CN110566702A - 一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，属于气体干燥机阀门技术领域。包括：在阀体左右二端对称设置压缩弹簧、可左右滑动的活塞，活塞阀板中心设置节流孔和活塞凸肩设置径向通孔，实现了一侧进出气正压差或负压差小于设定的均压动作压差时阀门全部打开、全流量出气，另一侧进出气负压差且负压差值大于设定的均压动作压差时阀门关闭、干燥压缩空气通过阀板上节流孔限流减压泄放出基础再生气量，直到负压差小于设定的均压动作压差时阀门全部打开、全流量充压均压。本发明提供的一种热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，结构简单、成本较低、安装方便、同时具有再生气量调节功能和自适应均压功能。
Description
技术领域
本发明涉及气体干燥机阀门技术领域，具体是涉及一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀。
背景技术
目前现有技术中，一个完善的无热再生吸附式干燥机的出气管阀系统，如附图1所示，通常应包括二个出气单向阀(61、62)、一个再生节流装置(66)和二个再生单向阀(63、64)；为了提高变工况适应性，还需要配置一个再生气流量调节阀(65)；在制取压力露点-40℃甚至-70℃以下深度干燥的压缩空气的应用中，由于双塔切换时间很短，仅靠为提供再生气量用的再生节流孔在再生结束后向再生塔充气、蓄压，在双塔切换前再生塔内压力很难达到接近进气压力的要求，为避免双塔切换时因为进气压力和塔内压差较大而产生破坏性的冲塔现象，还应该配置一个电控或气控驱动的均压阀(67)。但这种出气管阀系统存在阀门管件数量多、组焊工作量大、成本较高且可靠性较差等缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，结构简单、成本较低、安装方便、同时具有再生气量调节功能和自适应均压功能。
具体技术方案如下：
一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，包括：阀体，阀体的中部开设有出气口，且出气口与阀体内部的滑道相连通；
两阀盖，两阀盖分别设置在阀体长度方向的两端，每一阀盖的外侧开设有贯穿的进气口，每一阀盖的内侧通过压缩弹簧与一活塞连接，该活塞的一端能沿着滑道的长度方向来回滑动地嵌设在滑道内；
其中活塞包括位于一端且与滑道相匹配的导轴、位于中部的凸肩以及位于另一端与压缩弹簧卡接的阀板，阀板的中部开设有阀板中心节流孔，凸肩径向开设有若干凸肩通孔，导轴沿其长度方向开设有导轴通孔，阀板中心节流孔、若干凸肩通孔分别与导轴通孔的一端连通，导轴通孔的另一端与滑道连通，此外阀板中心节流孔与位于同一侧的进气口连通，若干凸肩通孔与位于同一侧的进气口连通或断开；
旁流通道，阀体的一侧设置有旁流通道，旁流通道的两端分别与两进气口连通，且旁流通道内还设置有用于调节旁流通道流量的调节装置。
上述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀中，还具有这样的特征，滑道的两端均与一阀体内腔的一侧连通，阀盖靠近阀体内腔的一端为凹陷设置，形成阀盖内腔；每一阀体内腔的另一侧与阀盖内腔连通，阀体内腔和阀盖内腔均为圆柱形内腔。
上述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀中，还具有这样的特征，出气口、导轴通孔、凸肩通孔以及阀体内腔构成第一气腔，进气口与阀盖内腔构成第二气腔，位于同侧的第一气腔与第二气腔通过阀板中心节流孔连通。
上述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀中，还具有这样的特征，阀板靠近进气口一侧的外缘设有活塞阀板圆锥面，阀盖设置有阀盖内腔的开口端设置有阀盖圆锥面，活塞阀板圆锥面与阀盖圆锥面可密封配合。
上述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀中，还具有这样的特征，两阀盖分别与阀体通过螺纹连接，且每一阀盖与阀体之间还设置有密封圈。
