CN107854976B - 一种吸附式空气干燥器空压机余热再生风结构及方法 - Google Patents

Abstract

一种吸附式空气干燥器空压机余热再生风结构及方法，吸附塔和再生塔都包括外塔和内塔，且外塔与内塔之间设有夹层气道，夹层气道与气室连通，气室与出气口连通；在吸附塔和再生塔的上方设有上盖板，上盖板的上方设有再生风模块，空压机排风管嵌在再生风模块中，给再生风模块加热；导管穿过上盖板和再生风模块，且导管将吸附塔和再生塔连通，导管的端部设有喷嘴；控制阀通过管道与出气口连接，气控组合阀通过管道与进气口和排气口连接，通过控制气控组合阀和控制阀能切换进气口和排气口。本发明不用额外加装加热器成为微热再生型干燥器，能利用吸附材料高温脱水的特性减少再生风的使用量，提高再生风反吹效率。

Description

一种吸附式空气干燥器空压机余热再生风结构及方法

技术领域

本发明涉及一种空气干燥器，具体涉及一种利用空压机排出的余热来加热再生风模块实现为用风单元进行连续供气的装置及方法。

背景技术

传统干燥器吸附塔结构无内塔，一般为底部进气口进气，出气口与再生风在上盖板上。阀体分为进气阀、出气止回阀、控制阀与排污阀，数量较多且分散。数量众多的阀体与管路造成数量众多的故障点，生产与维护保养不方便且成本很高。且干燥器为无热再生，或采用微热再生时会加装电加热装置来进行加热，需要额外增加加热的能源。

通过国内检索发现以下专利与本发明有相似之处：

申请号为CN200910155876.2，名称为“一种压缩热再生式管道专用压缩空气干燥方法及装置”的发明公开的方法包括如下两个阶段：一是干燥——加热再生阶段，高温气体先送入再生塔，然后进入风冷却器降低温度，再流入气水分离器后进入干燥塔；二是干燥——冷吹再生阶段，高温气体在阀门的控制下改变方向，先流入风冷却器和气水分离器，然后直接进入干燥塔进行干燥，在该干燥塔出口取部分干燥空气进入再生塔进行冷吹再生；所述装置包括一对通过多个控制阀门和管道连接而成的、互为干燥塔和再生塔的吸附塔，所述的控制阀门与一PLC程控器相连；高温空气送入的管路上并接有另一路由风冷却器和气水分离器串联而成的干燥供气管路，且该干燥供气管路的前端通过控制阀门与所述再生塔的再生气路出口相连；它避免了无热再生吸附式干燥器切换时间短，频率高，再生耗气量大的缺点；也克服了有热再生吸附式干燥器需加热器消耗的电能大的弊端，它保证了既连续产出高质量气体又节省了能源。

申请号为CN201120402229.X，名称为“一种露点温度自动控制式双塔型干燥器”的实用新型公开了一种露点温度自动控制式双塔型干燥器，主要分有机械部分与电控部分，通过在流量计或连接流量计的管道上设置了一个成品气露点温度检测点，并且，通过在控制器与成品气露点温度检测点之间连接了一条用于传导成品气露点温度信息的数据线，就能使由电控部分和机械部分组成的双塔型干燥器，具备一项自动检测与控制成品气露点温度的功能，从而，达到了提高成品气质量的目的。该技术方案，不但能方便、准确地检测与控制成品气的露点温度，提高成品气的质量，而且能使双塔型干燥器的机械部分的结构、电控部分的控制器及其功能，都得到了进一步地完善。

申请号为CN201620402892.2，名称为“一种PLC干燥器自动控制系统”的实用新型涉及一种PLC干燥器自动控制系统，包括吸附塔，再生塔，电加热器和控制阀组，电加热器通过控制阀组分别与吸附塔和再生塔连接，PLC干燥器自动控制系统还包括控制系统，控制系统包括触摸屏，PLC模块，通讯模块，扩展输出模块，模拟量输入模块，电阻信号输入模块，通讯模块、扩展输出模块、模拟量输入模块、电阻信号输入模块、触媒屏分别与PLC模块电性连接，所述控制系统与控制阀组电性连接，模拟量输入模块和电阻收入模块可采集数据并通过触媒屏显示。本实用新型的PLC干燥器自动控制系统可自动进行倒塔，可减少操作人员，且倒塔控制更精确安全，效率更高；此外，控制室能够对倒塔过程中的数据进行实时监控，从而能及时发现数据异常。

