CN110115914A - 一种具有两种工作模式的气体干燥装置及使用方法 - Google Patents

一种具有两种工作模式的气体干燥装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有两种工作模式的气体干燥装置及使用方法，所述气体干燥装置包括气液分离器、除油器、第一干燥塔、第二干燥塔、鼓风机和加热器，当鼓风机正常运行时使用第一工作模式，利用鼓风机引入环境空气对干燥剂再生，当鼓风机故障时进入第二工作模式，引用部分成品气体对干燥剂再生，使设备能够持续工作，提高气体干燥效率，且能够减少成品气体的排放。

Description

一种具有两种工作模式的气体干燥装置及使用方法
技术领域
本发明涉及气体干燥技术领域，尤其涉及一种具有两种工作模式的气体干燥装置及使用方法。
背景技术
气体干燥器广泛使用在工业生产中，用于对气源进行干燥除水，其中吸附式干燥器具有处理量大、成品气露点比较低的特点，使用面更为广泛。目前气体干燥器主要有无热、微热及有热吸附式再生干燥器，无热再生干燥器的再生过程需要消耗＞12％的成品气直接对再生塔的干燥剂进行脱附再生；微热再生干燥器的再生过程需要消耗＞7％的成品气加热后对再生塔的干燥剂进行脱附再生；有热再生干燥器的再生过程直接用进气加热后对再生塔的干燥剂进行脱附再生。并且以上这几种传统的干燥器模式都是能耗较大的，并且干燥模式单一，一旦核心部件出现问题，只能停机处理。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种具有两种工作模式的气体干燥装置及使用方法，能够降低成品气的消耗且具有两种工作模式，保证设备持续运行。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种具有两种工作模式的气体干燥装置，包括气液分离器、除油器、第一干燥塔、第二干燥塔、鼓风机、加热器和除尘器；
所述第一干燥塔的上端与第二干燥塔的上端通过第一气路转换组件连通，所述第一干燥塔的下端与第二干燥塔的下端通过第二气路转换组件连通，所述气液分离器一端与进气口连接，另一端与除油器的进口端连接，所述除油器的出口与第二气路转换组件连接，所述第二气路转换组件还连接有再生气出口，第一气路转换组件与加热器连接，所述加热器通过第六阀门V6和鼓风机连接，所述加热器还通过第五阀门V5连接除尘器和第一气路转换组件，所述除尘器连接有出气口。
作为上述方案的进一步补充，所述第一气路转换组件包括并行的第三管道和第四管道，第一干燥塔的上端与第二干燥塔的上端通过并行的第三管道和第四管道连接，所述第三管道上设有第一止回阀V7和第二止回阀V8，第四管道上设有第三止回阀V9和第四止回阀V10，第三止回阀V9和第四止回阀V10之间的管道与加热器连接，第一止回阀V7和第二止回阀V8之间的管道与第五阀门V5和除尘器连接；
所述第二气路转换组件包括并行的第一管道和第二管道，第一干燥塔的下端与第二干燥塔的下端通过并行的第一管道和第二管道连接，所述第一管道上设有第一阀门V1和第二阀门V2，所述第二管道上设有第三阀门V3和第四阀门V4，第一阀门V1和第二阀门V2之间的管道上连接有再生气出口，第三阀门V3和第四阀门V4之间的管道与除油器连接。
作为上述方案的进一步补充，还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统用于控制第一阀门V1至第六阀门V6的开闭和加热器的加热时间。
作为上述方案的进一步补充，所述加热器为板翅式换热器。
作为上述方案的进一步补充，所述再生气出口设有消音器。
一种具有两种工作模式的气体干燥装置的使用方法，包括第一工作模式和第二工作模式，当鼓风机正常运行时进入第一工作模式，当鼓风机故障时进入第二工作模式；
所述第一工作模式包括如下步骤：
A1、开启鼓风机和加热器，待干燥气体依次经气液分离器分离液体、除油器去除液态油水后通过第二气路转换组件进入第一干燥塔吸附干燥，干燥后的成品气体依次经过第一气路转换组件和除尘器后排出；