上述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀中，还具有这样的特征，阀盖内腔靠近开口端的外侧壁与阀体内腔的壁面之间构成一环形通道，且阀盖内腔靠近开口端的外侧壁开设有若干径向通孔，若干径向通孔与环形通道连通。
上述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀中，还具有这样的特征，旁流通道由阀体外侧的槽孔和盖板构成，盖板上穿设有调节螺母，调节螺母位于旁流通道内的部分设置有调节装置。
上述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀中，还具有这样的特征，调节螺母与盖板之间设置有O形密封圈，设置有调节螺母的螺纹孔内还设置有挡圈。
上述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀中，还具有这样的特征，阀板和凸肩的截面均为圆形，导轴长度小于滑道的深度；活塞的行程小于导轴的长度；阀体内腔的直径大于阀板的外径；阀板的外径大于凸肩的外径；凸肩的外径大于导轴的外径。
上述技术方案的积极效果是：
本发明提供的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，
(1)通过在阀体左右二端对称设置压缩弹簧、可左右滑动的活塞，活塞阀板中心设置节流孔和活塞凸肩设置径向通孔，实现了一侧进出气正压差或负压差小于设定的均压动作压差时阀门全部打开、全流量出气，另一侧进出气负压差且负压差值大于设定的均压动作压差时阀门关闭、干燥压缩空气通过阀板上节流孔限流减压泄放出基础再生气量，直到负压差小于设定的均压动作压差时阀门全部打开、全流量充压均压，将原先较为复杂的出气阀系统替换为本申请的组合式出气阀，结构简单，实施布置成本较低；
(2)通过阀板中心节流孔的设置，保留有基础再生气量，可彻底避免操作人员将再生气通道关得过小甚至完全关闭，从而引发无热再生吸附式干燥机再生不足、出气露点指标恶化、吸附剂过早劣化，以及因蓄压不充分而引起的双塔切换时冲塔等破坏性事故的发生；
(3)还可通过调整阀体上的用于再生气的调节螺栓实现再生气流量的调节，从而满足不同使用工况对再生气量的增量适配要求。
附图说明
图1为现有技术中无热再生吸附式干燥机的出气管阀系统的系统原理图；
图2为本发明的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀的实施例的结构示意图；
图3为图2中A-A处的剖视图。
附图中：1、阀体；2、阀盖；3、活塞；4、压缩弹簧；5、调节螺栓；6、挡圈；7、O形密封圈；8、O形密封圈；9、旁通流道；10、左侧进气口；11、右侧进气口；12、出气口；21、导轴通孔；22、凸肩通孔；23、阀体内腔；25、阀盖内腔；26、通孔；27、环形通道；28、调节装置；29、盖板；30、阀板中心节流孔；31、滑道；32、导轴；33、凸肩；34、阀体内腔壁；35、阀板；36、活塞阀板圆锥面；37、阀盖圆锥面；61、62、出气单向阀；63、64、再生单向阀；65、再生调节阀；66、再生节流孔板；67、均压阀；68、69、70、71、放空阀。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图2和附图3对本发明提供的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀作具体阐述。
一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀中，一般的阀体1为圆柱形设置，阀体1的的外圆周面中部开设有出气口12，出气口12呈喇叭口状，且出气口12与阀体1内部的滑道31相连通，优选的滑道31的长度方向与阀体1的长度方向一致。
