CN103209753A - 冷却干燥气体的设备和方法 - Google Patents

冷却干燥气体的设备和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103209753A
CN103209753A CN2011800550716A CN201180055071A CN103209753A CN 103209753 A CN103209753 A CN 103209753A CN 2011800550716 A CN2011800550716 A CN 2011800550716A CN 201180055071 A CN201180055071 A CN 201180055071A CN 103209753 A CN103209753 A CN 103209753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
evaporimeter
pressure
cooling line
equipment
sealing cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011800550716A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103209753B (zh
Inventor
B·吉特斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atlas Copco Airpower NV
Original Assignee
Atlas Copco Airpower NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44196096&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN103209753(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Atlas Copco Airpower NV filed Critical Atlas Copco Airpower NV
Publication of CN103209753A publication Critical patent/CN103209753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103209753B publication Critical patent/CN103209753B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/026—Compressor control by controlling unloaders
    • F25B2600/0261—Compressor control by controlling unloaders external to the compressor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

用于冷却干燥气体的设备，该设备主要包括具有压缩机（3）的封闭冷却管路（2），冷却管路沿着冷却剂流动方向（M）还依次地包括冷凝器（5）、膨胀装置（7）以及随后的蒸发器（8），该蒸发器构成了具有用来引导所要干燥的气体从中穿过的次级部分（10）的热交换器（9）的初级部分，并且在冷却回路（2）中设有旁通管道（17），旁通管道能够通过旁通阀（18）关闭，该旁通阀具有阀元件（23）和作用其上的压敏元件（30），该压敏元件暴露于在所述冷却管路（2）中的局部控制压力下，其中控制压力管道（38）在所述蒸发器（8）的出口上游处与所述封闭冷却管路（2）连接。

Description

冷却干燥气体的设备和方法
技术领域
本发明涉及冷却干燥气体的设备和方法。
背景技术
冷却干燥例如应用于用来提供通常饱和有水的热压缩气体的压缩机中。
该压缩气体在能够提供给气压网路之前必须干燥，因为在气体中的水份会对在气压网路中的部件和工具有害，因为水份可导致在不是为此设计的工具中腐蚀或累积水。
冷却干燥基于这样的原理，通过冷却为饱和有或部分饱和有水的气体，随着水份冷凝并且去除冷凝水从而从气体中去除水份，之后再次将气体加热，由此它不再饱和并且因此更干燥。
对于冷却干燥而言，采用这样的设备，该设备主要包括封闭冷却管路，该封闭冷却管路容纳有能够通过压缩机在管路中循环的冷却剂并且还沿着冷却剂流动方向连接地包括与压缩机的出口连接的冷凝器、膨胀装置、以及随后的与所述压缩机的入口连接的蒸发器，其中蒸发器形成具有用来引导所要干燥气体从中穿过的次级部分的热交换器的初级部分。
由于在蒸发器中冷却剂的蒸发或者热交换器的初级部分，如已知地，从流动穿过次级部分的所要干燥的气体中吸收热量，由此使得所要干燥的气体冷却，并且在将所形成的冷凝水排出之后，再次加热。
这种设备是针对用于干燥普通气流的名义负载设计的。
在未加载的状态下，换句话说在没有任何所要干燥的气体流动穿过热交换器时，冷却管路的冷却容量太高，从而在蒸发器中或之后会出现冷冻，这种情况绝对必须避免。
而且，在冷却回路的冷却容量没有有效用于干燥气体的情况下，在冷却回路中的冷却剂持续被泵送，从而损失了大量能量。
