CN104383792A - 三合一板换式冷干机及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三合一不锈钢板换式冷干机及工作方法，一端压缩空气进入三合一不锈钢板式换热器，换热冷却后经过板换内置式丝网分离除水，出口和客户后端管道连接；另一端换热器制冷系统蒸发器出口通过管道与制冷压缩机进口连通，制冷压缩机出口通过管道与冷凝器进口连通，冷凝器出口通过管道与干燥过滤器进口连通，干燥过滤器出口通过管道一路与毛细管进口连通、一路与高低压控制器连通，毛细管出口与三合一不锈钢板式换热器蒸发器进口连通，电气控制一端接压缩机、另一端接高低压控制器及冷凝器风机且用于控制压缩机、高低压控制器及冷凝器风机的工作,提高了换热效率使得压缩空气可以以更低的温度进入蒸发器，从而降低制冷系统负荷。

Description

三合一板换式冷干机及工作方法
技术领域
本发明涉及一种用于冷冻式冷干机除水内置式丝网分离的三合一板换式冷干机及工作方法，属冷干机制造领域。
背景技术
1、CN103344135A、名称“板式蒸发冷凝器”，包括壳体和集水槽，壳体的上端安装有轴流风机，壳体的内部安装有挡水板，其特征在于：在挡水板下方安装有至少两块具有导风作用的导向隔板，导向隔板的根部与壳体内壁相连接，导向隔板的悬空端与壳体内壁之间留有风水折流口；相邻两块导向隔板的风水折流口分别位于壳体内相对的两侧；相邻两块导向隔板之间以及最下方导向隔板的下方的壳体腔内各设置有作为板式散热器的一组管板组，每一管板组分别由并列竖排的若干个管板束并联而成；相邻管板组的管板束互相连接形成被冷凝介质通道；被冷凝介质入口设在最上方管板组的上端，出口设在最下方管板组的下端；壳体还带有位于最下方管板组侧面的进风口；在每一管板组的侧面分别安装有一组喷淋水管组，所述喷淋水管组分别所述集水槽相连接。其不足之处：一是分离装置基本都采用了挡板式分离装置，并且需要配置大量繁重的管路，而挡板式分离的分离效果受稳定的处理量影响，难以适应变化的客户使用环境；二是管壳式壳体采用碳钢，长期与湿空气接触，生锈现象很严重，二次污染空气；三是内部换热管均采用铜管，时间长会产生铜绿，光管和管翅式的换热效率也不是很高；所以管壳式换热器的体积比较大，相应的整体设备体积也很大，成本高。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既可以缩小进出口温差，使得压缩空气可以以更低的温度进入蒸发器，又可以减少配管工作和降低材料成本和人工成本，并具有冷冻式冷干机除水内置式丝网分离结构的三合一板换式冷干机及工作方法。
设计方案：本申请的三合一板换式冷干机，根据冷冻除湿原理，将含有大量饱和水蒸气的压缩气体进行强制降温，由于压缩气体中水蒸气的量是由压缩气体的温度决定的：在保持压缩气体压力基本不变的情况下，降低压缩气体的温度，从而使压缩气体中的大量水蒸气处于过饱和状态，在过饱和状态下水蒸气凝结为液态的水滴，并夹带尘埃，经气水分离设备，将水分和尘埃分离出来并通过自动排水器排出，从而获得干燥的压缩气体，经冷干机处理后的气体压力露点可达到2-10℃。冷干机包括了一个循环的制冷系统，包括冷媒压缩机、冷凝器，其制冷介质为氟利昂。
技术方案1：三合一板换式冷干机，一端压缩空气进入三合一不锈钢板式换热器，换热冷却后经过板换内置式丝网分离除水，出口和客户后端管道连接；另一端换热器制冷系统蒸发器出口通过管道与制冷压缩机进口连通，制冷压缩机出口通过管道与冷凝器进口连通，冷凝器出口通过管道与干燥过滤器进口连通，干燥过滤器出口通过管道一路与毛细管进口连通、一路与高低压控制器连通，毛细管出口与三合一不锈钢板式换热器蒸发器进口连通，电气控制一端接压缩机、另一端接高低压控制器及冷凝器风机且用于控制压缩机、高低压控制器及冷凝器风机的工作。