两阀盖2分别设置在阀体1长度方向的两端，其中阀盖2的一部分伸入到阀体1的内部，每一阀盖2的外侧开设有贯穿的进气口，左侧阀盖2设置有左侧进气口10，右侧阀盖2设置有右侧进气口11，左侧进气口10以及右侧进气口11分别与阀体1内部连通，该每一阀盖2的内侧通过压缩弹簧4与一活塞3连接，其中阀盖2的内侧设置有一限位凸起，活塞3靠近压缩弹簧4一侧的端面设置有限位槽，压缩弹簧4的两端分别卡接在同一侧的限位凸起和限位槽上，防止压缩弹簧4发生径向的窜动，该活塞3的一端能沿着滑道31的长度方向来回滑动地嵌设在滑道31内，该活塞3的移动通过压缩空气的气压进行推动。
其中活塞3包括位于一端且与滑道31相匹配的导轴32、位于中部的凸肩33以及位于另一端与压缩弹簧4卡接的阀板35，即凸肩33的两侧分别连接有导轴32和阀板35，阀板35的中部开设有阀板中心节流孔30，阀板中心节流孔30用于保证其中一塔的基础的再生气量，凸肩33径向开设有若干凸肩通孔22，优选地呈放射状均布，导轴32沿其长度方向开设有导轴通孔21，阀板中心节流孔30、若干凸肩通孔22分别与导轴通孔21的一端连通，其中压缩空气大部分从凸肩通孔22进入导轴通孔21内，少部分从阀板中心节流孔30进入导轴通孔21内，导轴通孔21的另一端与滑道31连通，此外阀板中心节流孔30与位于同一侧的进气口(10或11)连通，若干凸肩通孔22与位于同一侧的进气口(10或11)连通或断开，其中阀板中心节流孔30始终与进气口(10或11)连通，在阀板35与阀盖35接触密封后凸肩通孔22与进气口(10或11)断开，在阀板35与阀盖35分离后凸肩通孔22与进气口(10或11)导通。
阀体1的一侧设置有旁流通道9，旁流通道9的两端分别与两进气口10,11连通，且旁流通道9内还设置有用于调节旁流通道流量的调节装置28，通过调节装置的位置的改变来调整旁流通道9内中部管径的大小。旁流通道9可对增量再生气流量进行调节，从而满足不同使用工况对再生气量的增量适配要求。
在一种优选的实施方式中，如图2、图3所示，滑道31的两端均与一阀体内腔23的一侧连通，阀体内腔23主要用来安装阀盖2的一端，压缩弹簧4以及活塞3的一端，阀盖2靠近阀体内腔23的一端为凹陷设置，形成阀盖内腔25，阀盖内腔25主要用来安装压缩弹簧4；每一阀体内腔23的另一侧与阀盖内腔25连通，阀体内腔23和阀盖内腔25均为圆柱形内腔。
在一种优选的实施方式中，如图2、图3所示，出气口12、导轴通孔21、凸肩通孔22以及阀体内腔23构成第一气腔，进气口10与阀盖内腔25构成第二气腔，位于同侧的第一气腔与第二气腔通过阀板中心节流孔30连通。
在一种优选的实施方式中，如图2、图3所示，阀板35靠近进气口10一侧的外缘设有活塞阀板圆锥面36，阀盖2设置有阀盖内腔25的开口端设置有阀盖圆锥面37，活塞阀板圆锥面36与阀盖圆锥面37可密封配合，活塞阀板圆锥面36与阀盖圆锥面37为面配合，当阀板35与阀盖2接触时，可防止压缩空气从阀板35与阀盖2之间的间隙漏出。
在一种优选的实施方式中，如图2、图3所示，两阀盖2分别与阀体1通过螺纹连接，且每一阀盖2与阀体1之间还设置有密封圈8，结构简单，连接方便，且保证了该组合出气阀的整体密封性。
在一种优选的实施方式中，如图2、图3所示，阀盖内腔25靠近开口端的外侧壁与阀体内腔23的壁面之间构成一环形通道27，且阀盖内腔25靠近开口端的外侧壁开设有若干径向通孔26，若干径向通孔26与环形通道27连通，方便将进气口(10或11)处的压缩空气引入旁通流道9。
在一种优选的实施方式中，如图2、图3所示，旁流通道9由阀体1外侧的槽孔和盖板29构成，盖板29上穿设有调节螺母5，调节螺母5位于旁流通道9内的部分设置有调节装置28。进一步的，该调解装置28为调节螺母5的螺柱端中部开设的通孔，可通过旋转调节螺母5来改变该通孔的朝向，从而来调整旁流通道9内部的气流大小，从而满足不同工况下的再生气量的需求。
在一种优选的实施方式中，如图2、图3所示，调节螺母5与盖板29之间设置有O形密封圈7，O形密封圈7用于保证旁流通道的密封性，设置有调节螺母5的螺纹孔内还设置有挡圈6，挡圈6用于限制调节螺母在盖板29上的位置。
在一种优选的实施方式中，如图2、图3所示，阀板35和凸肩33的截面均为圆形，导轴32长度小于滑道31的深度；活塞3的行程小于导轴32的长度，使导轴32的一部分始终留置在滑道31内，防止导轴32脱出；阀体内腔23的直径大于阀板35的外径，从而确保阀板35能在阀体内腔23内活动；阀板35的外径大于凸肩33的外径；凸肩33的外径大于导轴32的外径，凸肩33靠近滑道31的端面与阀体内腔壁34抵合或分离。