上述专利中的空气干燥器虽然也都有吸附塔和再生塔的结构，但其吸附塔和再生塔是分隔开的，没有像本发明中用上、下盖板使吸附塔和再生塔形成一个整体式结构。且上述专利中是通过控制多个阀门或模块来控制空气干燥器的吸附塔和再生塔的运行的，而本发明中只需控制气控组合阀和控制阀这两个阀门就能完成吸附塔和再生塔的切换，使空气干燥器为用风单元连续的供气。且上述专利中没有对再生气体进行加热的装置，其再生效果会相对较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何让空气干燥器能通过简单的结构和简单、快捷的操作实现空气干燥器为用风单元连续的供气，且在不额外增加加热装置的情况下对再生气体进行加热，提高再生、净化效果的技术问题。

针以上述问题，本发明提出的技术方案是：

一种吸附式空气干燥器空压机余热再生风结构，空气干燥器包括吸附塔和再生塔，吸附塔和再生塔都包括外塔和内塔，且外塔与内塔之间设有夹层气道，夹层气道与气室连通，气室与出气口连通；在吸附塔和再生塔的上方设有上盖板，上盖板的上方设有再生风模块，空压机排风管嵌在再生风模块中，给再生风模块加热；导管穿过上盖板和再生风模块，且导管将吸附塔和再生塔连通，导管的端部设有喷嘴；控制阀通过管道与出气口连接，气控组合阀通过管道与进气口和排气口连接，通过控制气控组合阀和控制阀能切换进气口和排气口。

进一步地，吸附塔和再生塔的内塔中都设有干燥室、填充室和扩散室，且干燥室和填充室之间是连通的；扩散室设在上盖板与干燥室之间；喷嘴设在扩散室中，且扩散室的两侧设有隔板，两侧的隔板之间设有间隙。

进一步地，吸附塔和再生塔中各设有一个扩散室，吸附塔中的扩散室的两侧都与吸附塔中的夹层气道连通，再生塔中的扩散室的两侧都与再生塔中的夹层气道连通，

进一步地，吸附塔和再生塔的下方设有下盖板，下盖板中设有出气口、进气口和排气口；出气口与夹层气道连通，进气口与吸附塔的填充室连通，排气口与再生塔的填充室连通。

进一步地，干燥室内设有吸附杂质的吸附材料，填充室内设有吸附杂质的填充料。

进一步地，上盖板活动连接在吸附塔和再生塔的外塔上，干燥室和填充室都活动的安装在吸附塔和再生塔的内塔中；使得上盖板、干燥室和填充室都是能拆卸的，且吸附材料和填充料也都能拆出来清洗。

一种吸附式空气干燥器空压机余热再生风方法，空气干燥器包括吸附塔和再生塔，空压机中设有空压机排风管，空压机中产生的热量经空压机排风管进行排放，带有杂质的气体从吸附塔的进气口流进吸附塔进行干燥、过滤，干燥、过滤后的气体一部分从出气口送入用风单元，另一部分通过再生通道进入再生塔，对再生塔中的杂质进行清理，空压机排风管中的热量对再生风模块进行加热，将再生通道嵌在再生风模块中，使气体通过再生通道进入再生塔时会被加热，且气体流经再生塔后从排气口流出；将控制阀通过管道与出气口连接，气控组合阀通过管道与进气口和排气口连接，通过控制气控组合阀和控制阀来切换进气口和排气口，从而切换吸附塔和再生塔，使得吸附塔能连续的将干燥、过滤后的气体从出气口送入用风单元。

进一步地，再生通道包括导管和喷嘴，喷嘴连接在导管的端部，将空压机排风管和导管都嵌在再生风模块中，使空压机中产生的热量经空压机排风管时，空压机排风管能通过再生风模块对导管中的气体进行加热；使从气体从吸附塔进入再生塔时能被加热，从而增强对再生塔的干燥、过滤效果。

