CN105233619A - 一种机械工业大量用气的除油除水净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械工业大量用气的除油除水净化系统，其特征在于：在干燥塔的出口输气管上分别连接有第一三通阀和第二三通阀；所述干燥塔的入口分别与第三三通阀和第四三通阀连接；所有的三通阀为控制阀；所述第一三通阀其中一个口通过管路与真空泵连接；另一口与第二三通阀的一个口通过二通控制阀连接；第三三通阀的一个口与除油器入口连接，另一个口与第四三通阀的一个口通过二通控制阀连接；所有的三通阀和二通阀与控制柜电连接；除水、去油彻底，在吸附剂再生过程中需要消耗气体和热量小。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械工业大量使用的各类气体的除油除水净化系统。
背景技术
气体的使用在现代机械工业中大量使用，气体的干燥在化学工业上有时十分重要，气体中的水代入到生产系统中，会带来设备的腐蚀和杂质；有时甚至会引起事故，例如，氢冷发电机内氢气湿度过高，会引起绕组绝缘性能下降，导致发电机组端部绕组短路击穿事故。
现有的干燥有制冷式气干燥和吸附式气干燥两种方法，制冷式气干燥方法是使气通过制冷装置得到冷冻，水蒸气冷凝成水而被脱除，制冷式气干燥技术成熟，但干燥深度不够；吸附式气干燥方法是使含水气通过吸附柱，水份被吸附剂吸附掉而得到干燥的气体，吸附式装置机械转动部件少，运行可靠性高。现有方法大都设计成双塔式，以形成吸附再生循环，即在装置中有两个干燥塔，并连接有相应的管路阀件，工作时，一个塔吸附提供成品气(干燥气)，另一个进行吸附剂再生，两个塔交替工作，可连续输出成品气供使用，下面例举几种典型方法及其特点：
无热吹扫干燥方法，其结构是在干燥塔设置可引入成品气的管路、阀体，再生作业时，利用一定量的成品气吹扫塔内腔，以实现吸附剂再生，其损耗成品气气量很大，可能达总成品气量的5-10％，不经济，且不适宜于较高的压缩气体压力；
有热干燥方法，其结构是在干燥塔上设置可加热吸附剂的加热器，其吸附和再生工作时间长，即再生效果极佳，但其加热温度可高达350℃，不仅再生耗能极大，构件技术要求高，结构复杂化，而且设备可靠性也明显下降，其操作只能在手动条件下完成，工效低；
加热吹扫干燥方法，其结构是兼容有吹扫和加热两种功能，由于辅有加热，相应吹扫耗用成品气量可减少，且其加热温度通常是250℃，其耗能相对也可降低，但其总的耗能仍较大，而结构是大大复杂化，可靠性仍较低，并不适用于较高压力的压缩气体。
但是上述这些方法都存在除水不彻底、去油，在吸附剂再生过程中需要消耗大量的气体和热量。
发明内容
本发明的目的在于提出一种机械工业大量用气的除油除水净化系统。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种机械工业大量用气的除油除水净化系统，包括，
两个干燥塔、多个三通阀、加热器、真空泵、压缩机和控制柜；在干燥塔的出口输气管上分别连接有第一三通阀和第二三通阀；所述干燥塔的入口分别与第三三通阀和第四三通阀连接；所有的三通阀为控制阀；所述第一三通阀其中一个口通过管路与真空泵连接；另一口与第二三通阀的一个口通过二通控制阀连接；第三三通阀的一个口与除油器入口连接，另一个口与第四三通阀的一个口通过二通控制阀连接；加热器用于加热干燥塔；所有的三通阀和二通阀与控制柜电连接；所述干燥塔的进气管经除油器连接有压缩机，压缩机入口端连接有供气设备，干燥塔输气管连接有需供气设备；
在工作过程中，两个干燥塔在控制柜的控制下分别进行净化气体过程和再生过程；再生过程中，加热吸附剂使其温度从常温上升至200-250℃，抽真空泵抽真空使塔内压力从工作压力下降到1-0.06kg/cm2，塔内吸附剂解吸出水汽、油份杂质而再生；净化气体过程中，压缩机将待净化的气体加入干燥塔中，压力达到2-3.5kg/cm2，吸附剂吸附了大量的水和其它杂质；由干燥塔的出口得到经过除油除水进化后的气体。为了提高操作的安全可靠性，可在干燥塔管路上接手动操作管路，通向安全管路，以便出现自动控制操作故障或其他故障时，及时通过手动操作解决故障。该手动操作管路由阀门和管路构成。
为了控制各段管路，可根据需要设置三通阀和二通阀为电磁阀、球阀、针阀等阀门，例如在真空泵管路上装电磁阀。
干燥塔的加热装置可以采用现有的电加热器。
本发明的吸附式气体干燥装置工作流程如下：
气体的吸附干燥：气体经压缩机进入除油器除去夹带的油分，经除油器出口管路从三通阀进入吸附状态的干燥塔，塔内吸附剂吸附分离出气体中的水份和油份后，经三通阀离开系统。
吸附剂的再生：再生状态的干燥塔内有残留气体，加热使其温度从常温上升至100--250℃，真空泵工作使塔内压力从工作压力(一般为6-3.5kg/cm2)下降到1-0.06kg/cm2，塔内吸附剂解吸出水汽和油份而再生，水汽、油份和气体经真空泵管路排向安全管路。
电器控制柜控制二台干燥塔的吸附和再生交替切换、各段管路和阀门的开闭、干燥塔的温度和压力变化。
当干燥塔中一塔进入再生循环时，控制柜将装置中相关阀均关闭，该塔支管上控制阀打开，旁通管和该干燥塔内腔连通，启动真空泵运行，同时开启加热器，干燥塔在微加热和抽真状态下进行再生作业。
本发明利用压缩气体气压降低时，水的汽化温度随之降低的特点，在对吸附剂略加热的同时，利用真空泵抽吸降低干燥塔内腔的气压，使吸附剂中的水份快速汽化，吸附剂可达到极佳的脱水再生效果，其低参数的真空泵和加热器均为已知简单技术，不仅能简化装置结构，提高装置运行可靠性和方便操作，而目耗能也较低，和吹扫型装置比较，其成品气的损失量极小，因而装置具有良好的经济性。
具体实施方式
实施例1
本发明的吸附式氢气干燥装置主要由压缩机、除油器、二台干燥塔、真空泵、三通阀、电器控制柜构成。电器控制柜分别与除油器、干燥塔、真空泵、三通阀、四通阀连接，压缩机的入口端接氢气入口、出口端接除油器，除油器出口管路A、二条干燥塔管路B和C分别与三通阀连接，路E和F、氢气返回管路G分别与三通阀10连接，真空泵出口接安全管路H。
在干燥塔管路B、C上分别接手动操作管路I，通向安全管路H，以便出现自动控制操作故障或其他故障时，及时通过手动操作解决故障。该手动操作管路由阀门7和管路构成；工作时，按下列步骤通过电气控制柜进行控制(以干燥塔3进行吸附干燥、干燥塔4进行吸附剂再生的工作状态为例)：
氢气的吸附干燥：氢气经压缩机进入除油器除去夹带的油分，经除油器出口管路A、三通阀、干燥塔管路B进入干燥塔，塔内吸附剂吸附分离出氢气中的水份和油份后，氢气经干燥塔管路E、三通阀、氢气返回管路G返回使用；
吸附剂的再生：另一干燥塔内有残留氢气，加热使其温度从常温上升至100℃，启动真空泵使塔内压力从工作压力3.5kg/cm2下降到1kg/cm2，塔内吸附剂解吸出水汽和油份等杂质而再生，水汽、油份等杂质和氢气经干燥塔管路C、三通阀、真空泵管路D排向安全管路H；
电器控制柜控制二台干燥塔的吸附和再生交替切换、各段管路和阀门的开闭、干燥塔的温度和压力变化。
实施例2
本发明的吸附式氢气干燥装置主要由压缩机、除油器、二台干燥塔、真空泵、三通阀、电器控制柜构成。电器控制柜分别与除油器、干燥塔、真空泵、三通阀、四通阀连接，压缩机的入口端接氢气入口、出口端接除油器，除油器出口管路A、二条干燥塔管路B和C分别与三通阀连接，路E和F、氢气返回管路G分别与三通阀10连接，真空泵出口接安全管路H。
在干燥塔管路B、C上分别接手动操作管路I，通向安全管路H，以便出现自动控制操作故障或其他故障时，及时通过手动操作解决故障。该手动操作管路由阀门7和管路构成；工作时，按下列步骤通过电气控制柜进行控制(以干燥塔3进行吸附干燥、干燥塔4进行吸附剂再生的工作状态为例)：
氢气的吸附干燥：氢气经压缩机进入除油器除去夹带的油分，经除油器出口管路A、三通阀、干燥塔管路B进入干燥塔，塔内吸附剂吸附分离出氢气中的水份和油份后，氢气经干燥塔管路E、三通阀、氢气返回管路G返回使用；
吸附剂的再生：另一干燥塔内有残留氢气，加热使其温度从常温上升至200℃，启动真空泵使塔内压力从工作压力3.5kg/cm2下降到0.5kg/cm2，塔内吸附剂解吸出水汽和油份等杂质而再生，水汽、油份等杂质和氢气经干燥塔管路C、三通阀、真空泵管路D排向安全管路H；
电器控制柜控制二台干燥塔的吸附和再生交替切换、各段管路和阀门的开闭、干燥塔的温度和压力变化。
出现故障时，手动打开阀门7，使气体从手动操作管路I排向安全管路H。
实施例3
本发明的吸附式氢气干燥装置主要由压缩机、除油器、二台干燥塔、真空泵、三通阀、电器控制柜构成。电器控制柜分别与除油器、干燥塔、真空泵、三通阀、四通阀连接，压缩机的入口端接氢气入口、出口端接除油器，除油器出口管路A、二条干燥塔管路B和C分别与三通阀连接，路E和F、氢气返回管路G分别与三通阀10连接，真空泵出口接安全管路H。
在干燥塔管路B、C上分别接手动操作管路I，通向安全管路H，以便出现自动控制操作故障或其他故障时，及时通过手动操作解决故障。该手动操作管路由阀门7和管路构成；工作时，按下列步骤通过电气控制柜进行控制(以干燥塔3进行吸附干燥、干燥塔4进行吸附剂再生的工作状态为例)：
氢气的吸附干燥：氢气经压缩机进入除油器除去夹带的油分，经除油器出口管路A、三通阀、干燥塔管路B进入干燥塔，塔内吸附剂吸附分离出氢气中的水份和油份后，氢气经干燥塔管路E、三通阀、氢气返回管路G返回使用；
吸附剂的再生：另一干燥塔内有残留氢气，加热使其温度从常温上升至150℃，启动真空泵使塔内压力从工作压力3.5kg/cm2下降到0.06kg/cm2，塔内吸附剂解吸出水汽和油份等杂质而再生，水汽、油份等杂质和氢气经干燥塔管路C、三通阀、真空泵管路D排向安全管路H；
电器控制柜控制二台干燥塔的吸附和再生交替切换、各段管路和阀门的开闭、干燥塔的温度和压力变化。
出现故障时，手动打开阀门7，使气体从手动操作管路I排向安全管路H。
Claims (1)
1.一种机械工业大量用气的除油除水净化系统，其特征在于：所述系统包括，两个干燥塔、多个三通阀、加热器、真空泵、压缩机和控制柜；在干燥塔的出口输气管上分别连接有第一三通阀和第二三通阀；所述干燥塔的入口分别与第三三通阀和第四三通阀连接；所有的三通阀为控制阀；所述第一三通阀其中一个口通过管路与真空泵连接；另一口与第二三通阀的一个口通过二通控制阀连接；第三三通阀的一个口与除油器入口连接，另一个口与第四三通阀的一个口通过二通控制阀连接；加热器用于加热干燥塔；所有的三通阀和二通阀与控制柜电连接；所述干燥塔的进气管经除油器连接有压缩机，压缩机入口端连接有供气设备，干燥塔输气管连接有需供气设备；在工作过程中，两个干燥塔在控制柜的控制下分别进行净化气体过程和再生过程；再生过程中，加热吸附剂使其温度从常温上升至200-250℃，抽真空泵抽真空使塔内压力从工作压力下降到1-0.06kg/cm2，塔内吸附剂解吸出水汽、油份杂质而再生；净化气体过程中，压缩机将待净化的气体加入干燥塔中，压力达到2-3.5kg/cm2，吸附剂吸附了大量的水和其它杂质；由干燥塔的出口得到经过除油除水进化后的气体。
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2015
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