CN104208988B - 一种高效带过滤的压缩空气干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体干燥领域，特指一种高效带过滤的压缩空气干燥装置，包括设置在压缩空气出入口的过滤装置，所述过滤装置包括壳体，所述壳体两端开设有空气风口，壳体朝向吸附剂的侧面为开设有通孔的冲孔板，所述冲孔板的通孔直径小于吸附剂的直径，壳体内设置有过滤器芯，过滤器芯的端口贴近其中一个空气风口，壳体内还设置有一隔板，隔板将空气风口到冲孔板分为经过过滤器芯或不经过过滤器芯这两条路径。采用上述方案后，能更高效、能耗更低的对压缩空气进行干燥和净化处理。

Description

一种高效带过滤的压缩空气干燥装置

技术领域

本发明涉及气体干燥领域，特指一种高效带过滤的压缩空气干燥装置。

背景技术

压缩空气在许多行业中被大量地应用，为了获得干燥的压缩空气，需要对空压机产出的压缩空气进行处理，除去压缩空气中的水分、油、粉尘杂质等。目前被广泛应用的干燥设备有吸附式干燥机和冷冻式干燥机。吸附式干燥机的除水效果好，但能耗比较高，而冷冻式干燥机能耗比较低，但除水效果差。

现有技术的压缩空气吸附塔是在一个容器内充填一定数量的吸附剂（分子筛、活性氧化铝、硅胶等），含水的压缩空气从容器的一端进入，通过吸附剂，压缩空气中的水分被吸附剂吸附，从而得到干燥的压缩空气，干燥的压缩空气从容器的另一端产出。由于吸附剂的吸附水分的能力是有限度的，当吸附足够多的水分后，其吸附能力会下降，甚至不吸附，这时就要对吸附剂进行再生脱水处理，吸附剂的再生可以是无热再生和有热再生。吸附剂在吸附压缩空气中的水分时，会释放出大量的热量（凝结热），吸附剂在再生脱水时，要吸收大量的热量（汽化热）。特别是在吸附塔脱水再生时，再生空气从入口至出口，经过与吸附剂的热交换和吸附剂脱水时的汽化热，温度迅速地降低。再生空气的温度直接决定了再生空气吸纳水蒸气的能力，再生空气温度高，可吸纳的水蒸气量就多，再生空气量就可相应减少。现有技术的吸附塔由于只依靠再生空气来携带热量，而受再生空气量的限制，不能迅速地将再生空气的温度提高（无热再生时会降低再生空气的温度），在较长时间内再生空气吸纳的水蒸汽少，导致再生空气用量增加，能耗增加。

现有技术的吸附塔内部虽然设有过滤装置，但它仅限于去除颗粒较大的粉尘，因此在进气前通常设有水分离器、油分离器（对有油压缩空气而言），在出气后设有粉尘过滤器，存在体积大、制造成本高的问题。

因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种高效带过滤的压缩空气干燥装置，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效带过滤的压缩空气干燥装置，能更高效、能耗更低的对压缩空气进行干燥和净化处理。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高效带过滤的压缩空气干燥装置，包括设置在压缩空气出入口的过滤装置，所述过滤装置包括壳体，所述壳体两端开设有空气风口，壳体朝向吸附剂的侧面为开设有通孔的冲孔板，所述冲孔板的通孔直径小于吸附剂的直径，壳体内设置有过滤器芯，过滤器芯的端口贴近其中一个空气风口，壳体内还设置有一隔板，隔板将空气风口到冲孔板分为经过过滤器芯或不经过过滤器芯这两条路径。

进一步，所述干燥装置还包括内壳、外壳、若干换热管，所述外壳设置在内壳外，外壳与内壳之间的空间为外部风道；所述内壳的上下两端设置有过滤装置，所述外部风道与过滤装置的空气风口之间隔绝不相通；内壳内装有吸附剂，所述换热管穿设在吸附剂中，外壳侧面开设有至少两个换热风口，换热风口与外部风道连通；外部风道内还设置有若干隔风板，所述隔风板使换热风口、外部风道、换热管形成一条折返若干次的通道。

