CN102210965B - 集装式气体干燥净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种集装式气体干燥净化装置，包括两个气体干燥塔、两只电磁先导式高压二位三通阀、过滤器、排气单向阀、再生气单向阀、用于固定干燥塔的框架及相关附件，框架上设置一个集成板，电磁先导式高压二位三通阀固定设置在集成板上，集成板上设有相应的接口和气道；本发明将一块集成相应接口和气道的集成板固定设置在框架上，代替现有的上、下板结构并完成所有功能，集成板不受干燥塔容积变化的影响，对于一定容积范围内的干燥净化设备，集成板的尺寸保持不变，显著降低了加工难度和系统制造的成本；由于集成板不受干燥塔的束缚，对于两个干燥塔高度尺寸没有严格的精度要求，放宽了自由度约束，给加工和装配带来了方便，提高了工作效率。

Description

集装式气体干燥净化装置

技术领域

本发明涉及气体净化设备领域，特别是一种用于压缩气体的集装式气体干燥净化装置。

背景技术

在高科技领域中，对压缩空气的质量有极严格的规定。压缩空气的干燥净化工艺在气源净化流程中起着极为重要的主导作用。压缩空气中水分含量不仅影响管道、阀门、仪表及各种执行机构的正常工作寿命，而且直接影响了最终产品的内在质量。特别是一些对即使是微量水分的存在都十分敏感的部门。吸附干燥成了制备极低露点压缩空气的主要技术，吸附干燥器也因此而发展成压缩空气深度除水的最主要设备。按GB/T13277-91《一般用压缩空气质量等级》（等效采用ISO08573第2部分），压缩空气含水量等级共分6级，其中1~3级的压力露点均在-20摄氏度以下，必须使用吸附式干燥器才能达到。与本发明最接近的现有技术是本申请人2007年申请并授权的发明专利“气体干燥净化装置（专利号：200710113085.4）”，该在先专利是在气体干燥塔的两端设置一个上板和一个下板，将两气体干燥塔连接于上、下板之间，上、下板之间还连接一组螺杆，使上、下板和两气体干燥塔连为一体。该专利整体结构简单，零部件集成度高，体积小，互换性强，利于维护。在实际使用过程中发现有下列两点不足：一是随着干燥塔容积的增大，吸附塔直径相应增大，上、下板也要随之增大，这样既增加了上、下板的加工难度，又增大了系统的制造成本；二是要求两塔高度尺寸严格一致，精度要求很高，精度不高会造成漏气，这给设备加工和装配带来很大困难，严重影响工作效率。针对上述问题进行广泛的检索，尚未发现对此问题的相关解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功能板体积不受干燥塔容积变化而影响的集装式气体干燥净化装置，有效解决现有技术中存在的功能板尺寸受干燥塔容积影响而造成加工难度大和对两塔高度尺寸精度要求高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：

集装式气体干燥净化装置，包括两个气体干燥塔、两只电磁先导式高压二位三通阀、过滤器、排气单向阀、再生气单向阀、用于固定干燥塔的框架及相关附件，其特征是，所述框架上设置一个集成板，所述的电磁先导式高压二位三通阀固定设置在集成板上，集成板上设有相应的接口和气道。

所述过滤器包括两级前置过滤器和两级后置过滤器。

所述集成板上设置有再生气进气接口及气道，干燥塔进气接口及气道，干燥塔排气接口及气道，前置过滤器输出接口及气道，再生气输出接口，电磁先导式高压二位三通阀的进气接口、出气接口、排空接口，后置过滤器的输入接口，废气排出接口。

所述框架的上部设有一个支架，集成板固定设置在支架上。

所述干燥塔上端设置一连接柱，连接柱内有与塔体和压力表相连通的通道，所述连接柱分别接有排气单向阀和再生气单向阀。

所述前置过滤器输出接口及气道是指前置第二级过滤器的输出接口及气道。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果：（1）本发明将一块集成相应接口和气道的集成板固定设置在框架上，代替现有的上、下板结构并完成所有功能，脱离了现有板式气体干燥净化装置中上、下板与干燥塔固定连接的关系，本发明中集成板不受干燥塔容积变化的影响，对于一定容积范围内的干燥净化设备，集成板的尺寸保持不变，显著降低了加工难度和系统制造的成本。（2）由于集成板不受干燥塔的束缚，因此，对于两个干燥塔高度尺寸没有严格的精度要求，放宽了自由度约束，给加工和装配带来了方便，提高了工作效率。 

