CN110665341A - 用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，包括呈中空结构的塔体，所述塔体具有进气孔和出气孔，该塔体连接有再生气进气管，其特征在于：所述塔体内部设有加热筒体，再生气进气管穿入塔体内部并与加热筒体连通，所述塔体设有加热元件，该加热元件至少部分位于加热筒体内部。本发明通过内置加热的方式，有效降低了加热过程中的热量损失，有助于减少再生阶段时长，提高设备干燥效率，具有空间利用率高，结构紧凑，维修方便等优点。
Description
技术领域
本发明属于压缩空气净化设备技术领域，具体涉及一种用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔。
背景技术
压缩空气是现代工业中应用最为广泛的动力源之一，由于空气压缩机所产生的压缩空气并不纯净，通常含有水分、润滑油、粉尘、菌类等，如果用气设备直接使用这些未经净化的压缩空气，将给气动回路带来故障，损坏气动元件，缩短设备使用寿命，甚至造成安全事故，因此对压缩空气进行净化是气压系统中必不可少的重要环节。
对压缩空气除水通常采用冷冻式干燥机、吸附式干燥机或两者结合使用，吸附式干燥机利用吸附剂吸附水分的特性来降低压缩空气中水分的含量，相对于冷冻式干燥机，吸附式干燥机能够满足深度干燥的需要，但需要损耗部分再生气体对吸水饱和的吸附剂进行再生。再生过程中需要对再生气体进行加热，因此吸附式干燥机通常是利用两个干燥塔交替进行干燥和再生过程，传统的吸附式干燥机通常是在干燥塔外设置加热装置对再生气体进行加热，但将加热装置外置普遍存在热效率低、散热水平高等问题，导致再生时间较长，从而影响吸附式干燥机的干燥效率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，以解决传统吸附式干燥机加热装置外置导致的热量损失大、干燥效率低的技术问题。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，包括呈中空结构的塔体，所述塔体具有进气孔和出气孔，该塔体连接有再生气进气管，其特征在于：所述塔体内部设有加热筒体，再生气进气管穿入塔体内部并与加热筒体连通，所述塔体设有加热元件，该加热元件至少部分位于加热筒体内部。
采用以上结构，将加热元件内置，加热元件可以于塔体内部的加热筒体中对再生气体进行加热，相对于在塔体外部对再生气体进行加热的外置式加热方式，其能够有效降低热量损失，提高热效率，有助于减少吸附剂再生时间，提高干燥塔的干燥效率。
作为优选，所述再生气进气管由进气孔伸入塔体，该塔体内部在对应进气孔位置设有干燥气气体分布笼，加热筒体一端连接至出气孔，并在靠近该出气孔位置设有再生气气体分布笼，采用以上结构，将再生气进气管设置在进气孔位置，再生气体和待干燥的压缩空气均由进气孔进入塔体内部，使干燥塔整体构造更为紧凑，进气孔位置的干燥气气体分布笼和出气孔位置的再生气气体分布笼能够使待干燥的压缩空气和再生气体在塔体内部分布更加均匀。
作为优选，所述干燥气气体分布笼包括设置在进气孔内侧的笼体，该笼体呈一端封闭的管状结构，其周向外壁上具有均匀分布的布气孔，给结构能够进一步确保压缩空气以更加均匀的方式进入干燥塔塔体内。
为方便连接压缩空气气源，同时便于再生气进气管的安装，所述塔体在进气孔外侧连接有进气管，该进气管上设有进气口，所述再生气进气管经进气管穿入塔体，并与该进气管同轴设置。
作为优选，所述塔体在出气孔外侧连接有出气管，该出气管一端通过第一法兰与塔体固定，另一端通过法兰压盖封闭，出气管中部设有出气口，所述加热元件为加热棒，且至少为2根，经出气管穿入塔体内的加热筒体中，并沿加热筒体周向均匀分布，所述加热元件的一端与法兰压盖固定连接，采用以上结构，加热元件以可拆卸方式安装到塔体上，方便维修保养。
作为优选，所述加热筒体内壁上分布有折流板，使得再生气体在流经加热筒体时，能够被该折流板改变流动方向，形成气体紊流，从而提高加热效率。
作为优选，所述进气孔和出气孔分别位于塔体的轴向两端，该布局结构有助于提高塔体的空间利用率，并保证整体结构的紧凑。
有益效果：
采用以上技术方案的用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，通过内置加热的方式，有效降低了加热过程中的热量损失，有助于减少再生阶段时长，提高设备干燥效率，具有空间利用率高，结构紧凑，维修方便等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中干燥气气体分布笼的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，包括一大致呈中空罐体结构的塔体1，该塔体1竖直设置，上端设有出气孔12，下端设有进气孔11，进气孔11与出气孔12正对。塔体1在下端出气孔11外侧连接有进气管5，该进气管5通过第二法兰5a固定在出气孔11位置，并经出气孔11与塔体1内部腔室连通。
进气管5下端通过压盖5b封闭，在该进气管的轴向中部设有沿径向向外凸出的进气口51，该进气口51与进气管5内腔连通，用于连接待干燥的压缩空气气源，同时作为再生气体排除塔体1的通道。
塔体1下端在进气孔11的内侧安装有用于使待干燥的压缩空气均匀流入塔体1内腔的干燥气气体分布笼13。
结合图2可以看出，干燥气气体分布笼13包括设置在进气孔11内侧的笼体13a，该笼体13a呈一端封闭的管状结构，其周向外壁上具有均匀分布的布气孔13b，由进气管5引入的压缩空气可以经布气孔13b均匀分散到塔体1中，笼体13a上端端面还设有限流孔(图中未示出)，部分待干燥的压缩空气可以经限流孔进入塔体1。
在进气管5中穿设有再生气进气管2，再生气进气管2与进气管5同轴设置，经压盖5b和进气管2伸入塔体1内，并同轴穿过气体分布笼13，再生气进气管2穿过压盖5b的位置设置相应的密封结构，以确保密封性能。
塔体1内部设有一中空管状结构的加热筒体3，该加热筒体3沿塔体1轴向设置，其上端端部连接至塔体1上端的出气孔12位置，加热筒体3上端在靠近出气孔12的位置设置再生气气体分布笼31，再生气气体分布笼31结构可以与干燥气气体分布笼13类似，也可以由加热筒体3上端开孔直接形成，其作用是在再生阶段，使经加热后的再生气体经再生气气体分布笼31均匀流入塔体1内腔，对其中的吸附剂进行再生。
再生气进气管2伸入塔体1后与该加热筒体3内腔连通，塔体1、再生气进气管2和加热筒体3三者同轴设置。
塔体1上端在出气孔12外侧连接有出气管6，出气管6下端通过第一法兰6a固定到塔体1上端的出气孔12位置，上端通过法兰压盖6b封闭，出气管6的轴向中部具有沿径向向外凸出的出气口61，以便将经干燥后的压缩空气排出塔体1。
在法兰压盖6b上安装有多个加热元件4，本实施例中加热元件4采用加热棒形式，优选为6根，以法兰压盖6b轴线为中心呈环形阵列分布，加热元件4穿过出气管6、第一法兰6a后伸入塔体1内的加热筒体3内腔中，以便对流经加热筒体3的再生气体进行加热，为提高加热效率，在加热筒体3的内壁上还设有多块沿加热筒体3轴向交错分布的折流板7。
为方便监测并控制加热温度，在加热筒体3中还穿设有热电偶8，该热电偶8的安装结构与加热元件4类似，均固定到法兰压盖6b上，并沿轴向伸入加热筒体3中，在加热元件4穿过法兰压盖6b同样进行了密封，其与再生气进气管2穿过压盖5b位置的密封可以采用卡套、螺纹或石墨盘根等密封方式，能够保证配合位置的密封即可。
法兰压盖6b上端还安装有外保护箱体9，以覆盖住加热元件4、热电偶8与法兰压盖6b的安装位置，同时在外保护箱体9一侧设置有线路出线口9a，方便线缆穿出。
本发明的工作原理如下：
使用时在塔体1、再生气进气管2和加热筒体3合围形成的腔室内填充吸附剂填料。
干燥阶段：待干燥的压缩空气由塔体1下端的出气口51经进气管5和进气孔11进入，在干燥气气体分布笼13的作用下，从布气孔13b以及笼体13a上端的限流孔通过，均匀分布于塔体1底部，再向上通过吸附剂填料。达到干燥效果后，通过加热筒体3上部的再生气气体分布笼31进入加热筒体3中，经出气孔12、出气管6和出气口61离开干燥塔。
再生阶段：该阶段通过阀门控制使吸附塔的进出气方向切换，从另一吸附塔塔顶接入部分气量作为再生气体，由再生气进气管2从塔体1底部引入，进入加热筒体3中，在折流板7作用下形成气体紊流，气体与加热元件4接触后被加热，然后经加热筒体3上部的再生气气体分布笼31进入塔体1上部空腔(此时出气孔12或出气口61位置的阀门关闭)，然后向下经过吸附剂填料，在热空气作用下使吸附剂脱吸再生，带走水分的热空气在塔体1下部经干燥气气体分布笼13进入进气管5，从进气口51离开塔体。
冷吹阶段：此阶段气体的进出路线同再生阶段，但加热元件4处于断电状态不再提供加热。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，包括呈中空结构的塔体(1)，所述塔体(1)具有进气孔(11)和出气孔(12)，该塔体(1)连接有再生气进气管(2)，其特征在于：所述塔体(1)内部设有加热筒体(3)，再生气进气管(2)穿入塔体(1)内部并与加热筒体(3)连通，所述塔体(1)设有加热元件(4)，该加热元件(4)至少部分位于加热筒体(3)内部。
2.根据权利要求1所述的用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，其特征在于：所述再生气进气管(2)由进气孔(11)伸入塔体(1)，该塔体(1)内部在对应进气孔(11)位置设有干燥气气体分布笼(13)，加热筒体(3)一端连接至出气孔(12)，并在靠近该出气孔(12)位置设有再生气气体分布笼(31)。
3.根据权利要求2所述的用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，其特征在于：所述干燥气气体分布笼(13)包括设置在进气孔(11)内侧的笼体(13a)，该笼体(13a)呈一端封闭的管状结构，其周向外壁上具有均匀分布的布气孔(13b)。
4.根据权利要求2所述的用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，其特征在于：所述塔体(1)在进气孔(11)外侧连接有进气管(5)，该进气管(5)上设有进气口(51)，所述再生气进气管(2)经进气管(5)穿入塔体(1)，并与该进气管(5)同轴设置。
5.根据权利要求2所述的用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，其特征在于：所述塔体(1)在出气孔(12)外侧连接有出气管(6)，该出气管(6)一端通过第一法兰(6a)与塔体(1)固定，另一端通过法兰压盖(6b)封闭，出气管(6)中部设有出气口(61)，所述加热元件(4)为加热棒，且至少为2根，经出气管(6)穿入塔体(1)内的加热筒体(3)中，并沿加热筒体(3)周向均匀分布，所述加热元件(4)的一端与法兰压盖(6b)固定连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，其特征在于：所述加热筒体(3)内壁上分布有折流板(7)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于压缩空气净化的节能型吸附式干燥塔，其特征在于：所述进气孔(11)和出气孔(12)分别位于塔体(1)的轴向两端。
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