进一步，所述内壳为长方体结构，所述外壳和隔风板形成四面风道盖板，风道盖板内部设有风道隔板，将风道盖板分割为互不相通的上、下两部分；其中只有两面相邻的风道盖板的侧边相连通，余下两面风道盖板的其中之一上设置有两个换热风口，两个换热风口分别位于风道隔板的上、下侧，另一面风道盖板的风道隔板开设有通风槽。

进一步，所述壳体底部设置有排污口。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

通过在吸附塔内部布置的换热管，通过热的传导和对流的传热方式，与吸附剂进行热交换，达到及时地、高效地进行热交换的效果；还能迅速地提高再生空气的温度，使得再生空气吸纳水蒸气的能力增加，大大地减少了再生空气的用量，干燥效果好，能耗低；由于将进气过滤器和出气过滤器集合成一体，可以减少设备的体积和造价。

附图说明

图1是现有吸附塔的示意图；

图2是本发明的示意图；

图3是本发明的侧视图；

图4是过滤装置的示意图；

图5是过滤装置的侧视图；

标号说明

过滤装置1，

壳体11，冲孔板12，过滤器芯13，隔板14，空气风口15，

排污口16，内壳21，风道盖板22，风道隔板23，换热风口24，

通风槽25，换热管26。

具体实施方式

图1是现有技术吸附塔的结构图，吸附塔体（103）两端有用于进出压缩空气的空气风口15（101、102），吸附塔体（103）内部充满吸附剂（104）。为了防止吸附剂（104）跑出，在吸附塔体（103）内部装有过滤网（105、106）。干燥塔的工作方式分为吸附过程和再生过程。吸附过程：压缩空气从空气风口15（101）进入，通过吸附剂（104）将压缩空气中的水分吸附到吸附剂（104）中，干燥的压缩空气从空气风口15（102）产出。再生过程：再生空气从空气风口15（102）进入，通过吸附剂（104）将其中的水分脱离，带水的空气从空气风口15（101）排放至大气中。吸附剂在吸附压缩空气中的水分时，会释放出大量的热量（凝结热），吸附剂在再生脱水时，要吸收大量的热量（汽化热）。特别是在吸附塔脱水再生时，再生空气从空气风口15（102）进入至空气风口15（101）排出，再生空气吸纳水分的同时，通过与吸附剂（104）的热交换来补充吸附剂脱水时的汽化热，温度迅速地降低。再生尾气的温度直接决定了再生空气吸纳水蒸气的能力，再生尾气温度高，可吸纳的水蒸气量就多，再生空气量就可相应减少。现有技术的吸附塔由于只依靠再生空气来携带热量，而受再生空气量的限制，不能迅速地将再生尾气的温度提高（无热再生时会降低再生尾气的温度），在较长时间内再生空气吸纳的水蒸汽少，导致再生空气用量增加，能耗增加。在吸附塔吸附过程，压缩空气从空气风口15（101）进入至空气风口15（102）产出，压缩空气中的水分被吸附时，释放出热量（凝结热），这些热量一部分被压缩空气带走，其余的热量聚集在吸附塔内部，使吸附剂（104）的温度上升。吸附剂（104）升温后，吸附效率下降，只能提前结束吸附过程进行再生，降低了吸附剂（104）的吸附效率。

现有技术的吸附塔内部虽然设有过滤装置1，但它仅限于去除颗粒较大的粉尘，因此在进气前通常设有水分离器、油分离器（对有油压缩空气而言），在出气后设有粉尘过滤器，存在体积大、制造成本高的问题。

本发明的压缩空气的干燥方法和吸附塔就是针对现有技术吸附塔不能及时地排出凝结热，补充汽化热的问题作出的改进，同时在吸附塔内部集成了进气过滤器和出气过滤器，使得压缩空气的除水、除油、除尘等可以再一套装置内完成，以下作详细的说明。

