CN112797514A - 一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置，属于气体干燥技术领域；将需要干燥处理的高温气体从气体进口进入，进入筒体进气腔后的高温气体穿过热交换换热管至除湿气体连接进管，高温气体通过除湿气体连接进管进入冷冻水除湿器筒体，进入冷冻水除湿器筒体的高温气体充分与换热翅片接触，实现高温气体中的水分冷凝凝结成液态水珠，液态水珠从换热翅片中在重力的作用下滴落，干燥处理后的气体从除湿气体连接出管流至热交换右气腔，通过若干热交换换热管将气体引导至热交换左气腔，在从气体出口排出干燥后的气体，实现对高温气体高效除湿的效果；通过冷凝水收集自动溢水装置蓄水到一定程度，实现自动溢水的效果。

Description

一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置
技术领域
本发明属于气体干燥设备技术领域，具体是涉及一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置。
背景技术
金属热处理保护气体一氧化碳是用一比二的可燃气体和氧气合成燃烧生成的(1m3燃气完全燃烧需要的空气量约9.5m3)，氧气是采用空气代替，而空气中存在一定的水分，一氧化碳虽经高温燃烧，水蒸气还是存在的，不利于金属热处理，必须对一氧化碳气体进行除湿干燥处理。
发明内容
本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置，包括除湿气体热交换器筒体和冷冻水除湿器筒体，所述除湿气体热交换器筒体的左端设有热交换左气腔，所述除湿气体热交换器筒体的右端设有热交换右气腔，所述除湿气体热交换器筒体的内部设有若干热交换换热管，所述除湿气体热交换器筒体右端的上侧设有气体进口，所述热交换右气腔的上侧设有气体出口，位于除湿气体热交换器筒体的内部且于所述热交换换热管的外侧设有筒体进气腔，所述除湿气体热交换器筒体的左右两端均设有热交换器隔板，所述热交换器隔板的端面上设有与若干热交换换热管数量相对应的通孔，且该通孔与热交换换热管之间的孔位相对应，所述热交换左气腔与热交换右气腔之间通过通孔和热交换换热管导通，所述除湿气体热交换器筒体两侧的热交换器隔板分别将热交换左气腔与筒体进气腔之间、热交换右气腔与筒体进气腔之间密封阻隔，所述气体进口与筒体进气腔之间连通，所述气体出口与热交换左气腔之间连通，所述除湿气体热交换器筒体左端的下侧设有除湿气体连接进管，所述热交换右气腔的下侧设有除湿气体连接出管，所述冷冻水除湿器筒体安装于除湿气体热交换器筒体的下侧，所述冷冻水除湿器筒体的右端为封闭端，所述冷冻水除湿器筒体的左端固定设有法兰盘，所述法兰盘的左侧通过螺栓固定设有封板，所述封板中部的两侧分别设有冷冻水进水管和冷冻水出水管，所述冷冻水除湿器筒体的内部设有若干热交换蛇形换热管，所述冷冻水进水管和冷冻水出水管的右端均设于冷冻水除湿器筒体内部的左侧，所述冷冻水进水管和冷冻水出水管的左端均设于封板的左侧，所述冷冻水进水管的右端设有分配管，所述冷冻水出水管的右端设有汇总管，所述若干热交换蛇形换热管的一端连接于分配管的一侧，所述若干热交换蛇形换热管的另一端连接于汇总管的一侧，所述若干热交换蛇形换热管的管体上安装有若干换热翅片，所述除湿气体连接进管的下端连接于冷冻水除湿器筒体左端的上侧，所述除湿气体连接出管的下端连接于冷冻水除湿器筒体右端的上侧，所述除湿气体连接进管将筒体进气腔与冷冻水除湿器筒体之间连通，所述除湿气体连接出管将冷冻水除湿器筒体与热交换右气腔之间连通。
作为优选，所述若干热交换换热管之间均布设置，所述热交换蛇形换热管均布设于冷冻水除湿器筒体的内部。