对这个问题的已知解决方案是在封闭冷却回路中设置旁通管道，并且在其中设有旁通阀，该旁通阀一方面在给设备加载时或者换句话说在所要干燥的气体流动穿过热交换器时关闭，或者另一方面在该设备未加载因此没有任何所要干燥的气体流经热交换器时打开。
在加载的情况下，旁通管道由于关闭因此没有任何作用，并且因此冷却管路以全容量操作，因为由压缩机压缩的全部冷却剂流也引导穿过冷凝器和膨胀装置，这一起确保了冷却剂的显著冷却，并且这种全冷却剂流也流经在热交换器中的蒸发器以冷却所要干燥的气体。
另一方面在未加载状态下，打开的阀确保了使得压缩机旁通，并且因此由压缩机压缩的至少一部分冷却剂不会流经冷凝器和膨胀装置，而且这部分冷却剂因此不会通过膨胀冷却，从而在蒸发器中的冷却很少，并且因此在蒸发器中或下游出现冷冻的危险要小得多。
下游和上游是沿着冷却剂在封闭冷却管路中的流动方向来考虑的。
对于能够满足上述功能的旁通阀而言，已知的是采用被称为“热气体旁通”（HGBP）阀，并且更具体地说这种阀是压力控制旁通阀，其阀元件在弹簧元件的作用下保持在关闭位置中以关闭旁通管道，并且还设有压敏元件，它作用在上述阀元件上，并且在受到足够的压降时能够克服弹簧力将阀打开。
在这些已知的设备中，压敏元件暴露于控制压力下，该压力局部通过在管路中的内部控制压力管道从蒸发器下游位置更具体地说在旁通管道导入到冷却管路中的位置处局部地分出。
在这种设备在通过热交换器突然驱动的所要干燥气体量的作用下从未加载状态变化为加载状态时，在蒸发器中的温度由于从所要干燥的气体到在蒸发器中的更冷的冷却剂的热传递而升高，从而更多的冷却剂在蒸发器中蒸发，这自身提高了在蒸发器中还有在蒸发器下游的压力，并且该压力升高由旁通阀感知到，由此该旁通阀将在压力升高足够时关闭。
HGBP阀的控制特征的特点在于在未加载和加载状态之间的一定的控制压力差，这在已知的设备中在加载状态下导致在蒸发器出口处的冷却剂压力相对较高，因此在其中由于在冷却剂流经蒸发器时出现的摩擦损失而压力甚至更高的蒸发器中的冷却剂压力也相对较高。
由于在封闭冷却回路中的冷却剂处于双相区域，所以在冷却剂的压力和温度之间存在明确的关系；在蒸发器中的压力越高也暗示了在蒸发器中的温度越高。
这导致这样的缺点，所要干燥的气体对于通过蒸发器干燥而言没有得到最佳冷却，这导致在热交换器的次级部分出口处气体压力露点更高，其中在该出口处要实现最低的可能温度（所要干燥的气体的最低温度也被称为LAT或“最低空隙温度”，但是术语LAT也用于除了空气之外的其它气体）以及相应的气体压力露点以便进行更好的干燥。
发明内容
本发明的目的在于通过提供一种用于冷却干燥气体的设备来针对上述和/或其它缺点中的一个或多个提出解决方案，该设备主要包括封闭冷却管路，所述封闭冷却管路容纳有能够通过压缩机在所述冷却管路中循环的冷却剂，并且在冷却剂的流动方向上还依次包括：与所述压缩机的出口连接的冷凝器；膨胀装置；随后的与上述压缩机的入口连接的蒸发器，其中所述蒸发器构成了具有用来引导所要干燥的气体从中穿过的次级部分的热交换器的初级部分，其中在所述冷却回路中设有旁通管道，旁通管道能够通过旁通阀关闭，该旁通阀具有在弹簧元件作用下保持在关闭位置中的阀元件和作用在所述阀元件上的压敏元件，该压敏元件通过控制压力管道暴露于在所述管路中的局部控制压力下，其中所述控制压力管道与所述管路连接，其中所述控制压力管道与位于所述蒸发器的出口上游的所述封闭冷却管路连接。
通过代替如在已知设备中一样在下游位置之外，在所述蒸发器出口上游的冷却管路位置处例如在所述蒸发器中或所述蒸发器上游连接所述控制压力管道，在其它方面都相同的设备中实现了许多重要的优点。
一个优点在于，在冷却干燥器加载时，在蒸发器中以及在其出口处的冷却剂的压力和温度小于在普通连接下游的情况，从而所要干燥的气体能够被更强的冷却至更低的压力露点，并且由此可以通过冷凝从所要干燥的气体中去除更多的液体，因此干燥效果更好。
这样带来的优点在于，在热交换器的次级部分的出口处以特定所期望的最低气体温度（LAT）干燥给定的气体流，并且采用更小并且更紧凑的热交换器就足够了，或者可以将具有相同流速的给定热交换器冷却至最低LAT。
另一个优点在于，压力露点只是在从未加载状态到加载状态的过渡阶段期间稍微升高，并且在变化负载的情况下，压力露点变化更小，并且因此更恒定。
在优选实施方案中，可以在蒸发器的上游冷却管路中更具体地说在蒸发器和蒸发器上游的控制压力管道与冷却管路连接的位置之间设置另外的限流器。
这样的有益效果在于，在加载状态下在蒸发器中以及在蒸发器的出口处的平均压力将下降得更多，并且变得更接近于在未加载状态下的压力，从而使得上述优点放大。
本发明还涉及一种通过设备来冷却干燥气体的方法，该设备主要包括封闭冷却管路，封闭冷却管路容纳有能够通过压缩机在所述冷却管路中循环的冷却剂，并且在冷却剂的流动方向上依次还包括：与所述压缩机的出口连接的冷凝器；膨胀装置；随后的与上述压缩机的入口连接的蒸发器，其中所述蒸发器构成了具有用来引导所要干燥的气体从中穿过的次级部分的热交换器的初级部分，其中在所述冷却回路中设有旁通管道，其能够通过旁通阀关闭，该旁通阀具有在弹簧元件作用下保持在关闭位置中的阀元件，其中在该设备加载时，在蒸发器的出口上游位置处，当在封闭冷却管路中的压力高于设定值时，旁通阀克服弹簧元件的弹簧力打开。
附图说明
为了更好的展现本发明的特征，下面参照附图通过没有任何限制意义的实施例对根据本发明用于干燥冷却气体的设备和它所应用的方法的优选实施方案进行说明，其中：
图1示意性地显示出在完全加载状态中的已知类型的冷却干燥设备；
图2放大显示出在图1中由箭头F2表示的部分；
图3显示出在图1的蒸发器中的冷却剂的压力曲线；