技术方案2：三合一板换式冷干机的工作方法， （一）气体系统与热交换系统及气水分离系统：1、湿热的压缩气体进入冷干机，首先在预冷器中与低温干燥的压缩气体进行热交换，使温度下降，有部分水份凝结成液体，然后进入蒸发器中；在预冷器中低温气体得到了升温，避免了因出口气体温度太低而使下游输气管外壁结露；2、被预冷后的压缩气体进入蒸发器中，被氟利昂制冷系统强制冷却到2～10℃，使其中的水蒸汽进一步凝结出来,然后进入气液分离器中；3、经过气液分离器分离，液态的水通过浮球式排水器自动排出；4、经分离液滴后的气体干燥度达到压力露点2～10℃，然后低温干燥气体再回到预冷器中和入口湿热气体进行交换，温度得到回升后，送出冷干机；（二）制冷系统：1、制冷压缩机排出的高温高压的气态冷媒,经过冷凝器的冷却后,形成高压的液态冷媒；2、液态冷媒经过干燥过滤处理，除去冷媒中的杂质和水份，送入毛细管中；3、高压液态冷媒，经毛细管节流后送入蒸发器中，吸收压缩气体的热量而蒸发变成气态冷媒；4、气态冷媒被制冷压缩机吸回，进行再压缩，实现一个制冷循环，如此循环，直至工作结束。
本发明与背景技术相比，一是将压缩空气换热系统，制冷系统蒸发器和除水内置式丝网分离开发整合加工为一种新型的三合一不锈钢板式换热器，提高了换热效率使得压缩空气可以以更低的温度进入蒸发器，从而降低制冷系统负荷，相对于传统冷干机，可以减小制冷压缩机的功率及相应制冷配件的配置，可以高效节约电能和材料成本；二是不锈钢板换不会生锈，在处理压缩空气过程中不会成为二次污染源，三是相对传统壳管式冷干机，换热器体积大幅度减小，相应整机设备体积也减小很多，给予客户跟多的利用空间；四是更低的生产成本。
附图说明
图1是三合一板换式冷干机的结构示意图。
图2是三合一不锈钢板式换热器的示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图1和2。一种三合一板换式冷干机，一端压缩空气进入三合一不锈钢板式换热器1，换热冷却后经过板换内置式丝网分离除水，出口和客户后端管道连接；另一端三合一不锈钢板式换热器1制冷系统蒸发器101出口通过管道与制冷压缩机2进口连通，制冷压缩机2出口通过管道与冷凝器3进口连通，冷凝器3出口通过管道与干燥过滤器4进口连通，干燥过滤器4出口通过管道一路与毛细管5进口连通、一路与高低压控制器7连通，毛细管5出口与三合一不锈钢板式换热器蒸发器1进口连通，电气控制6一端接压缩机2、另一端接高低压控制器7及冷凝器4风机且用于控制压缩机2、高低压控制器7及冷凝器3风机的工作。在三合一板式换热器出口与压缩进口间的管道上设有冷媒低压表。冷冻式冷干机除水内置式丝网分离。三合一不锈钢板式换热器1由蒸发器101、分离器102和预冷器103构成，分离器102位于蒸发器101和预冷器103间。
实施例2：在实施例1的基础上，三合一板换式冷干机的工作方法， （一）气体系统与热交换系统及气水分离系统：1、湿热的压缩气体进入冷干机，首先在预冷器中与低温干燥的压缩气体进行热交换，使温度下降，有部分水份凝结成液体，然后进入蒸发器中；在预冷器中低温气体得到了升温，避免了因出口气体温度太低而使下游输气管外壁结露；2、被预冷后的压缩气体进入蒸发器中，被氟利昂制冷系统强制冷却到2～10℃，使其中的水蒸汽进一步凝结出来,然后进入气液分离器中；3、经过气液分离器分离，液态的水通过浮球式排水器自动