如图所示，本发明揭示的一种高效带过滤的压缩空气干燥装置，包括设置在压缩空气出、入口的过滤装置1，所述过滤装置1包括壳体11，所述壳体11两端开设有用于进出压缩空气的空气风口15，壳体11朝向吸附剂的侧面为开设有通孔的冲孔板12（相当于现有技术中吸附塔里的过滤网），所述冲孔板12的通孔直径小于吸附剂的直径，壳体11内设置有过滤器芯13，在壳体11底部设置有排污口16，过滤器芯13的端口贴近其中一个空气风口15，壳体11内还设置有一隔板14，隔板14将空气风口15到冲孔板12分为经过过滤器芯13或不经过过滤器芯13这两条路径。其中压缩空气进入时可选择通过过滤器芯13以提高压缩空气质量，而再生空气通过时可选择不通过过滤器芯13的路径。

干燥装置还包括内壳21、外壳、若干换热管26，外壳设置在内壳21外，外壳与内壳21之间的空间为外部风道；所述内壳21的上下两端设置有过滤装置1，所述外部风道与过滤装置1的空气风口15之间隔绝不相通；内壳21内装有吸附剂，所述换热管26穿设在吸附剂中。

内壳21为长方体结构，外壳形成四面风道盖板22，风道盖板22内部设有风道隔板2314，将风道盖板22分割为互不相通的上、下两部分；其中只有两面相邻的风道盖板22的侧边相连通，余下两面风道盖板22的其中之一上设置有两个换热风口24，两个换热风口24分别位于风道隔板2314的上、下侧，另一面风道盖板22的风道隔板2314开设有通风槽25。

上述热循环为介质从其中一个换热风口24进入，穿过换热管26，经过两面互相连通的风道盖板22，再次穿过换热管26，进入到风道隔板2314开设有通风槽25的风道盖板22中，介质上升或者下降，然后沿着前半过程的反向路线从另一个换热风口24出去。

上述仅为本发明的具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种高效带过滤的压缩空气干燥装置，其特征在于：包括设置在压缩空气出入口的过滤装置，所述过滤装置包括壳体，所述壳体两端开设有空气风口，壳体朝向吸附剂的侧面为开设有通孔的冲孔板，所述冲孔板的通孔直径小于吸附剂的直径，壳体内设置有过滤器芯，过滤器芯的端口贴近其中一个空气风口，壳体内还设置有一隔板，隔板将空气风口到冲孔板分为经过过滤器芯或不经过过滤器芯这两条路径。

2.根据权利要求1所述的一种高效带过滤的压缩空气干燥装置，其特征在于：所述干燥装置还包括内壳、外壳、若干换热管，所述外壳设置在内壳外，外壳与内壳之间的空间为外部风道；所述内壳的上下两端设置有过滤装置，所述外部风道与过滤装置的空气风口之间隔绝不相通；内壳内装有吸附剂，所述换热管穿设在吸附剂中，外壳侧面开设有至少两个换热风口，换热风口与外部风道连通；外部风道内还设置有若干隔风板，所述隔风板使换热风口、外部风道、换热管形成一条折返若干次的通道。

3.根据权利要求2所述的一种高效带过滤的压缩空气干燥装置，其特征在于：所述内壳为长方体结构，所述外壳和隔风板形成四面风道盖板，风道盖板内部设有风道隔板，将风道盖板分割为互不相通的上、下两部分；其中只有两面相邻的风道盖板的侧边相连通，余下两面风道盖板的其中之一上设置有两个换热风口，两个换热风口分别位于风道隔板的上、下侧，另一面风道盖板的风道隔板开设有通风槽。

4.根据权利要求1所述的一种高效带过滤的压缩空气干燥装置，其特征在于：所述壳体底部设置有排污口。