图4显示出处于未加载状态中的图1的设备；
图5示意性地显示出根据本发明的设备；
图6显示出在图5的蒸发器中的冷却剂的压力曲线；
图7显示出根据本发明的设备的变型；
图8显示出在图7的蒸发器中的冷却剂的压力曲线；
图9显示出根据本发明的设备的变型；以及
图10显示出在图9的蒸发器中的冷却剂的压力曲线。
具体实施方式
在图1中所示的用于冷却干燥气体的已知设备1包括冷却管路2，其装有冷却剂，该冷却剂可以通过由马达4或类似装置优选但不是必须由恒速马达驱动的压缩机3在管路中循环。
冷却剂在管路中的流动方向由箭头M表示。上游和下游根据流动方向M来限定。
另外，冷却管路2在冷却剂流动方向上依次地包括：冷凝器5，其与压缩机3的出口连接并且例如通过风扇6冷却；膨胀装置7，例如以膨胀阀的形式；蒸发器8，其与上述压缩机3的入口连接并且形成热交换器9的一部分，该热交换器具有由蒸发器8形成的初级部分和用来通过供应管道11沿着箭头L的方向驱动所要干燥的气体以便由蒸发器8冷却的次级部分。
首先通过出口管道12将在热交换器8中冷却的气体驱动穿过液体分离器13，然后穿过热交换器14以再次加热所冷却的气体。
在该情况下，该热交换器14利用了包含在所要干燥的供应气体中的余热，并且为此由结合在上述供应管道11中的初级部分15和结合在出口管道12中的次级部分16构成。
液体分离器13和热交换器14的存在不是必要的，并且对于其中所干燥的气体仍然部分或全部饱和带有水的某些用途而言可以省去。
冷却管路2还配备有与冷却管路2连接的旁通管道17以便旁通压缩机3，并且为此旁通管道设置在压缩机3的入口和出口之间。
可以通过旁通阀18来关闭旁通管道17，该旁通阀设置在压缩机3的出口侧上与冷却管路2连接的旁通管道17的第一部分17A和沿着压缩机3的入口侧与冷却管路2连接的第二部分17B之间，更具体地说设置在蒸发器8的下游。
旁通阀18配备有流通通道19，其入口20与旁通管道17的第一部分17A连接，并且其出口21与旁通管道17的第二部分17B连接。
如在图2中更详细所示一样，入口20通过可以由阀元件23关闭的通道22与出口21分开。
旁通阀18还包括封闭压力腔室24，压力腔室通过具有壁通道26的分隔壁25与流通通道19分开。
阀元件23具有阀杆27，阀杆部分延伸穿过上述壁通道26进入到压力腔室24中，并且在其端部处具有用于弹簧29的弹簧座28，该弹簧在上述分隔壁25和弹簧座28之间压缩并且将阀元件23保持在关闭状态中。
压力腔室24具有例如以隔膜30形式的压敏元件，其隔离了压力腔室24并且与上述弹簧座28接触。
上述隔膜30在上述压力腔室24和第二压力腔室31之间形成分隔部，第二压力腔室通过毛细管32与“球状体”33连接。因为这个球状体33对于本发明不重要，所以其作用在这里将不再解释。
旁通阀18在该情况中还具有内部控制压力管道34，通过该管道将压力腔室24连接至出口21以便通过旁通管道17的部分17B感测在蒸发器8下游的冷却管路2中的压力。不用说控制压力管道34也可以按照外部管道的形式构成。
根据其中旁通管道17由旁通阀18关闭的图1和2，在加载状态中例举说明了上述已知设备1的操作。
马达4驱动压缩机，压缩机使得冷却剂在冷却管路中沿着箭头M的方向循环。
压缩的气态冷却剂然后在冷凝器5中冷却，从而它从气相改变为液相。
冷却剂然后通过膨胀装置7进行膨胀，从而冷却剂的温度大幅度下降。
该冷却的冷却剂然后流经蒸发器8，在那里它与流经蒸发器中的形成初级部分的热交换器9的次级部分10的所要干燥的气体进行热接触。
因此，所要干燥的气体被冷却并且通常饱和含有水蒸气，由此在气体中的水份冷凝成水滴，这些水滴然后可以通过液体分离器13去除。
通过在热交换器14中的液体分离器13之后加热冷气体，相对湿度下降，并且气体因此变得更干燥。
在蒸发器8中，以液相进入的冷却剂由于从所要干燥的气体到冷却剂的热传递而蒸发。在热交换器中的热传递方向由箭头W表示。
离开蒸发器8的气体再次由压缩机3吸入，并且进一步围绕着冷却管路2泵送，从而冷却剂可以开始下一个冷却循环。
由于冷却剂在蒸发器8中蒸发，所以在蒸发器中以及蒸发器8的下游的压力升高，并且因此在压力腔室24中的压力也升高，该压力腔室通过旁通管道的部分17B与冷却管路2连接。由于在压力腔室24中的压力相对较高，所以隔膜30在其强化或抵消弹簧29在阀元件23上的作用的意义上被加载。
因此通道22通过阀元件23在加载情况下保持关闭，并且没有任何冷却剂流经旁通管道，从而由压缩机3压缩的整个流体流也流经冷凝器5、膨胀装置7和蒸发器8。
因为这整个流体流通过蒸发器8，所以由于流体流的摩擦损失所以在蒸发器8上也出现相对较大的压降。
由于沿着在冷却管路2中冷却剂经过蒸发器8的路径在如图1所示的位于蒸发器8入口处的位置A通过在蒸发器8的位置B到在蒸发器8的出口处的位置C之间的平均压力变化显示为在图3中的曲线35，由此在A和C之间的压力差是由于上述在蒸发器8中的压降导致的。
在突然去除负载并且没有任何进一步的所要干燥气体流经热交换器9时，则不会有任何进一步的热量提供给在蒸发器8中的冷却剂。
冷却剂的蒸发因此部分停止，从而在蒸发器中的压力降低，因此在压力腔室24中的压力也降低，并且该压力实际上为负压，这将隔膜30向内拉入到压力腔室24中。在负压足够低时，弹簧29的力由在隔膜30上的强抽吸力克服，并且将通道22的阀元件23推开，从而它打开。
旁通管道37现在打开，从而由压缩机3压缩的一部分流量通过压缩机3立即再次吸入，而不会流经冷凝器5、膨胀阀7和蒸发器8，同时剩下的流量仍然流经整个冷却管路2。