以下，以一种具体的实施方式进行说明，需要指出的是，以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性，并无限制本发明保护范围之意图。
本申请技术方案中仅把现有技术中A塔和B塔之间上部的众多阀组用本申请提出的组合出气阀进行替换，在正常的工作过程中仍旧需要用及A塔和B塔以及底部的放空阀等，故仍可借用图1中的部分结构结合本申请的组合出气阀的结构进行工作原理的说明。
当无热再生吸附式干燥机处于A塔吸附、B塔泄压放气阶段时，饱和压缩空气经吸附干燥后从A塔顶部出来，进入该组合出气阀左侧进气口10，此时左侧进气口10的压力为Pa，出气口12的压力为Po，组合出气阀右侧进气口11的压力为Pb，其中Pa略大于Po，Pb接近大气压，组合出气阀左侧的活塞阀板35的阀板中心节流孔30左右两侧的压差为正压差(即阀板中心节流孔左侧的压力大于阀板中心节流孔右侧的压力)，阀体1内左侧的活塞3向右移动，阀体1内左侧阀板35全部打开，大部分干燥压缩空气经组合出气阀的出气口12流出；右侧的活塞阀板35的阀板中心节流孔30左右两侧的压差为正压差且大于均压动作压差，阀体1内右侧的活塞3向右移动，活塞阀板圆锥面36与阀盖圆锥面37密封关闭，少部分干燥压缩空气作为再生气经右侧的阀板中心节流孔30节流降压后通过右侧进气口11从B塔顶部进入，对B塔内的吸附剂进行脱附再生。
当B塔再生结束时，B塔底部放空阀68关闭，B塔进入蓄压阶段，由于阀板中心节流孔30的流通面积很小，随着蓄压的进行，Po与Pb的压差逐渐变小，同时Pb回升速度越来越慢，直到Po与Pb的压差缩小至均压动作压差时，由于压缩弹簧4的作用，阀体1内右侧的阀板35全部打开，B塔快速充压，实现均压过程，为双塔平稳切换作好准备。
由于本组合出气阀与无热再生吸附式干燥机之间的均压过程是自动根据预先经通过计算和结构设计确定的，通过恒定的均压动作压差启动，而且均压充气过程是从吸附塔顶部自上往下进行，可最大限度地减缓吸附剂的磨耗，从而有效延长了吸附剂的使用寿命。
而现有的无热再生吸附式干燥机的均压过程需要依赖控制系统发出均压指令和外部气控或电控装置驱动来实现，如果没有压差反馈信号输入控制系统，预先设定的固定动作时序与实际不断变动的工况不可能完全适配，不可避免地会产生在压差较大时过早均压现象，从而加剧吸附剂的磨耗速度，在中高压应用中甚至会发生严重的冲塔事故。
另外，阀板35的中部设置有阀板中心节流孔30，由于阀板中心节流孔30的孔径是确定的，确保了一个基础的再生气量，可彻底避免操作人员因“惜气”原因将再生气通道关得过小甚至完全关闭，从而避免引发无热再生吸附式干燥机再生严重不足、出气露点指标持续恶化、吸附剂过早劣化，甚至因蓄压不充分而引起的双塔切换时冲塔事故的发生。
本发明实施例还配置有旁流再生气道，即旁通流道9、通孔26以及环形通道27构成的气道，可通过调整盖板29上的再生气调节螺栓5实现增量再生气流量的调节，从而满足不同使用工况对再生气量的增量适配要求。
综上所述，本发明提供的无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀将现有技术中一个完整的无热再生吸附式干燥机出气管阀系统的所有功能器件集成在一个阀件上，并且均压功能的实现不需要依赖电控或气控驱动系统，调压过程无需压差反馈信号源和执行机构的参与，且该组合出气阀结构简单，制造成本较低，便于安装与后期维护。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，其特征在于，包括：
阀体(1)，所述阀体(1)的中部开设有出气口(12)，且所述出气口(12)与所述阀体(1)内部的滑道(31)相连通；
两阀盖(2)，两所述阀盖(2)分别设置在所述阀体(1)长度方向的两端，每一所述阀盖(2)的外侧开设有贯穿的进气口，每一所述阀盖(2)的内侧通过压缩弹簧(4)与一活塞(3)连接，该所述活塞(3)的一端能沿着所述滑道(31)的长度方向来回滑动地嵌设在所述滑道(31)内；
