓縮機(jī)的全部高溫排氣；在程序控制空氣冷卻器(2)至后冷卻器(3)之間的管路上設(shè)置有切斷閥(19)；從切斷閥(19)前引出一根管道分別接至工作筒和再生筒的出口管，并在兩個(gè)管道上分別設(shè)置有切斷閥(17)，(18)；在四通閥(7)至放空消音器(8)之間的管道上設(shè)置有切斷閥(14)。從切斷閥(14)至四通閥(7)之間的管道上引出一根管道接至后冷卻器進(jìn)氣口［切斷閥(19)后］，并在此段管路上設(shè)置有切斷閥(6)；在程序控制空氣冷卻器的進(jìn)水管上設(shè)置有切斷閥(20)；在節(jié)流孔板(13)至工作筒(11)和再生筒(12)出口的連接管道上分別設(shè)置有切斷閥(15)，(16)，本系統(tǒng)所采用的閥門(mén)除止回閥(9)，(10)外，其余的均為程序控制閥，本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下A.工作，再生時(shí)如說(shuō)明書(shū)附圖3所示，大氣經(jīng)過(guò)無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)兩級(jí)壓縮后(兩級(jí)中間有中間冷卻器)，溫度升高，相對(duì)濕度降低(工程上動(dòng)力用壓縮機(jī)二級(jí)排氣參數(shù)為t≤160℃，p≤0.9MPa)，經(jīng)過(guò)程序控制空氣冷卻器(2)后，被冷卻水冷卻［冷卻水量逐漸減少，空氣冷卻器(2)的出氣溫度逐漸升高］，這時(shí)，切斷閥(19)是關(guān)閉的，高溫。相對(duì)濕度低的壓縮空氣經(jīng)切斷閥(18)后進(jìn)入再生筒(12)，將再生筒(12)內(nèi)需要再生的吸附干燥劑中的水分解吸出來(lái)，攜帶出再生筒(12)，經(jīng)四通閥(7)，切斷閥(6)，后冷卻器(3)后，壓縮空氣被冷卻成為t≤40℃的飽和壓縮空氣(即相對(duì)濕度為1)，然后經(jīng)過(guò)緩沖罐(4)緩沖氣流的脈動(dòng)，再經(jīng)氣——液分離器(5)分離出壓縮空氣中的凝結(jié)水，經(jīng)四通閥(7)后進(jìn)入工作筒(11)(即吸附筒)，工作筒內(nèi)的吸附劑將壓縮空氣中的絕大部分水分吸附下來(lái)，排出的成品氣(露點(diǎn)達(dá)到要求)經(jīng)止回閥(9)送至用戶管網(wǎng)中，在這段工作時(shí)間里，切斷閥(14).(15).(16).(17).(19)是關(guān)閉的，切斷閥(20)的開(kāi)度逐漸變小，通過(guò)再生筒(12)的壓縮空氣溫度逐漸升高，最后切斷閥(20)完全關(guān)閉，通過(guò)再生筒(12)的壓縮空氣溫度等于空氣壓縮機(jī)的排氣溫度。
B.吹冷時(shí)當(dāng)再生筒內(nèi)的吸附劑經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的再生后(即在半個(gè)工作周期的后期)，吸附劑再生深度達(dá)到要求，這時(shí)應(yīng)進(jìn)行再生筒的吹冷，具體做法是逐漸加大切斷閥(20)的開(kāi)度，增加通過(guò)程序控制空氣冷卻器的冷卻水量，使通過(guò)再生筒(12)的壓縮空氣溫度逐漸降低，當(dāng)溫度≤80℃時(shí)，稍微吹一會(huì)兒，即開(kāi)啟切斷閥(14).(16).(19)［切斷閥(20)的開(kāi)度不變］。關(guān)閉切斷閥(18)和(6)，使壓縮空氣由程序控制空氣冷卻器出來(lái)后直接進(jìn)入后冷卻器，這時(shí)，大部分成品氣還是經(jīng)止回閥(9)送至用戶管網(wǎng)，少部分成品氣經(jīng)節(jié)流孔板(13)，切斷閥(16)后進(jìn)入再生筒(12)，將其中的吸附劑吹冷，再經(jīng)四通閥(7)，切斷閥(14)，放空消音器(8)后排入大氣。
C.切換當(dāng)工作筒內(nèi)的吸附劑工作一段時(shí)間后，供出的成品氣不能達(dá)到要求時(shí)，兩個(gè)吸附筒要進(jìn)行切換，切換后壓縮空氣經(jīng)切斷閥(17)進(jìn)入(11)，再經(jīng)(7).(6).(3).(4).(5).(7).(12)以及，(10)后送至用戶管網(wǎng)中，這時(shí)切斷閥(14).(15).(16)(18).(19)關(guān)閉，切斷閥(17).(6)開(kāi)啟，切斷閥(20)的開(kāi)度逐漸變大，對(duì)(11)進(jìn)行再生，吹冷，這是后半個(gè)工作周期。
實(shí)施例2.