在未加载状态中，在位置A和C之间的压力曲线显示为在图3中的曲线36，其中已经显示出加载状态的曲线35。
加载状态的曲线35完全位于未加载状态的曲线36上方，这是由于在因为从所要干燥的气体到在蒸发器8中的冷却剂的热传递而加载时在蒸发器8中出现的压力升高并且由于阀需要一定的压力差ΔPref以能够作用在压力升高的事实。
根据在加载状态中的曲线35的压力曲线也比在未加载状态中的曲线36更陡，这是由于在加载状态中整个流体流通过蒸发器8，而在未加载状态中该流体流中的至少一部分流经蒸发器8，因为其余部分通过旁通管道17分流，所以蒸发器8中的负载损失更高。
旁通阀18的特征在于，在控制压力分接出的位置处在未加载和加载状态之间的压力差到达恒定值ΔPref。这个数值ΔPref取决于各种因素，例如压力损失、压缩机的相对容量、膨胀等。为了能够使得一定能量旁通，需要一定的阀位置差。一定的阀位置差总是需要固定的压力差；这是ΔPref。
该ΔPref可以从图3中在位置C处读取出，因为在已知设备的情况中的控制压力在蒸发器8的下游分接出。
图3还示意性地显示出“冷冻线”37，这表明在什么压力下存在冷冻的危险。
该设备大体如此设定，使得在未加载状态中的曲线36正好在该水平冷冻线37上方。
在加载状态中，曲线35在冷冻线上方较远，这导致在蒸发器中冷却不够并且温度相对较高，因此干燥不够有效。
下面将基于图5的设备对本发明进行说明，这与图1的已知设备的不同之处在于，旁通阀18的压力腔室24在蒸发器8上游的位置A处而不是在蒸发器8下游的位置处通过外部控制压力管道38与冷却管路2连接。
如与图1的传统设备的情况一样，根据本发明的设备1被设置使得在未加载状态中在蒸发器8中的压力曲线正好在冷冻线37上方。
在未加载状态中的这个压力曲线在用于图5的设备的图6中显示为曲线39，由此在上述设定的情况下该曲线39与传统设备的曲线36一致。
在从未加载状态变化到加载状态的情况下，可以看到外部控制压力管道38在蒸发器8上游的位置A处的连接效果，现在在旁通阀18中的上述特征压力差ΔPref将处于位置A处而不是位置C处，如在图3中的情况一样。因此这决定在加载时在位置A处的压力。
在加载时在蒸发器8中的压力的进一步变化主要由因为冷却剂流经蒸发器8导致的负载损失确定。
对于具有相同流量的冷却管路而言，在加载状态中在A和C之间的压降等于在图3中在A和C之间的压降。
这导致在加载时的曲线40，这在图6中显示出与普通设备的在负载作用下的相应曲线35相邻。
本发明的优点在于，在加载状态中，在本发明的情况下的曲线39相对于用于类似传统状况的曲线35更低，因此更接近上述水平冷冻线37，从而冷却剂能够更强地冷却所要干燥的气体，这导致更好的干燥。
从图6中可以得出，由于应用了本发明，在未加载状态中的曲线39和在加载状态中的曲线40更加靠近在一起，这导致在加载和未加载状态之间出现更低的压力和温度差，并且有利的结果是干燥气体的压力露点更加恒定。
第二压力腔室31、毛细管32和球状件33对于本发明不是严格必须的，因此可以省去，如图5所示一样，但是它们也可以存在，因为它们不会妨碍本发明。
相对于图5的实施方案而言可选的是，压力控制管道38也可以在蒸发器8的位置处与封闭冷却管路2连接，该位置指的是在入口中的位置或在蒸发器8的入口和出口之间的位置处。本发明的有益效果将都更大，因为压力控制管道38与封闭冷却管路2连接的位置在蒸发器8的更上游的位置处。
对于获得本发明的有益效果而言重要的是，压力控制管道38在蒸发器8的出口上游位置处以及在与该出口间隔一定距离并且优选在蒸发器8上游的位置处与封闭冷却管路2连接。
在图7中显示出根据本发明的设备的变型，该变型与图5的设备的不同之处在于，在蒸发器8的上游更具体地说在蒸发器8的入口A和其中外部控制压力管道38与冷却管路2连接的位置R之间在冷却管路2中设有限流器41。
这种限流器40的结果基于图8更清楚地显示出，该图将在位置R和C之间的压力曲线显示为在加载状态中的曲线42和在未加载状态中的曲线43。
在加载和未加载状态中，限流器40的作用可以被看作为在R和A之间的急剧压降，这在加载状态中比在未加载状态中更大，因为在加载状态中整个压缩冷却剂流流经限流器40，而在未加载状态中只是其一部分流经限流器。
在蒸发器8上即在位置A和C之间的压降类似于在没有限流器40的图6的情况。
在曲线42和43之间的距离这时由通过旁通阀18在其中控制压力管道38与冷却管路2连接的位置R处实现的压力差ΔPref确定。
从图8中可以看出，由于限流器40，曲线42和43与针对没有限流器40的情况的图6的曲线39和40相比更加靠近在一起，并且曲线42如此更加靠近冷冻线37，从而在未加载状态中冷却可以更深。
通过适当选择限流器40，可以确保在蒸发器8的出口处的位置C处，曲线42和43一致，从而在蒸发器8的出口处，在加载和未加载情况之间没有任何差异，或者甚至能够确保在该位置处，曲线42低于曲线43，并且加载状态使得能够冷却至接近冷冻的状态。
图9显示出本发明的另一个变型，该变型相对于如在图1中所展示的已知设备也具有优点。
图9的设备类似于图7的设备，其不同之处在于，旁通管道17不仅将压缩机3旁通，而且还将蒸发器8旁通，从而不论旁通阀18是检测到加载状态或是未加载状态，总是相同的流量流经蒸发器8。
在蒸发器中的压降在加载和未加载状态中将相同，这在图10中对于加载和未加载状态分别用曲线44和45显示出。
这显示出限流器40的有益效果在于，与现有的情况相比使得两个曲线更加靠近在一起。
显然在所有情况下，旁通阀必要时可以调节，例如通过调节弹簧的力来调节。