其中所述活塞(3)包括位于一端且与所述滑道(31)相匹配的导轴(32)、位于中部的凸肩(33)以及位于另一端与所述压缩弹簧(4)卡接的阀板(35)，所述阀板(35)的中部开设有阀板中心节流孔(30)，所述凸肩(33)径向开设有若干凸肩通孔(22)，所述导轴(32)沿其长度方向开设有导轴通孔(21)，所述阀板中心节流孔(30)、若干所述凸肩通孔(22)分别与所述导轴通孔(21)的一端连通，所述导轴通孔(21)的另一端与滑道(31)连通，此外所述阀板中心节流孔(30)与位于同一侧的进气口连通，若干所述凸肩通孔(22)与位于同一侧的进气口连通或断开；
旁流通道(9)，所述阀体(1)的一侧设置有旁流通道(9)，所述旁流通道(9)的两端分别与两所述进气口(10,11)连通，且所述旁流通道(9)内还设置有用于调节旁流通道流量的调节装置(28)。
2.根据权利要求1所述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，其特征在于，所述滑道(31)的两端均与一阀体内腔(23)的一侧连通，所述阀盖(2)靠近所述阀体内腔(23)的一端为凹陷设置，形成阀盖内腔(25)；每一所述阀体内腔(23)的另一侧与阀盖内腔(25)连通，所述阀体内腔(23)和所述阀盖内腔(25)均为圆柱形内腔。
3.根据权利要求2所述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，其特征在于，出气口(12)、导轴通孔(21)、凸肩通孔(22)以及阀体内腔(23)构成第一气腔，进气口(10)与阀盖内腔(25)构成第二气腔，位于同侧的所述第一气腔与所述第二气腔通过阀板中心节流孔(30)连通。
4.根据权利要求2所述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，其特征在于，所述阀板(35)靠近所述进气口(10)一侧的外缘设有活塞阀板圆锥面(36)，所述阀盖(2)设置有所述阀盖内腔(25)的开口端设置有阀盖圆锥面(37)，所述活塞阀板圆锥面(36)与所述阀盖圆锥面(37)可密封配合。
5.根据权利要求1所述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，其特征在于，两所述阀盖(2)分别与所述阀体(1)通过螺纹连接，且每一所述阀盖(2)与所述阀体(1)之间还设置有密封圈(8)。
6.根据权利要求2所述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，其特征在于，所述阀盖内腔(25)靠近开口端的外侧壁与所述阀体内腔(23)的壁面之间构成一环形通道(27)，且所述阀盖内腔(25)靠近开口端的外侧壁开设有若干径向通孔(26)，若干所述径向通孔(26)与所述环形通道(27)连通。
7.根据权利要求1所述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，其特征在于，所述旁流通道(9)由所述阀体(1)外侧的槽孔和盖板(29)构成，所述盖板(29)上穿设有调节螺母(5)，所述调节螺母(5)位于所述旁流通道(9)内的部分设置有所述调节装置(28)。
8.根据权利要求7所述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，其特征在于，所述调节螺母(5)与所述盖板(29)之间设置有O形密封圈(7)，设置有所述调节螺母(5)的螺纹孔内还设置有挡圈(6)。
9.根据权利要求2所述的一种无热再生吸附式干燥机用的组合出气阀，其特征在于，所述阀板(35)和所述凸肩(33)的截面均为圆形，所述导轴(32)长度小于所述滑道(31)的深度；所述活塞(3)的行程小于所述导轴(32)的长度；所述阀体内腔(23)的直径大于所述阀板(35)的外径；所述阀板(35)的外径大于所述凸肩(33)的外径；所述凸肩(33)的外径大于所述导轴(32)的外径。
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