进一步地，在吸附塔和再生塔中都设内塔和外塔，在内塔和外塔之间设夹层气道，并在内塔中设干燥室、填充室和扩散室；带有杂质的气体从吸附塔的进气口依次流经吸附塔的填充室、干燥室和扩散室进行干燥、过滤后，一部分从夹层气道进入出气口，再从出气口送入用风单元，另一部分从吸附塔中的喷嘴进入导管，再从再生塔中的喷嘴流出到再生塔，对再生塔中的杂质进行清理。

进一步地，吸附塔和再生塔的外侧都设有出气口，控制阀能控制出气口与用风单元的连通和截止状态；通过控制阀切换进气口和排气口，使得吸附塔和再生塔进行切换时，控制阀对吸附塔和再生塔的出气口与用风单元的连通和截止状态也同时进行切换，使得总是吸附塔的出气口与用风单元保持连通状态，而再生塔的出气口总是与用风单元保持截止状态。

本发明的优点是：

1．不用额外加装加热器成为微热再生型干燥器，而是直接从空压机排风口接入到再生风模块，利用未经冷却器冷却的高温压缩气体对再生风模块进行加热，使再生风通过再生风模块时温度升高，利用吸附材料高温脱水的特性减少再生风的使用量，提高再生风反吹效率。

2.由于再生风模块加热利用的是压缩机产生的废热，无额外增加加热源，减少了再生风的耗气率，所以此结构极大的减少了干燥器能量损耗，绿色节能环保，也增加了风源系统整体的供风流量。

3.增加的再生风喷嘴和隔板，使再生风从喷嘴喷出后扩散均匀，能全面的对吸附材料进行反吹，不留死角，提高了再生风利用率。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图中：01外塔、02下盖板、03出气口、04气控组合阀、05进气口、06再生风模块、07排气口、08控制阀、09填充料、10内塔、11干燥室、12上盖板、13喷嘴、14空压机排风管、15夹层气道、16气室、17填充室、18扩散室、19隔板、20导管。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做一步的描述：

实施例一

如图1所示，图中的小箭头表示空气的流动方向，空气干燥器包括吸附塔和再生塔，图1中右边的是吸附塔，左边的是再生塔。吸附塔和再生塔都包括外塔01和内塔10，且外塔01与内塔10之间设有夹层气道15，夹层气道15与气室16连通，气室16与出气口03连通。进气口05与吸附塔中的填充室17连通，排气口07与再生塔中的填充室17连通。

吸附塔中的出气口03是通过管道与用风单元连接的，为用风单元提供干燥、过滤后的纯净的气体。此时左边的再生塔中的出气口03是关闭的，吸附塔和再生塔的出气口03的打开或关闭是通过控制阀08来控制的。

吸附塔和再生塔都在上方设有上盖板12，下方设有下盖板02，内塔10中设有干燥室11、填充室17和扩散室18。上盖板12与干燥室11之间设有扩散室18，且干燥室11与填充室17之间是连通的，扩散室18也与填充室17之间是连通的。

上盖板12的上方设有再生风模块06，空压机排风管14穿过再生风模块06，并嵌在再生风模块06中。压缩机产生的废热，经空压机排风管14进行排出，因此，空压机排风管14能给再生风模块06加热。导管20穿过上盖板12和再生风模块06，且导管20将吸附塔和再生塔连通，导管20的两端各设有一个喷嘴13，两个喷嘴13分别设在吸附塔和再生塔的扩散室18内。由于导管20中的气体被生风模块06加热了，因此，从再生塔中喷嘴13喷出的热气体对再生塔进行净化时，能大幅提高净化的效果和效率。

喷嘴13设在扩散室18中，且扩散室18的两侧设有隔板19，两侧的隔板19之间设有间隙。吸附塔中的气体从间隙处流进喷嘴13，再生塔中的气体由喷嘴13向间隙处喷出。通过在扩散室18增加再生风喷嘴13和隔板19，使再生风从喷嘴13喷出后扩散均匀，能全面的对吸附材料进行反吹，不留死角，提高了再生风利用率。

干燥室11中设有吸附杂质的吸附材料，填充室17内设有吸附杂质的填充料09。干燥室11和填充室17都活动的安装在吸附塔和再生塔的内塔10中。上盖板12、干燥室11和填充室17都是能拆卸的，且吸附材料和填充料09也都能拆出来清洗。