本发明决不限于作为示例描述并且在这些附图中显示出的这些实施方案，而是在不脱离本发明的范围的情况下，根据本发明的用于冷却干燥的设备和方法可以按照所有变型实现。

Claims (18)

1.一种用于冷却干燥气体的设备，所述设备主要包括封闭冷却管路（2），所述封闭冷却管路容纳能够通过压缩机（3）在所述封闭冷却管路（2）中循环的冷却剂，并且所述封闭冷却管路还在所述冷却剂的流动方向（M）上依次包括：与所述压缩机（3）的出口连接的冷凝器（5）；膨胀装置（7）；在所述膨胀装置之后的蒸发器（8），所述蒸发器与所述压缩机（3）的入口连接，其中所述蒸发器（8）构成具有引导所要干燥的气体从中穿过的次级部分（10）的热交换器（9）的初级部分，并且其中在所述冷却回路（2）中设有旁通管道（17），所述旁通管道能够通过旁通阀（18）关闭，该旁通阀具有在弹簧元件作用下保持在关闭位置中的阀元件（23）和作用在所述阀元件（23）上的压敏元件（30），所述压敏元件通过控制压力管道（38）暴露于在所述封闭冷却管路（2）中的局部控制压力下，其中所述控制压力管道（38）与所述封闭冷却管路（2）连接，
其特征在于，所述控制压力管道（38）在所述蒸发器（8）的出口上游与所述封闭冷却管路（2）连接。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制压力管道（38）在所述蒸发器（8）上游与所述封闭冷却管路（2）连接。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述旁通管道（17）的一个端部在所述压缩机（3）的出口和所述冷凝器（5）之间的一位置处与所述封闭冷却管路（2）连接，并且另一个端部连接到所述封闭冷却管路（2）上的在所述蒸发器（8）的出口和所述压缩机（3）的入口之间的一位置处。
4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述旁通管道（17）的一个端部在所述压缩机（3）的出口和所述冷凝器（5）之间的位置处与所述封闭冷却管路（2）连接，并且另一个端部连接到所述封闭冷却管路（2）上的在所述膨胀装置（7）和所述蒸发器（8）的入口之间的一位置处。
5.如前面权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述旁通阀使得在加载时所述阀元件（23）克服与所述控制压力的设定值一样的弹簧力打开，并且所述设定值是可调节的。
6.如前面权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述封闭冷却管路（2）中在所述蒸发器（8）的入口和所述膨胀装置（7）之间设有限流器（40）。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述限流器（40）被选择成使得在加载状态下在所述封闭冷却管路（2）中在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力大致等于在未加载状态下在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力。
8.如权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述限流器（40）被选择成使得在加载状态下在所述封闭冷却管路（2）中在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力小于或等于在未加载状态下在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力。
9.如权利要求6至8中任一项所述的设备，其特征在于，所述限流器（40）被选择成在加载状态下在所述封闭冷却管路（2）中在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力被选择为使得在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的相应温度等于或大致等于0℃。
10.如前面权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所使用的所述旁通阀（18）为具有外部控制压力管道（38）的“HGBP”（热气旁通）阀。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述旁通阀（18）具有流通通道（19），所述流通通道具有可关闭通道（26）和通过所述控制压力管道（38）与所述封闭冷却管路（2）连接的封闭压力腔室（24），并且所述压敏元件（30）为隔膜，所述隔膜封闭所述压力腔室（24）的开口并且与在所述流通通道（19）和所述压力腔室（24）之间的分隔壁（25）相对地设置，其中所述阀元件（23）被配置成用于关闭所述可关闭通道（26）并且具有通过在所述分隔壁（25）中的壁通道（26）部分延伸到所述封闭压力腔室（24）的阀杆（27），并且所述阀杆在位于所述压力腔室（24）中的端部上具有用于弹簧（29）的弹簧座（28），所述弹簧在所述分隔壁（25）和所述弹簧座（28）之间压缩，并且将所述阀元件（23）保持在关闭位置中并且使得所述弹簧座（28）保持与所述压敏元件（30）接触。
12.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所使用的所述旁通阀（18）为没有温度感测球状件（33）的“HGBP”（热气旁通）阀。