如說(shuō)明書(shū)附圖4所示，本實(shí)用新型是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將節(jié)流孔板(13)去掉，在切斷閥(15).(16)的入口管道上加裝鼓風(fēng)機(jī)(21)，本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下A.工作，再生時(shí)同實(shí)施例1A。
B.吹冷時(shí)具體做法是關(guān)閉切斷閥(6).(18)，開(kāi)啟切斷閥(19).(14).(16).開(kāi)啟鼓風(fēng)機(jī)(21)，大氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)(21)加壓后經(jīng)切斷閥(16)進(jìn)入(12)，將其中的吸附干燥劑吹冷，經(jīng)四通閥(7)，切斷閥(14)，放空消音器(8)后排入大氣。
C.切換同實(shí)施例1C，這時(shí)鼓風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種壓縮空氣吸附干燥劑廢熱直接加熱再生裝置，包括無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)(1).后冷卻器(3).緩沖罐(4).氣-液分離器(5).四通閥(7).放空消音器(8).止回閥(9).(10).工作筒(11).再生筒(12).節(jié)流孔板(13)及各部件之間的連接管道，本實(shí)用新型的特征在于在所述的壓縮機(jī)(1)排氣口至后冷卻器(3)的進(jìn)氣口之間的管道上設(shè)置有程控空氣冷卻器(2)；在程控空氣冷卻器(2)至后冷卻器(3)之間的管道上設(shè)置有切斷閥(19)；在程控空氣冷卻器出氣口與工作筒和再生筒出氣口之間的連接管道上分別設(shè)置有切斷閥(17).(18)；在四通閥(7)至放空消音器(8)之間的管道上設(shè)置有切斷閥(14)；從切斷閥(14)與四通閥(7)之間的管道上引出一根管道接至后冷卻器(3)進(jìn)氣口[切斷閥(19)后]，并在此段管道上設(shè)置有切斷閥(6)；在節(jié)流孔板(13)后至工作筒(11)和再生筒(12)出氣口的連接管道上分別設(shè)置有切斷閥(15).(16)；在程控空氣冷卻器的進(jìn)水管道上設(shè)置有切斷閥(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮空氣吸附干燥劑廢熱直接加熱再生裝置，其特征在于將所述的節(jié)流孔板(13)去掉，在切斷閥(15).(16)入口管道上加裝鼓風(fēng)機(jī)(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮空氣吸附干燥劑廢熱直接加熱再生裝置，其特征在于所述的切斷閥(6).(14).(15).(16).(17).(18).(19).(20)均為程序控制閥，上述閥門(mén)除(20)的開(kāi)度大小可變化外，其余閥門(mén)均為全開(kāi)全閉型。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種節(jié)能型壓縮空氣吸附干燥劑廢熱直接加熱再生裝置，其是在壓縮空氣站內(nèi)空氣干燥裝置的基礎(chǔ)上，在無(wú)油潤(rùn)滑空壓機(jī)后的管道上設(shè)置有程控空氣冷卻器，在程控空氣冷卻器后的管道上，在程控空氣冷卻器出氣管與工作筒和再生筒出氣管之間的管道上，在放空消音器前的管道上，在四通閥與后冷卻器進(jìn)氣口之間的管道上，在節(jié)流孔板后至工作筒和再生筒出氣口之間的管道上，在程控空氣冷卻器的進(jìn)水管道上均設(shè)置有切斷閥。
文檔編號(hào)B01D53/26GK2205240SQ94214268
公開(kāi)日1995年8月16日 申請(qǐng)日期1994年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月12日
發(fā)明者閻榮風(fēng) 申請(qǐng)人:閻榮風(fēng)