作为优选，所述冷冻水除湿器筒体内部设有若干气流挡板，所述若干气流挡板在冷冻水除湿器筒体内部上下交错排列设置。
作为优选，所述冷冻水除湿器筒体右端的底部设有冷凝水收集自动溢水装置，所述冷凝水收集自动溢水装置包括冷凝水收集储水腔、阀体固定板和自动溢水阀体，所述冷凝水收集储水腔的上端固定于冷冻水除湿器筒体的底部，位于冷凝水收集储水腔内部的上侧且于所述冷冻水除湿器筒体右端的底部开设有筒体排水口，所述筒体排水口内设有过滤网，所述阀体固定板安装于冷凝水收集储水腔的底侧，并通过螺栓密封固定，所述自动溢水阀体设于阀体固定板中部的上侧，所述自动溢水阀体的左端部设有排水管连接口，所述自动溢水阀体的左方设有阀腔排水管，所述阀腔排水管的上端设于排水管连接口中，所述阀腔排水管的下端穿过阀体固定板并延伸至其下方，所述自动溢水阀体的中部横向设有阀芯移动腔，位于排水管连接口的右侧且于所述阀芯移动腔的左侧设有阀芯堵口，所述阀芯移动腔内设有溢水阀阀芯，所述溢水阀阀芯的左端呈尖锥状，所述溢水阀阀芯与阀芯移动腔之间为滑动连接，位于阀芯堵口的右侧且于所述自动溢水阀体的中部垂直开设有进水槽孔，所述自动溢水阀体的上侧设有连杆，所述连杆呈倒U形，所述连杆右侧的下部与自动溢水阀体之间设有阀体销，所述连杆右侧的上部与溢水阀阀芯的右端部之间设有阀芯销，所述连杆通过阀体销与自动溢水阀体之间活动连接，所述连杆通过阀芯销与溢水阀阀芯之间活动连接，所述连杆左端的上侧设有浮球。
作为优选，所述阀芯堵口的内径小于溢水阀阀芯的外径。
作为优选，所述阀体固定板的一侧设有排污管，所述排污管的管体上设有排污阀门。
本发明具有的有益效果：
本发明装置通过将需要干燥处理的高温气体从气体进口进入，进入筒体进气腔后的高温气体穿过热交换换热管至除湿气体连接进管，高温气体通过除湿气体连接进管进入冷冻水除湿器筒体，在高温气体进入冷冻水除湿器筒体前，预先将外部冷冻水抽压至冷冻水进水管内，通过分配管将冷冻水分配至若干热交换蛇形换热管中，汇总管将若干热交换蛇形换热管中流出的冷冻水汇集，在通过冷冻水出水管向外排出，进入冷冻水除湿器筒体的高温气体充分与换热翅片接触，实现高温气体中的水分冷凝凝结成液态水珠，液态水珠从换热翅片中在重力的作用下滴落，滴落在冷冻水除湿器筒体底部，干燥处理后的气体从除湿气体连接出管流至热交换右气腔，通过若干热交换换热管将气体引导至热交换左气腔，在从气体出口排出干燥后的气体，实现对高温气体高效除湿的效果；因刚进入除湿气体热交换器筒体内部的气体是高温的，高温温度带热热交换换热管，实现从热交换换热管内部流动的气体进行加热的效果；若干气流挡板在冷冻水除湿器筒体内部上下交错排列设置，起到使气流进入冷冻水除湿器筒体内部后，在其筒体内部弯绕流动，增加气体与换热翅片之间的接触时间，实现气体能够完全除湿的效果；滴落在冷冻水除湿器筒体底部的冷凝水从筒体排水口流入冷凝水收集储水腔内，当冷凝水在冷凝水收集储水腔内收集到一定量时，浮球向上漂浮，浮球漂浮后带动连杆向上翘，连杆以阀体销作为活动支点，连杆上翘时溢水阀阀芯通过阀芯销拉动，使溢水阀阀芯在阀芯移动腔内向右移动，使溢水阀阀芯左端部离开阀芯堵口，收集的冷凝水依次经进水槽孔、阀芯堵口和阀腔排水管向外排出，实现自动溢水的效果；
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明的一种侧面剖视结构示意图；
图3是本发明热交换器隔板的一种结构示意图；
图4是本发明冷凝水收集自动溢水装置的一种结构示意图；
图5是本发明冷凝水收集自动溢水装置的一种侧面剖视结构示意图；
图6是图4中A部放大的一种结构示意图；
图7是本发明的一种运行状态示意图。