附图说明

图1是本发明所提供的集装式气体干燥净化装置的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的右视图

图4是图1的后视图；

图5是集成板上接口和气道分布的结构示意图；

图6是图3的A-A剖视图；

图7是排气柱的结构示意图；

图8是本发明所提供的集装式气体干燥净化装置的系统工作原理图。

图中：1-前置过滤器，2-除油过滤器，3-精密过滤器，4a-电磁先导式高压二位三通阀，4b-电磁先导式高压二位三通阀，5-集成板，6-支架，7a-压力表，7b-压力表，8a-再生气单向阀，8b-再生气单向阀，9-超精密过滤器，10-保压阀，11-减压节流阀，12-高压气进口，13-加热器，14-保险阀，15-再生气压力表，16a-排气单向阀，16b-排气单向阀，17-消音器，18-支架，19a-管道，19b-管道，20a-管道，20b-管道，21-管道，22-排气柱，23-温度传感器，24-管道，25a-连接柱，25b-连接柱，26-框架，27a-管道，27b-管道，28a-排气接口，28b-排气接口，29a-再生气输出接口，29b-再生气输出接口，30a-进气接口，30b-进气接口，31-再生气输入接口，32-除油过滤器的输出接口，33a-电磁先导式高压二位三通阀排空孔，33b-电磁先导式高压二位三通阀排空孔，34a-电磁先导式高压二位三通阀排气孔，34b-电磁先导式高压二位三通阀排气孔，35a-电磁先导式高压二位三通阀进气孔，35b-电磁先导式高压二位三通阀进气孔，36-废气排出口，37-安装螺孔，38-精密过滤器的输入接口，39-扩散过滤器，40-端盖，41 a -接头，41 b-接头，42-分子筛， 43-固定孔，44-再生气输出接口，45-再生气输入接口，46-再生气压测量接口，47-温度传感器接口，48-排气柱输入接口，49-排气柱输出接口，50-减压节流阀安装接口。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步说明。

 如图1所示，本发明提供的集装式气体干燥净化装置包括两个干燥塔A塔和B塔，用于固定干燥塔的框架26，框架26的上部焊有支架18，支架18上固定设置一个集成板5，框架26的下部焊有支架6用于固定干燥塔，结合图2所示，支架18下方设置两个前置过滤器和两个后置过滤器，四个过滤器安装在框架26上，其中前置过滤器1和除油过滤器2作为前置过滤器，精密过滤器3和超精密过滤器9作为后置过滤器，集成板5上通过螺钉固定两只电磁先导式高压二位三通阀4a、4b，其安装位置见图5上8只均布的安装螺孔37，结合图5所示，集成板5上A塔进气接口30a通过管道27a连接至A塔底部连接头41a，B塔进气接口30b通过管道27b连接至B塔底部连接头41b；A塔排气接口28a通过管道20a连接排气单向阀16a后连接至A塔顶部连接柱25a，B塔排气接口28b通过管道20b连接排气单向阀16b后连接至B塔顶部连接柱25b;再生气输出接口29a通过管道19a连接再生气单向阀8a后连接至A塔顶部连接柱25a, 再生气输出接口29b通过管道19b连接再生气单向阀8b后连接至A塔顶部连接柱25b, 连接柱25a内有与A塔和压力表7a相连通的通道、连接柱25b内有与B塔和压力表7 b相连通的通道；电磁先导式高压二位三通阀进气孔35a、35b通过气道与除油过滤器2的输出接口32连通，电磁先导式高压二位三通阀排气孔34a、34b分别通过气道与A塔的进气接口30a和B塔的进气接口30b连通，电磁先导式高压二位三通阀排空孔33a 、33b通过气道与废气排出口36连通，废气排出口36直接接消音器17；精密过滤器3输入口通过管道24与集成板5上精密过滤器的输入接口38连通。结合图7所示，排气柱22（见图1）通过两个固定孔43采用螺栓安装在框架26上，超精密过滤器9的输出口通过管道与排气柱22的输入接口48连接，排气柱22的输出接口49通过管道与压力保持阀10连接。

如图6所示，B塔内腔中充满分子筛42，B塔的两端设有两只端盖40，端盖采用螺纹与密封圈与塔体连接，端盖40中央采用螺纹方式安装扩散过滤器39，端盖40的外部采用螺纹方式安装了连接柱25b和连接头41b,以便在需要时，卸掉接头41b、连接柱25b和扩散过滤器39，更换塔内分子筛42。A塔的内部结构与B塔相同。