13.如前面权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述压缩机（3）配备有恒速驱动装置。
14.一种通过设备来冷却干燥气体的方法，所述设备主要包括封闭冷却管路（2），所述封闭冷却管路容纳能够通过压缩机（3）在所述封闭冷却管路（2）中循环的冷却剂，并且所述封闭冷却管路还在所述冷却剂的流动方向（M）上依次地包括：与所述压缩机（3）的出口连接的冷凝器（5）；膨胀装置（7）；在所述膨胀装置之后的蒸发器（8），所述蒸发器与所述压缩机（3）的入口连接，其中所述蒸发器（8）构成具有用来引导所要干燥的气体从中穿过的次级部分（10）的热交换器（9）的初级部分，其中在所述冷却回路（2）中设有旁通管道（17），所述旁通管道能够通过旁通阀（18）关闭，该旁通阀具有在弹簧元件作用下保持在关闭位置中的阀元件（23），
其特征在于，在所述设备加载时，在所述蒸发器（8）的出口上游位置处，当在所述封闭冷却管路（2）中的压力高于设定值时，所述旁通阀克服弹簧元件的弹簧力打开。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，当在所述封闭冷却管路（2）中所述蒸发器（8）上游的位置处的压力高于设定值时，所述旁通阀克服所述弹簧元件的弹簧力打开。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，在所述封闭冷却管路（2）中在所述蒸发器（8）的入口和所述膨胀装置（7）之间设有限流器（40），所述限流器被选择成使得在加载状态下在所述封闭冷却管路（2）中在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力大致等于在未加载状态下在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，所述限流器（40）被选择成使得在加载状态下在所述封闭冷却管路（2）中在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力小于或等于在未加载状态下在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力。
18.如权利要求16或17所述的设备，其特征在于，所述限流器（40）被选择成使得在加载状态下在所述封闭冷却管路（2）中在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的压力被选择为使得在所述蒸发器（8）的出口处的所述冷却剂的相应温度等于或大致等于0℃。
CN201180055071.6A 2010-11-16 2011-10-31 冷却干燥气体的设备和方法 Active CN103209753B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2010/0681 2010-11-16
BE2010/0681A BE1019581A3 (nl) 2010-11-16 2010-11-16 Inrichting en werkijze voor het koeldrogen van een gas.
PCT/BE2011/000062 WO2012065235A1 (en) 2010-11-16 2011-10-31 Device and method for cool drying a gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103209753A true CN103209753A (zh) 2013-07-17
CN103209753B CN103209753B (zh) 2016-03-02

Family

ID=44196096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180055071.6A Active CN103209753B (zh) 2010-11-16 2011-10-31 冷却干燥气体的设备和方法

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9476621B2 (zh)
EP (1) EP2640493B2 (zh)
CN (1) CN103209753B (zh)
AU (1) AU2011331923B2 (zh)
BE (1) BE1019581A3 (zh)
BR (1) BR112013011714B1 (zh)
CA (1) CA2815058C (zh)
DK (1) DK2640493T4 (zh)
ES (1) ES2525640T5 (zh)
NO (1) NO2640493T3 (zh)
PL (1) PL2640493T5 (zh)
PT (1) PT2640493E (zh)
RU (1) RU2536982C1 (zh)
TW (1) TWI484133B (zh)
WO (1) WO2012065235A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113739560A (zh) * 2020-05-29 2021-12-03 广东芬蓝环境科技有限公司 一种烘干系统控制方法、装置和烘干系统