图中：1、除湿气体热交换器筒体；2、冷冻水除湿器筒体；3、热交换左气腔；4、热交换右气腔；5、热交换换热管；6、气体进口；7、气体出口；8、筒体进气腔；9、热交换器隔板；10、通孔；11、除湿气体连接进管；12、除湿气体连接出管；13、法兰盘；14、封板；15、冷冻水进水管；16、冷冻水出水管；17、热交换蛇形换热管；18、分配管；19、汇总管；20、换热翅片；21、气流挡板；22、冷凝水收集自动溢水装置；23、冷凝水收集储水腔；24、阀体固定板；25、自动溢水阀体；26、筒体排水口；27、过滤网；28、排水管连接口；29、阀腔排水管；30、阀芯移动腔；31、阀芯堵口；32、溢水阀阀芯；33、进水槽孔；34、连杆；35、阀体销；36、阀芯销；37、浮球；38、排污管；39、排污阀门；40、气体流动方向。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置，如图1-图7所示，包括除湿气体热交换器筒体和冷冻水除湿器筒体，所述除湿气体热交换器筒体的左端设有热交换左气腔，所述除湿气体热交换器筒体的右端设有热交换右气腔，所述除湿气体热交换器筒体的内部设有若干热交换换热管，所述除湿气体热交换器筒体右端的上侧设有气体进口，所述热交换右气腔的上侧设有气体出口，位于除湿气体热交换器筒体的内部且于所述热交换换热管的外侧设有筒体进气腔，所述除湿气体热交换器筒体的左右两端均设有热交换器隔板，所述热交换器隔板的端面上设有与若干热交换换热管数量相对应的通孔，且该通孔与热交换换热管之间的孔位相对应，所述热交换左气腔与热交换右气腔之间通过通孔和热交换换热管导通，所述除湿气体热交换器筒体两侧的热交换器隔板分别将热交换左气腔与筒体进气腔之间、热交换右气腔与筒体进气腔之间密封阻隔，所述气体进口与筒体进气腔之间连通，所述气体出口与热交换左气腔之间连通，所述除湿气体热交换器筒体左端的下侧设有除湿气体连接进管，所述热交换右气腔的下侧设有除湿气体连接出管，所述冷冻水除湿器筒体安装于除湿气体热交换器筒体的下侧，所述冷冻水除湿器筒体的右端为封闭端，所述冷冻水除湿器筒体的左端固定设有法兰盘，所述法兰盘的左侧通过螺栓固定设有封板，所述封板中部的两侧分别设有冷冻水进水管和冷冻水出水管，所述冷冻水除湿器筒体的内部设有若干热交换蛇形换热管，所述冷冻水进水管和冷冻水出水管的右端均设于冷冻水除湿器筒体内部的左侧，所述冷冻水进水管和冷冻水出水管的左端均设于封板的左侧，所述冷冻水进水管的右端设有分配管，所述冷冻水出水管的右端设有汇总管，所述若干热交换蛇形换热管的一端连接于分配管的一侧，所述若干热交换蛇形换热管的另一端连接于汇总管的一侧，所述若干热交换蛇形换热管的管体上安装有若干换热翅片，所述除湿气体连接进管的下端连接于冷冻水除湿器筒体左端的上侧，所述除湿气体连接出管的下端连接于冷冻水除湿器筒体右端的上侧，所述除湿气体连接进管将筒体进气腔与冷冻水除湿器筒体之间连通，所述除湿气体连接出管将冷冻水除湿器筒体与热交换右气腔之间连通。
所述若干热交换换热管之间均布设置，提高气体进入筒体进气腔后，充分与若干热交换换热管之间的接触，所述热交换蛇形换热管均布设于冷冻水除湿器筒体的内部，使冷冻水进入热交换蛇形换热管后，换热翅片能够有效的与气体接触，起到高效冷凝气体中的水分。
所述冷冻水除湿器筒体内部设有若干气流挡板，所述若干气流挡板在冷冻水除湿器筒体内部上下交错排列设置；起到使气流进入冷冻水除湿器筒体内部后，在其筒体内部弯绕流动，增加气体与换热翅片之间的接触时间，实现气体能够完全除湿的效果。