如图7所示，减压节流阀安装接口50连接减压节流阀11后通过管道连接至加热器13，加热器13的输出通过管道与排气柱22的再生气输入接口45连接，再生气输出接口44通过管道21与集成板5的再生气输入接口31连接，再生气压测量接口46接一保险阀14后连接至再生气压力表15，温度传感器接口47连接温度传感器23，再生气输出接口44、再生气输入接口45、再生气压测量接口46、温度传感器接口47，四个接口相通。

本发明的工作过程：

如图8所示，干燥装置中A、B两塔分别在吸附—卸压—再生—充压—吸附循环下工作，工作周期为20分钟（可调）。

a.      吸附（A塔吸附）

电磁先导式高压二位三通阀4a得电，待干燥的压缩空气经高压气进口12进入并通过前置过滤器1和除油过滤器2，气体中的液态水、固体杂质及油雾粒子被分离下来。经过过滤后的气体，通过电磁先导式高压二位三通阀4a、集成板5，由下向上流过A塔，气体中的水蒸气被A塔中的分子筛42吸附，干燥后的气体通过排气单向阀16a和集成板5进入精密过滤器3和超精密过滤器9，分子筛磨损后的细微粉尘被滤除，干燥洁净的气体通过压力保持阀10进入后续系统。

再生 （B塔再生）

  在A塔进入吸附状态时，B塔同时进行吸附剂（分子筛）的再生。再生气来自干燥之后的气体。干燥成品气体通过减压节流阀11，减压后的低压再生气进入加热器13加热至60°左右（加热时间为1/2工作周期，另1/2工作周期时间内，加热器13停止工作，为B塔吹冷阶段），进入集成板5，通过再生气单向阀8b，由上向下流过B塔，对分子筛42（吸附剂）脱附后再通过电磁先导式高压二位三通阀4b和消音器17排入大气。

b.     充压：（B塔充压）

B塔再生结束时，电磁先导式高压二位三通阀4b得电，从气源来的气体通过电磁先导式高压二位三通阀4b、集成板5、由下向上对B塔充气，此时电磁先导式高压二位三通阀4a仍处于得电状态，由于B塔再生结束时，塔内压力等同大气压，因此A塔的高压气体亦向B塔放气，A塔压力随之降低，B塔压力很快升高，当B塔与A塔压力相等时，充压结束，随即电磁先导式高压二位三通阀4a失电，A塔中的高压气体通过电磁先导式高压二位三通阀4a和消音器17排入大气，A塔泄压直至等同大气压力。

该过程结束时，两塔切换，转入新一轮吸附（B塔吸附）再生（A塔再生）过程，其过程同a所述，只是A塔和B塔过程互换。

上述实施例仅是本发明的较佳实施方式，详细说明了本发明的技术构思和实施要点，并非是对本发明的保护范围进行限制，凡根据本发明精神实质所作的任何简单修改及等效结构变换或修饰，均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.集装式气体干燥净化装置，包括两个气体干燥塔A塔和B塔、两只电磁先导式高压二位三通阀、过滤器、排气单向阀、再生气单向阀、用于固定气体干燥塔的框架及相关附件，其特征在于：所述框架上设置一个集成板，所述的电磁先导式高压二位三通阀固定设置在集成板上，集成板上设有相应的接口和气道；所述集成板上设置有再生气进气接口及气道，气体干燥塔进气接口及气道，气体干燥塔排气接口及气道，前置过滤器输出接口及气道，再生气输出接口，电磁先导式高压二位三通阀的进气接口、出气接口、排空接口，后置过滤器的输入接口，废气排出接口；所述A塔和B塔顶部均设置一个连接柱，连接柱内有与塔体和压力表相连通的通道，所述连接柱分别接有排气单向阀和再生气单向阀；其中，集成板上A塔进气接口通过管道连接至A塔底部连接头，B塔进气接口通过管道连接至B塔底部连接头；A塔排气接口通过管道连接排气单向阀后连接至A塔顶部连接柱，B塔排气接口通过管道连接排气单向阀后连接至B塔顶部连接柱；再生气输出接口分别通过管道连接再生气单向阀后连接至A塔顶部连接柱及B塔顶部连接柱。

2.根据权利要求1所述的集装式气体干燥净化装置，其特征在于：所述过滤器包括两级前置过滤器和两级后置过滤器。

3.根据权利要求1所述的集装式气体干燥净化装置，其特征在于：所述框架的上部设有一个支架，集成板固定设置在支架上。

4.根据权利要求2所述的集装式气体干燥净化装置，其特征在于：所述前置过滤器输出接口及气道是指前置第二级过滤器的输出接口及气道。

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