CN117065261A (zh) * 2023-10-16 2023-11-17 威特龙消防安全集团股份公司 一种基于消防管路复用的探测系统及储能电池舱

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012102041B4 (de) * 2012-03-09 2019-04-18 Audi Ag Vorrichtung und Verfahren zur Vereisungsvermeidungsregelung für Wärmepumpenverdampfer
EP3140025B1 (en) 2014-05-09 2018-12-12 Atlas Copco Airpower Method and device for cool-drying a gas with circulating cooling liquid with bypass line
CN107081405B (zh) * 2017-04-25 2019-03-15 重庆钢铁(集团)有限责任公司 消失模热砂冷却处理系统
RU179320U1 (ru) * 2018-01-15 2018-05-08 Юнир Ахтямович Махмутов Осушитель сжатого воздуха
US11639824B2 (en) * 2020-04-30 2023-05-02 Air Products And Chemicals, Inc. Process for enhanced closed-circuit cooling system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1298085A (zh) * 1999-11-24 2001-06-06 阿特拉斯-科帕科空中力量公司 用于冷却干燥的设备和方法
CN1307499A (zh) * 1998-05-26 2001-08-08 艾拉斯科普库空气动力股份有限公司 冷干燥的方法和装置
WO2007022604A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Atlas Copco Airpower, Naamloze Venootschap Improved device for cool drying

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3037362A (en) * 1958-06-06 1962-06-05 Alco Valve Co Compound pressure regulating system for refrigeration
US4815298A (en) 1986-05-06 1989-03-28 Steenburgh Jr Leon C Van Refrigeration system with bypass valves
US4718245A (en) † 1986-05-06 1988-01-12 Steenburgh Leon R Jr Refrigeration system with bypass valves
RU2035950C1 (ru) * 1991-06-13 1995-05-27 Научно-производственное предприятие "Ярсинтез" Аппарат для осушки углеводородного газа
US5794453A (en) † 1996-07-22 1998-08-18 Flair Corporation Apparatus and method for removing condensable material from a gas
RU2182687C2 (ru) * 2000-07-31 2002-05-20 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" Устройство для охлаждения и осушки газовой среды
US6711906B2 (en) * 2001-04-20 2004-03-30 Hankison International Variable evaporator control for a gas dryer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1307499A (zh) * 1998-05-26 2001-08-08 艾拉斯科普库空气动力股份有限公司 冷干燥的方法和装置
CN1298085A (zh) * 1999-11-24 2001-06-06 阿特拉斯-科帕科空中力量公司 用于冷却干燥的设备和方法
WO2007022604A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Atlas Copco Airpower, Naamloze Venootschap Improved device for cool drying

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113739560A (zh) * 2020-05-29 2021-12-03 广东芬蓝环境科技有限公司 一种烘干系统控制方法、装置和烘干系统
CN113739560B (zh) * 2020-05-29 2022-10-25 广东芬蓝环境科技有限公司 一种烘干系统控制方法、装置和烘干系统