A2、在步骤A1进行的同时，鼓风机抽取环境空气进入加热器加热后经过第一气路转换组件进入第二干燥塔，加热后的环境空气对第二干燥塔内的干燥剂进行加热再生，然后经第二气路转换组件排出，加热再生达到设定的时间后关闭鼓风机和加热器，开启第五阀门V5，部分成品气体经过第五阀门V5、加热器和第一气路转换组件进入第二干燥塔，对第二干燥塔内的干燥剂进行冷却再生，冷却再生达到设定的时间后持续增加第二干燥塔内的气压直至与第二干燥塔的气压平衡；
A3、切换第一干燥塔和第二干燥塔的工作状态，使第一干燥塔进行加热再生及冷却再生，第二干燥塔进行吸附干燥；
所述第二工作模式包括如下步骤：
B1、关闭鼓风机，开启加热器，待干燥气体依次经气液分离器分离液体、除油器去除液态油水后通过第二气路转换组件进入第一干燥塔吸附干燥，干燥后的成品气体依次经过第一气路转换组件和除尘器后排出；
B2、在步骤B1进行的同时，一部分成品气体经过第五阀门V5进入加热器加热，然后经过第一气路转换组件进入第二干燥塔，加热后的成品气体对第二干燥塔内的干燥剂进行加热再生，然后经第二气路转换组件排出，加热再生达到设定的时间后关闭加热器，没有经过加热成品气体对第二干燥塔内的干燥剂进行冷却再生，冷却再生达到设定的时间后持续增加第二干燥塔内的气压直至与第二干燥塔的气压平衡；
B3、切换第一干燥塔和第二干燥塔的工作状态，使第一干燥塔进行加热再生及冷却再生，第二干燥塔进行吸附干燥。
作为上述方案的进一步补充，所述第一工作模式还包括：
A4、持续重复步骤A1-步骤A3；
所述第二工作模式还包括：
B4、持续重复步骤B1-步骤B3。
本发明的有益效果有：本发明的一种具有两种工作模式的气体干燥装置及使用方法，所述气体干燥装置包括气液分离器、除油器、第一干燥塔、第二干燥塔、鼓风机和加热器，当鼓风机正常运行时使用第一工作模式，利用鼓风机引入环境空气对干燥剂再生，当鼓风机故障时进入第二工作模式，引用部分成品气体对干燥剂再生，使设备能够持续工作，提高气体干燥效率，且能够减少成品气体的排放。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，其中：
图1是本发明较优实施例中气体干燥装置的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
一种具有两种工作模式的气体干燥装置，其特征在于：包括气液分离器1、除油器2、第一干燥塔3、第二干燥塔4、鼓风机5和加热器6；
所述第一干燥塔3的上端与第二干燥塔4的上端通过并行的第三管道9和第四管道10连通，所述第三管道9上依次设有第一止回阀V7和第二止回阀V8，第四管道10上依次设有第三止回阀V9和第四止回阀V10，所述第一干燥塔3的下端与第二干燥塔4的下端通过并行的第一管道11和第二管道12连接，所述第一管道11上依次设有第一阀门V1和第二阀门V2，所述第二管道上依次设有第三阀门V3和第四阀门V4，所述气液分离器1一端与进气口连接，另一端与除油器2的进口端连接，所述除油器2的出口与第三阀门V3和第四阀门V4之间的管道连接，所述第一阀门V1和第二阀门V2之间的管道上连接有再生气出口，所述第三止回阀V9和第四止回阀V10之间的管道与加热器6连接，所述加热器6通过第六阀门V6和鼓风机5连接，所述加热器6还通过第五阀门V5连接除尘器7和第一止回阀V7和第二止回阀V8之间的管道，所述除尘器7连接有出气口，通过除尘器7去除灰尘后排出成品气体。
所述气液分离器1用于分离气体中夹杂的液体，所述除油器2用于去除气体中夹杂的油水，气体中混合的油水会降低干燥塔中的干燥剂的使用寿命，因此增加除油器2可以增加设备的使用寿命。第一干燥塔3和第二干燥塔4为吸附式干燥器，所述加热器6为板翅式换热器，具有体积小、重量轻、可处理两种以上介质等优点。所述再生气出口设有消音器8，用于降低工业噪声。本气体干燥装置还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统与各个阀门及加热器6连接，所述PLC控制系统用于控制第一阀门V1至第六阀门V6的开闭和加热器6的加热时间，第一止回阀V7、第二止回阀V8、第三止回阀V9和第四止回阀V10为启闭件为圆形阀瓣并靠自身重量及介质压力产生动作来阻断介质倒流的一种阀门，属自动阀类，无需控制其关闭，可以减少控制系统的负担。