下盖板02中设有出气口03、进气口05、排气口07和再生风模块06，吸附塔和再生塔中的夹层气道15的上端与扩散室18连通，夹层气道15的下端与再生风模块06连通。吸附塔的扩散室18，吸附塔的夹层气道15，再生风模块06，再生塔的夹层气道15和再生塔的扩散室18依次连接成一个再生通道。带有杂质的气体从吸附塔的进气口05依次流经吸附塔的填充室17、干燥室11和扩散室18进行干燥、过滤，干燥、过滤后的气体一部分依次从夹层气道15和气室16连通，再从出气口03送入用风单元。

另一部分通过再生通道进入再生塔，对再生塔中的杂质进行清理，且气体流经再生塔后，将再生塔中的水、油等杂质带出，并从排气口07流出。从而实现吸附塔对用风单元供气的同时，干燥、过滤后的气体还通过再生通道进入再生塔，对再生塔进行清理，为将再生塔转换为吸附塔作准备。当空气干燥器长期使用后，需要将上盖板12、干燥室11和填充室17，以及吸附材料和填充料09都拆出来进行彻底的清洗。

将控制阀08通过管道与出气口03连接，气控组合阀04通过管道与进气口05和排气口07连接，通过控制气控组合阀04和控制阀08来切换进气口05和排气口07，从而切换吸附塔和再生塔。吸附塔和再生塔切换后图1中的左边会变成吸附塔，右边会变成再生塔，由于此时进气口05和排气口07也进行了切换。所以切换后，进气口05还是与吸附塔的填充室17连通，排气口07也还是与再生塔的填充室17连通。只是图1中的空气流动的箭头的方向都要倒转过来。

切换后，由于左边变成吸附塔了，所以与左边吸附塔连通的出气口03在控制阀08的作用下，会与用风单元连接，而此时与右边的再生塔连通的出气口03在控制阀08的作用下，会被关闭掉。

综上所述，切换前，图1中需要净化的压缩气体从气控组合阀04的进气口05进入到空气干燥器的吸附塔中，通过吸附塔中的填充料09将气体打散，使其均匀通过吸附塔。此过程中将压缩气体中带入的水蒸气、润滑油等杂质吸附在填充料09的开口细槽中。气体通过填充料09后进入吸附塔内吸附材料之间的间隙中，沿图1中箭头方向通过吸附塔的内塔10。通过填充料09和吸附材料的洁净气体从内塔10与外塔01之间的夹层气道15向下流动，大部分气体从吸附塔的出气口03进入用风单元，小部分气体经过再生风模块06和再生塔外侧的夹层气道15进入到再生塔。进入再生塔的气体为再生风，再生风从再生塔的扩散室18向下对干燥室11中的吸附材料和填充室17内的填充料09进行干燥反吹，将吸附材料和填充料09中的水分等杂质从排气口07带出。经过一个吸附周期过后，通过控制阀08控制气控组合阀04切换进气口05与排气口07，此时吸附塔与再生塔切换。

很显然，在不脱离本发明所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种吸附式空气干燥器空压机余热再生风结构，空气干燥器包括吸附塔和再生塔，其特征在于，吸附塔和再生塔都包括外塔（01）和内塔（10），且外塔（01）与内塔（10）之间设有夹层气道（15），夹层气道（15）与气室（16）连通，气室（16）与出气口（03）连通；在吸附塔和再生塔的上方设有上盖板（12），上盖板（12）的上方设有再生风模块（06），空压机排风管（14）嵌在再生风模块（06）中，给再生风模块（06）加热；导管（20）穿过上盖板（12）和再生风模块（06），且导管（20）将吸附塔和再生塔连通，导管（20）的端部设有喷嘴（13）；控制阀（08）通过管道与出气口（03）连接，气控组合阀（04）通过管道与进气口（05）和排气口（07）连接，通过控制气控组合阀（04）和控制阀（08）能切换进气口（05）和排气口（07）；吸附塔和再生塔的内塔（10）中都设有干燥室（11）、填充室（17）和扩散室（18），且干燥室（11）和填充室（17）之间是连通的；扩散室（18）设在上盖板（12）与干燥室（11）之间；喷嘴（13）设在扩散室（18）中，且扩散室（18）的两侧设有隔板（19），两侧的隔板（19）之间设有间隙；吸附塔和再生塔中各设有一个扩散室（18），吸附塔中的扩散室（18）的两侧都与吸附塔中的夹层气道（15）连通，再生塔中的扩散室（18）的两侧都与再生塔中的夹层气道（15）连通；吸附塔和再生塔的下方设有下盖板（02），下盖板（02）中设有出气口（03）、进气口（05）和排气口（07）；出气口（03）与夹层气道（15）连通，进气口（05）与吸附塔的填充室（17）连通，排气口（07）与再生塔的填充室（17）连通。