CN117065261A (zh) * 2023-10-16 2023-11-17 威特龙消防安全集团股份公司 一种基于消防管路复用的探测系统及储能电池舱
CN117065261B (zh) * 2023-10-16 2024-01-09 威特龙消防安全集团股份公司 一种基于消防管路复用的探测系统及储能电池舱

Also Published As

Publication number Publication date
US9476621B2 (en) 2016-10-25
NO2640493T3 (zh) 2015-01-24
EP2640493A1 (en) 2013-09-25
DK2640493T4 (en) 2017-12-04
AU2011331923A1 (en) 2013-05-23
TW201233968A (en) 2012-08-16
AU2011331923B2 (en) 2016-05-19
BR112013011714A2 (pt) 2016-08-16
PT2640493E (pt) 2014-10-01
PL2640493T3 (pl) 2015-02-27
CN103209753B (zh) 2016-03-02
ES2525640T3 (es) 2014-12-26
RU2536982C1 (ru) 2014-12-27
US20130291572A1 (en) 2013-11-07
WO2012065235A1 (en) 2012-05-24
TWI484133B (zh) 2015-05-11
BE1019581A3 (nl) 2012-08-07
RU2013127321A (ru) 2014-12-27
PL2640493T5 (pl) 2018-06-29
CA2815058C (en) 2016-09-06
ES2525640T5 (es) 2018-01-23
WO2012065235A8 (en) 2012-07-05
BR112013011714B1 (pt) 2020-05-12
CA2815058A1 (en) 2012-05-24
EP2640493B1 (en) 2014-08-27
EP2640493B2 (en) 2017-10-04
DK2640493T3 (da) 2014-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103209753A (zh) 冷却干燥气体的设备和方法
EP2924370B1 (en) Air conditioner and method for controlling an air conditioner
CN101163926B (zh) 空调机
JP6292480B2 (ja) 冷凍装置
KR102163859B1 (ko) 공기조화기 및 그 제어방법
US8006503B2 (en) Energy recovery system and method for a refrigerated dehumidification process
US20140041400A1 (en) Heat pump system for a laundry dryer and a method for operating a heat pump laundry dryer
US20140007599A1 (en) Heat pump system for a laundry dryer and a method for operating a heat pump system of a laundry dryer
CN110207414B (zh) 一种自复叠制冷系统及具有其的干燥装置及运行方法
JP2009270785A (ja) 冷凍サイクル装置
CN103765133B (zh) 制冷循环装置和具备该制冷循环装置的空气调节机
EP3425306B1 (en) Freezing device
US10920760B2 (en) Air compressor having an oil separator, an oil cooler, first and second evaporators, and wherein intake air and the oil are simultaneously cooled in the first and second evaporators
WO2013014137A1 (en) A heat pump system for a laundry dryer
KR101161381B1 (ko) 냉동 사이클 장치
JP2005214444A (ja) 冷凍装置
CN105698320A (zh) 空调系统
JP2005214575A (ja) 冷凍装置
JP2016205729A (ja) 冷凍サイクル装置
EP2551402A1 (en) A heat pump system for a laundry dryer
US10816251B2 (en) Heat pump
JPH10160268A (ja) 空気調和機
KR20160096947A (ko) 공기조화기 및 그 제어방법
CN205718041U (zh) 一种制冷系统、制冷机组
JP2015132414A (ja) 冷凍装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant