CN101732953A - 节能型压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法及装置，所述方法包括如下两个阶段：一是干燥——加热再生阶段，高温气体先送入再生塔，然后进入风冷却器降低温度，再流入气水分离器后进入干燥塔；二是干燥——冷吹再生阶段，高温气体在阀门的控制下改变方向，先流入风冷却器和气水分离器，然后直接进入干燥塔进行干燥，在该干燥塔出口取部分干燥空气进入再生塔进行冷吹再生；所述装置包括一对通过多个控制阀门和管道连接而成的、互为干燥塔和再生塔的吸附塔，所述的控制阀门与一PLC程控器相连；高温空气送入的管路上并接有另一路由风冷却器和气水分离器串联而成的干燥供气管路，且该干燥供气管路的前端通过控制阀门与所述再生塔的再生气路出口相连；它避免了无热再生吸附式干燥器切换时间短，频率高，再生耗气量大的缺点；也克服了有热再生吸附式干燥器需加热器消耗的电能大的弊端，它保证了既连续产出高质量气体又节省了能源。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种专用压缩空气干燥方法及装置，属于吸附式干燥方法及装置。
技术背景
随着净化技术的快速发展和吸附式干燥器的普遍应用，成品气单产综合能耗已成为评价成品性能的重要参数，在保证成品气质量稳定的同时，最大限度降低设备能耗，已成为净化技术的发展方向和追求的目标。从净化技术原理与实践经验得知，影响成品性能和单位能耗的主要因素是吸附剂的动态吸附量，再生效率，设备结构和管道设计以及设备负载。吸附剂的动态吸附量主要取决于吸附剂床层的高低，吸附温度，原料气湿度，工作压力和气体流速等因素。设备负载取决于用户需气量。吸附剂再生效率主要取决于再生气体的温度和干燥度等因素。而目前普遍采用的压缩空气干燥器常规控制法，工艺过程中的吸附剂再生大都采用部分成品气进行再生，如无热再生吸附式干燥器切换时间短，频率高，再生耗气量大(大约12％)而有热再生吸附式干燥器需加热器对气体进行加热，消耗的电能大同时消耗6％的成品气。显然，吸附式干燥器的再生效率是设备能否保证既要连续产出高质量气体又节省能源的关键。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种节能型的压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法及装置，它利用空气压缩机排气的高温气体直接加热再生吸附剂的工艺研制而成的一种新型吸附干燥器。它避免了无热再生吸附式干燥器切换时间短，频率高，再生耗气量大的缺点；也克服了有热再生吸附式干燥器需加热器消耗的电能大的弊端。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成，所述的压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法，它包括有至少一对互为干燥塔和再生塔的吸附塔，所述的干燥方法包括如下两个阶段：一是干燥——加热再生阶段，高温气体先送入再生塔，然后进入风冷却器降低温度，再流入气水分离器分离出交带的小量液体后进入干燥塔，干燥的气体流出供用户使用；二是干燥——冷吹再生阶段，在热再生结束后，PLC程控器发出指令，高温气体在阀门的控制下改变方向，先流入风冷却器和气水分离器，然后直接进入干燥塔进行干燥，在该干燥塔出口取部分干燥空气进入再生塔进行冷吹再生。
所述的高温气体为压力为0.5-0.9MPa，温度为80-130℃，该高温气体在送入再生塔后，再进入风冷却器降低温度至40-50℃；在干燥——冷吹再生阶段：干燥塔出口取1-3％的干燥空气进入再生塔进行冷吹再生。
一种用于如上所述的压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法的装置，它包括一对通过多个控制阀门和管道连接而成的、互为干燥塔和再生塔的吸附塔，所述的控制阀门与一PLC程控器相连；高温空气送入的管路上并接有另一路由风冷却器和气水分离器串联而成的干燥供气管路，且该干燥供气管路的前端通过控制阀门与所述再生塔的再生气路出口相连。
所述的控制阀门由手动阀和气动阀构成，其中所述的气动阀与所述的PLC程控器相连。
本发明利用压缩热再生的节能方式用于管道专用压缩空气干燥器，它避免了无热再生吸附式干燥器切换时间短，频率高，再生耗气量大的缺点；也克服了有热再生吸附式干燥器需加热器消耗的电能大的弊端，它保证了既连续产出高质量气体又节省了能源。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
图2是本发明的一种流程状态的工艺流程示意图。
图3是本发明的又一种流程状态的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：本发明所述的压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法，它包括有至少一对互为干燥塔和再生塔的吸附塔，其特征在于所述的干燥方法包括如下两个阶段：一是干燥——加热再生阶段，高温气体先送入再生塔，然后进入风冷却器降低温度，再流入气水分离器分离出交带的小量液体后进入干燥塔，干燥的气体流出供用户使用；二是干燥——冷吹再生阶段，在热再生结束后，PLC程控器发出指令，高温气体在阀门的控制下改变方向，先流入风冷却器和气水分离器，然后直接进入干燥塔进行干燥，在该干燥塔出口取部分干燥空气进入再生塔进行冷吹再生。
所述的高温气体为压力为0.5-0.9MPa，温度为80-130℃，该高温气体在送入再生塔后，再进入风冷却器降低温度至40-50℃；在干燥——冷吹再生阶段：干燥塔出口取1-3％的干燥空气进入A塔进行冷吹再生。
一种用于如上所述的压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法的装置，它包括一对通过多个控制阀门和管道连接而成的、互为干燥塔和再生塔的吸附塔，其特征在于所述的控制阀门与一PLC程控器相连；高温空气送入的管路上并接有另一路由风冷却器和气水分离器串联而成的干燥供气管路，且该干燥供气管路的前端通过控制阀门与所述再生塔的再生气路出口相连。
所述的控制阀门由手动阀和气动阀构成，其中所述的气动阀与所述的PLC程控器相连。
图1所示为本发明的工艺流程示意图，图中B塔作为干燥塔，A塔作为再生塔，在B塔吸附，A塔再生时，
干燥——加热再生阶段：压力为0.5-0.9MPa的高温气，温度为80-130℃的气体入A塔，然后进入风冷却器，降低温度至40-50℃，然后流入气水分离器分离出交带的小量液体后进入吸附塔B，干燥的气体流出供用户使用。气水分离器分离出来的水分由其下部的自动排水阀排出。如图2：
干燥——冷吹再生阶段：在热再生结束后，PLC程控器发出指令，设备气体在阀门的控制下改变方向，先流入风冷却器和气水分离器然后直接进入B塔吸附，设备出口取1-3％的干燥空气进入A塔进行冷吹再生。如图3：
本发明经过总共3-4小时的工作——加热再生和工作——冷吹再生阶段后，程控器发出指令，干燥塔A，B切换，即原来进行干燥的塔改变为再生塔，再生完毕的塔改变为工作塔，如此重复上述流程不断提供干燥气体。直至一周期结束，再次切换，反复进行。
具体工作过程是：在B塔吸附，A塔再生时，高温湿空气进入管路，通过气动阀CV-11进入A塔，利用高温湿空气的温度对吸附剂进行加热，流出A塔的气体通过CV-05先后流入风冷却器和气水分离器，对空气进行降温，把小量液体水分离出，通过排水阀排出，冷却后的气体在通过CV-04进入B塔进行空气干燥，生产出合格的气体，通过CV-14供用户使用；当A塔中吸附剂的温度升到一定程度时，切断CV-11，打开阀CV-01，气体先后流入风冷却器和气水分离器，对空气进行降温，把小量液体水分离出，通过排水阀排出，冷却后的气体在通过CV-04进入B塔进行空气干燥，生产出合格的气体；同时利用1-3％的成品通过阀CV-02，和流量手动调节阀CV-15，通过加热器及CV-09进入A塔，对A塔中的吸附剂进行冷吹再生，打开阀CV-07，将废气通过消声器进行放空，冷吹再生阶段后，程控器发出指令，干燥塔A，B切换，即原来进行干燥的塔改变为再生塔，再生完毕的塔改变为工作塔，如此重复上述流程不断提供干燥气体。直至一周期结束，再次切换，反复进行。
本发明所述的吸附式干燥塔属于较为成熟的，常规的技术，它根据变压吸附原理，对压缩空气进行干燥的一种设备。在一定的压力下，使压缩空气自下而上流经吸附剂(干燥)床层，在低温高压下，压缩空气中的水蒸气便向吸附剂表面转移也即吸附剂吸收空气中的水份至趋于平衡，使压缩空气得到干燥，这就是吸附(工作)过程。
当压力下降的干燥空气(再生空气)，再与吸附水份饱和的吸附剂接触时，吸附剂中的水份转向再生空气，直至平衡，使吸附剂得到干燥，这就是解吸(再生)过程。并且利用再生气与高温进气进行热交换的方法，提高再生气体温度，从而提高再生效率，减少再生气量损耗。
即在低温、高压下水份被吸附(工作)，在高温、低压下水份被解吸(再生)。
Claims (4)
1.一种压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法，它包括有至少一对互为干燥塔和再生塔的吸附塔，其特征在于所述的干燥方法包括如下两个阶段：一是干燥——加热再生阶段，高温气体先送入再生塔，然后进入风冷却器降低温度，再流入气水分离器分离出交带的小量液体后进入干燥塔，干燥的气体流出供用户使用；
二是干燥——冷吹再生阶段，在热再生结束后，PLC程控器发出指令，高温气体在阀门的控制下改变方向，先流入风冷却器和气水分离器，然后直接进入干燥塔进行干燥，在该干燥塔出口取部分干燥空气进入再生塔进行冷吹再生。
2.根据权利要求1所述的压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法，其特征在于所述的高温气体为压力为0.5-0.9MPa，温度为80-130℃，该高温气体在送入再生塔后，再进入风冷却器降低温度至40-50℃；在干燥——冷吹再生阶段：干燥塔出口取1-3％的干燥空气进入A塔进行冷吹再生。
3.一种用于如上所述的压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法的装置，它包括一对通过多个控制阀门和管道连接而成的、互为干燥塔和再生塔的吸附塔，其特征在于所述的控制阀门与一PLC程控器相连；高温空气送入的管路上并接有另一路由风冷却器和气水分离器串联而成的干燥供气管路，且该干燥供气管路的前端通过控制阀门与所述再生塔的再生气路出口相连。
4.根据权利要求3所述的用于压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法的装置，其特征在于所述的控制阀门由手动阀和气动阀构成，其中所述的气动阀与所述的PLC程控器相连。
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