本发明的一种具有两种工作模式的气体干燥装置的使用方法，包括第一工作模式和第二工作模式，当鼓风机5正常运行时进入第一工作模式，当鼓风机5故障时进入第二工作模式；
所述第一工作模式包括如下步骤：
A1、开启鼓风机5和加热器6，开启第二阀门V2、第三阀门V3和第六阀门V6，关闭其余阀门，待干燥气体依次经气液分离器1分离液体、除油器2去除液态油水后通过第三阀门V3进入第一干燥塔3吸附干燥，干燥后的成品气体依次经过第一止回阀V7和除尘器7后排出；
A2、在步骤A1进行的同时，鼓风机5抽取环境空气进入加热器6加热后经过第四止回阀V10进入第二干燥塔4，加热后的环境空气对第二干燥塔4内的干燥剂进行加热再生，然后经第二阀门V2排出，加热再生达到设定的时间后关闭鼓风机5和加热器6，开启第五阀门V5，部分成品气体经过第五阀门V5、加热器6和第四止回阀V10进入第二干燥塔4，对第二干燥塔4内的干燥剂进行冷却再生，冷却再生达到设定的时间后关闭第二阀门V2，持续增加第二干燥塔4内的气压直至与第二干燥塔4的气压平衡；
A3、打开第一阀门V1、第四阀门V4、第六阀门V6，关闭第三阀门V3、第五阀门V5，切换第一干燥塔3和第二干燥塔4的工作状态，使第一干燥塔3进行加热再生及冷却再生，第二干燥塔4进行吸附干燥；
A4、持续重复步骤A1-步骤A3，使第一干燥塔3和第二干燥塔4交替再生和吸附干燥。
第一工作模式为本设备的主要工作模式，在第一工作模式下，鼓风机5抽取环境空气对第一干燥塔3和第二干燥塔4进行加热再生，可以有效减少成品气的浪费，并且只需一小部分成品气体来冷却再生，成品气体大部分可以直接使用，不用作为再生气回到干燥装置，可以提高气体的干燥效率。
所述第二工作模式包括如下步骤：
B1、关闭鼓风机5，开启加热器6，开启第二阀门V2、第三阀门V3和第五阀门V5，关闭其余阀门，待干燥气体依次经气液分离器1分离液体、除油器2去除液态油水后通过第三阀门V3进入第一干燥塔3吸附干燥，干燥后的成品气体依次经过第一止回阀V7和除尘器7后排出；
B2、在步骤B1进行的同时，一部分成品气体经过第五阀门V5进入加热器6加热，然后经过第四止回阀V10进入第二干燥塔4，加热后的成品气体对第二干燥塔4内的干燥剂进行加热再生，然后经第二阀门V2排出，加热再生达到设定的时间后关闭加热器6，没有经过加热成品气体对第二干燥塔4内的干燥剂进行冷却再生，冷却再生达到设定的时间后关闭第二阀门V2，持续增加第二干燥塔4内的气压直至与第二干燥塔4的气压平衡；
B3、切换第一干燥塔3和第二干燥塔4的工作状态，使第一干燥塔3进行加热再生及冷却再生，第二干燥塔4进行吸附干燥；
B4、持续重复步骤B1-步骤B3，使第一干燥塔3和第二干燥塔4交替再生和吸附干燥。
所述第二工作模式为本设备的备用工作模式，在第二工作模式下，成品气的一部分作为再生气对第一干燥塔3和第二干燥塔4进行加热再生和冷却再生，此时鼓风机5无需开启。第二工作模式是当鼓风机5故障时而采用的模式，在实际使用中，鼓风机5由于工作电流过大，出现问题的几率极高，因此设置第二工作模式可以保证设备在鼓风机5故障时仍然能运行。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有两种工作模式的气体干燥装置，其特征在于：包括气液分离器(1)、除油器(2)、第一干燥塔(3)、第二干燥塔(4)、鼓风机(5)、加热器(6)和除尘器(7)；
所述第一干燥塔(3)的上端与第二干燥塔(4)的上端通过第一气路转换组件(13)连通，所述第一干燥塔(3)的下端与第二干燥塔(4)的下端通过第二气路转换组件(14)连通，所述气液分离器(1)一端与进气口连接，另一端与除油器(2)的进口端连接，所述除油器(2)的出口与第二气路转换组件(14)连接，所述第二气路转换组件(14)还连接有再生气出口，第一气路转换组件(13)与加热器(6)连接，所述加热器(6)通过第六阀门V6和鼓风机(5)连接，所述加热器(6)还通过第五阀门V5连接除尘器(7)和第一气路转换组件(13)，所述除尘器(7)连接有出气口。