排出；4、经分离液滴后的气体干燥度达到压力露点2～10℃，然后低温干燥气体再回到预冷器中和入口湿热气体进行交换，温度得到回升后，送出冷干机；（二）制冷系统：1、制冷压缩机排出的高温高压的气态冷媒,经过冷凝器的冷却后,形成高压的液态冷媒；2、液态冷媒经过干燥过滤处理，除去冷媒中的杂质和水份，送入毛细管中；3、高压液态冷媒，经毛细管节流后送入蒸发器中，吸收压缩气体的热量而蒸发变成气态冷媒；4、气态冷媒被制冷压缩机吸回，进行再压缩，实现一个制冷循环，如此循环，直至工作结束。在制冷循环中，通过热气旁通阀来自动控制和调节蒸发器的冷量输出，以适应压缩气体的热负荷的变化，确保压缩气体被冷却后的温度不低于0℃防止凝结水结冰而堵塞气路。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种三合一板换式冷干机，其特征是：一端压缩空气进入三合一不锈钢板式换热器（1），换热冷却后经过板换内置式丝网分离除水，出口和客户后端管道连接；另一端三合一不锈钢板式换热器（1）制冷系统蒸发器（101）出口通过管道与制冷压缩机（2）进口连通，制冷压缩机（2）出口通过管道与冷凝器（3）进口连通，冷凝器（3）出口通过管道与干燥过滤器（4）进口连通，干燥过滤器（4）出口通过管道一路与毛细管（5）进口连通、一路与高低压控制器（7）连通，毛细管（5）出口与三合一不锈钢板式换热器蒸发器（1）进口连通，电气控制（6）一端接压缩机（2）、另一端接高低压控制器（7）及冷凝器（4）风机且用于控制压缩机（2）、高低压控制器（7）及冷凝器（3）风机的工作。
2.根据权利要求1所述的三合一板换式冷干机，其特征是：在三合一板式换热器出口与压缩进口间的管道上设有冷媒低压表。
3.根据权利要求1所述的三合一板换式冷干机，其特征是：冷冻式冷干机除水内置式丝网分离。
4.根据权利要求1所述的三合一板换式冷干机，其特征是：三合一不锈钢板式换热器（1）由蒸发器（101）、分离器（102）和预冷器（103）构成，分离器（102）位于蒸发器（101）和预冷器（103）间。
5.一种三合一板换式冷干机的工作方法，其特征是：
（一）气体系统与热交换系统及气水分离系统：
⑴湿热的压缩气体进入冷干机，首先在预冷器中与低温干燥的压缩气体进行热交换，使温度下降，有部分水份凝结成液体，然后进入蒸发器中；在预冷器中低温气体得到了升温，避免了因出口气体温度太低而使下游输气管外壁结露；
⑵被预冷后的压缩气体进入蒸发器中，被氟利昂制冷系统强制冷却到2～10℃，使其中的水蒸汽进一步凝结出来,然后进入气液分离器中；
⑶经过气液分离器分离，液态的水通过浮球式排水器自动排出；
⑷经分离液滴后的气体干燥度达到压力露点2～10℃，然后低温干燥气体再回到预冷器中和入口湿热气体进行交换，温度得到回升后，送出冷干机；
（二）制冷系统：
⑴制冷压缩机排出的高温高压的气态冷媒,经过冷凝器的冷却后,形成高压的液态冷媒；
⑵液态冷媒经过干燥过滤处理，除去冷媒中的杂质和水份，送入热力膨胀阀中；
⑶高压液态冷媒，经热力膨胀阀节流后送入蒸发器中，吸收压缩气体的热量而蒸发变成气态冷媒；
⑷气态冷媒被制冷压缩机吸回，进行再压缩，实现一个制冷循环，如此循环，直至工作结束。
6.根据权利要求4所述的三合一板换式冷干机的工作方法，其特征是：在制冷循环中，通过热气旁通阀8来自动控制和调节蒸发器的冷量输出，以适应压缩气体的热负荷的变化，确保压缩气体被冷却后的温度不低于0℃防止凝结水结冰而堵塞气路。
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