2.根据权利要求1所述的一种吸附式空气干燥器空压机余热再生风结构，其特征在于，干燥室（11）内设有吸附杂质的吸附材料，填充室（17）内设有吸附杂质的填充料（09）。

3.根据权利要求1所述的一种吸附式空气干燥器空压机余热再生风结构，其特征在于，上盖板（12）活动连接在吸附塔和再生塔的外塔（01）上，干燥室（11）和填充室（17）都活动的安装在吸附塔和再生塔的内塔（10）中；使得上盖板（12）、干燥室（11）和填充室（17）都是能拆卸的，且吸附材料和填充料（09）也都能拆出来清洗。

4.根据权利要求1所述的一种吸附式空气干燥器空压机余热再生风结构实现的余热再生风方法，空气干燥器包括吸附塔和再生塔，空压机中设有空压机排风管（14），空压机中产生的热量经空压机排风管（14）进行排放，其特征在于，带有杂质的气体从吸附塔的进气口（05）流进吸附塔进行干燥、过滤，干燥、过滤后的气体一部分从出气口（03）送入用风单元，另一部分通过再生通道进入再生塔，对再生塔中的杂质进行清理，空压机排风管（14）中的热量对再生风模块（06）进行加热，将再生通道嵌在再生风模块（06）中，使气体通过再生通道进入再生塔时会被加热，且气体流经再生塔后从排气口（07）流出；将控制阀（08）通过管道与出气口（03）连接，气控组合阀（04）通过管道与进气口（05）和排气口（07）连接，通过控制气控组合阀（04）和控制阀（08）来切换进气口（05）和排气口（07），从而切换吸附塔和再生塔，使得吸附塔能连续的将干燥、过滤后的气体从出气口（03）送入用风单元；再生通道包括导管（20）和喷嘴（13），喷嘴（13）连接在导管（20）的端部，将空压机排风管（14）和导管（20）都嵌在再生风模块（06）中，使空压机中产生的热量经空压机排风管（14）时，空压机排风管（14）能通过再生风模块（06）对导管（20）中的气体进行加热；使从气体从吸附塔进入再生塔时能被加热，从而增强对再生塔的干燥、过滤效果。

5.根据权利要求4所述的余热再生风方法，其特征在于，在吸附塔和再生塔中都设内塔（10）和外塔（01），在内塔（10）和外塔（01）之间设夹层气道（15），并在内塔（10）中设干燥室（11）、填充室（17）和扩散室（18）；带有杂质的气体从吸附塔的进气口（05）依次流经吸附塔的填充室（17）、干燥室（11）和扩散室（18）进行干燥、过滤后，一部分从夹层气道（15）进入出气口（03），再从出气口（03）送入用风单元，另一部分从吸附塔中的喷嘴（13）进入导管（20），再从再生塔中的喷嘴（13）流出到再生塔，对再生塔中的杂质进行清理。

6.根据权利要求4所述的余热再生风方法，其特征在于，吸附塔和再生塔的外侧都设有出气口（03），控制阀（08）能控制出气口（03）与用风单元的连通和截止状态；通过控制阀（08）切换进气口（05）和排气口（07），使得吸附塔和再生塔进行切换时，控制阀（08）对吸附塔和再生塔的出气口（03）与用风单元的连通和截止状态也同时进行切换，使得总是吸附塔的出气口（03）与用风单元保持连通状态，而再生塔的出气口（03）总是与用风单元保持截止状态。