2.如权利要求1所述的一种具有两种工作模式的气体干燥装置，其特征在于：所述第一气路转换组件(13)包括并行的第三管道(9)和第四管道(10)，第一干燥塔(3)的上端与第二干燥塔(4)的上端通过并行的第三管道(9)和第四管道(10)连接，所述第三管道(9)上设有第一止回阀V7和第二止回阀V8，第四管道(10)上设有第三止回阀V9和第四止回阀V10，第三止回阀V9和第四止回阀V10之间的管道与加热器(6)连接，第一止回阀V7和第二止回阀V8之间的管道与第五阀门V5和除尘器(7)连接；
所述第二气路转换组件(14)包括并行的第一管道(11)和第二管道(12)，第一干燥塔(3)的下端与第二干燥塔(4)的下端通过并行的第一管道(11)和第二管道(12)连接，所述第一管道(11)上设有第一阀门V1和第二阀门V2，所述第二管道(12)上设有第三阀门V3和第四阀门V4，第一阀门V1和第二阀门V2之间的管道上连接有再生气出口，第三阀门V3和第四阀门V4之间的管道与除油器(2)连接。
3.如权利要求2所述的一种具有两种工作模式的气体干燥装置，其特征在于：还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统用于控制第一阀门V1至第六阀门V6的开闭和加热器(6)的加热时间。
4.如权利要求1所述的一种具有两种工作模式的气体干燥装置，其特征在于：所述加热器(6)为板翅式换热器。
5.如权利要求1所述的一种具有两种工作模式的气体干燥装置，其特征在于：所述再生气出口设有消音器(8)。
6.一种具有两种工作模式的气体干燥装置的使用方法，其特征在于：包括第一工作模式和第二工作模式，当鼓风机(5)正常运行时进入第一工作模式，当鼓风机(5)故障时进入第二工作模式；
所述第一工作模式包括如下步骤：
A1、开启鼓风机(5)和加热器(6)，待干燥气体依次经气液分离器(1)分离液体、除油器(2)去除液态油水后通过第二气路转换组件(14)进入第一干燥塔(3)吸附干燥，干燥后的成品气体依次经过第一气路转换组件(13)和除尘器(7)后排出；
A2、在步骤A1进行的同时，鼓风机(5)抽取环境空气进入加热器(6)加热后经过第一气路转换组件(13)进入第二干燥塔(4)，加热后的环境空气对第二干燥塔(4)内的干燥剂进行加热再生，然后经第二气路转换组件(14)排出，加热再生达到设定的时间后关闭鼓风机(5)和加热器(6)，开启第五阀门V5，部分成品气体经过第五阀门V5、加热器(6)和第一气路转换组件(13)进入第二干燥塔(4)，对第二干燥塔(4)内的干燥剂进行冷却再生，冷却再生达到设定的时间后持续增加第二干燥塔(4)内的气压直至与第二干燥塔(4)的气压平衡；
A3、切换第一干燥塔(3)和第二干燥塔(4)的工作状态，使第一干燥塔(3)进行加热再生及冷却再生，第二干燥塔(4)进行吸附干燥；
所述第二工作模式包括如下步骤：
B1、关闭鼓风机(5)，开启加热器(6)，待干燥气体依次经气液分离器(1)分离液体、除油器(2)去除液态油水后通过第二气路转换组件(14)进入第一干燥塔(3)吸附干燥，干燥后的成品气体依次经过第一气路转换组件(13)和除尘器(7)后排出；
B2、在步骤B1进行的同时，一部分成品气体经过第五阀门V5进入加热器(6)加热，然后经过第一气路转换组件(13)进入第二干燥塔(4)，加热后的成品气体对第二干燥塔(4)内的干燥剂进行加热再生，然后经第二气路转换组件(14)排出，加热再生达到设定的时间后关闭加热器(6)，没有经过加热成品气体对第二干燥塔(4)内的干燥剂进行冷却再生，冷却再生达到设定的时间后持续增加第二干燥塔(4)内的气压直至与第二干燥塔(4)的气压平衡；
B3、切换第一干燥塔(3)和第二干燥塔(4)的工作状态。
7.如权利要求6所述的一种具有两种工作模式的气体干燥装置的使用方法，其特征在于：所述第一工作模式还包括：
A4、持续重复步骤A1-步骤A3；
所述第二工作模式还包括：
B4、持续重复步骤B1-步骤B3。
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