所述冷冻水除湿器筒体右端的底部设有冷凝水收集自动溢水装置，所述冷凝水收集自动溢水装置包括冷凝水收集储水腔、阀体固定板和自动溢水阀体，所述冷凝水收集储水腔的上端固定于冷冻水除湿器筒体的底部，位于冷凝水收集储水腔内部的上侧且于所述冷冻水除湿器筒体右端的底部开设有筒体排水口，所述筒体排水口内设有过滤网，过滤网过滤杂质物体，所述阀体固定板安装于冷凝水收集储水腔的底侧，并通过螺栓密封固定，卸下螺栓即可对内部进行维护维修，所述自动溢水阀体设于阀体固定板中部的上侧，所述自动溢水阀体的左端部设有排水管连接口，所述自动溢水阀体的左方设有阀腔排水管，所述阀腔排水管的上端设于排水管连接口中，所述阀腔排水管的下端穿过阀体固定板并延伸至其下方，所述自动溢水阀体的中部横向设有阀芯移动腔，位于排水管连接口的右侧且于所述阀芯移动腔的左侧设有阀芯堵口，所述阀芯移动腔内设有溢水阀阀芯，所述溢水阀阀芯的左端呈尖锥状，所述溢水阀阀芯与阀芯移动腔之间为滑动连接，位于阀芯堵口的右侧且于所述自动溢水阀体的中部垂直开设有进水槽孔，所述自动溢水阀体的上侧设有连杆，所述连杆呈倒U形，所述连杆右侧的下部与自动溢水阀体之间设有阀体销，所述连杆右侧的上部与溢水阀阀芯的右端部之间设有阀芯销，所述连杆通过阀体销与自动溢水阀体之间活动连接，所述连杆通过阀芯销与溢水阀阀芯之间活动连接，所述连杆左端的上侧设有浮球；通过冷凝水收集自动溢水装置蓄水到一定程度，实现自动溢水的效果。
所述阀芯堵口的内径小于溢水阀阀芯的外径；使溢水阀阀芯的左端能够堵上阀芯堵口。
所述阀体固定板的一侧设有排污管，所述排污管的管体上设有排污阀门；当冷凝水收集储水腔内有大量沉积污垢水时，通过打开排污阀门，污垢水从排污管向外排出。
本发明的原理：
本发明装置通过将需要干燥处理的高温气体从气体进口进入，进入筒体进气腔后的高温气体穿过热交换换热管至除湿气体连接进管，高温气体通过除湿气体连接进管进入冷冻水除湿器筒体，在高温气体进入冷冻水除湿器筒体前，预先将外部冷冻水抽压至冷冻水进水管内，通过分配管将冷冻水分配至若干热交换蛇形换热管中，汇总管将若干热交换蛇形换热管中流出的冷冻水汇集，在通过冷冻水出水管向外排出，进入冷冻水除湿器筒体的高温气体充分与换热翅片接触，实现高温气体中的水分冷凝凝结成液态水珠，液态水珠从换热翅片中在重力的作用下滴落，滴落在冷冻水除湿器筒体底部，干燥处理后的气体从除湿气体连接出管流至热交换右气腔，通过若干热交换换热管将气体引导至热交换左气腔，在从气体出口排出干燥后的气体，实现对高温气体高效除湿的效果；因刚进入除湿气体热交换器筒体内部的气体是高温的，高温温度带热热交换换热管，实现从热交换换热管内部流动的气体进行加热的效果；若干气流挡板在冷冻水除湿器筒体内部上下交错排列设置，起到使气流进入冷冻水除湿器筒体内部后，在其筒体内部弯绕流动，增加气体与换热翅片之间的接触时间，实现气体能够完全除湿的效果；滴落在冷冻水除湿器筒体底部的冷凝水从筒体排水口流入冷凝水收集储水腔内，当冷凝水在冷凝水收集储水腔内收集到一定量时，浮球向上漂浮，浮球漂浮后带动连杆向上翘，连杆以阀体销作为活动支点，连杆上翘时溢水阀阀芯通过阀芯销拉动，使溢水阀阀芯在阀芯移动腔内向右移动，使溢水阀阀芯左端部离开阀芯堵口，收集的冷凝水依次经进水槽孔、阀芯堵口和阀腔排水管向外排出，实现自动溢水的效果；
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置，包括除湿气体热交换器筒体和冷冻水除湿器筒体，其特征在于所述除湿气体热交换器筒体的左端设有热交换左气腔，所述除湿气体热交换器筒体的右端设有热交换右气腔，所述除湿气体热交换器筒体的内部设有若干热交换换热管，所述除湿气体热交换器筒体右端的上侧设有气体进口，所述热交换右气腔的上侧设有气体出口，位于除湿气体热交换器筒体的内部且于所述热交换换热管的外侧设有筒体进气腔，所述除湿气体热交换器筒体的左右两端均设有热交换器隔板，所述热交换器隔板的端面上设有与若干热交换换热管数量相对应的通孔，且该通孔与热交换换热管之间的孔位相对应，所述热交换左气腔与热交换右气腔之间通过通孔和热交换换热管导通，所述除湿气体热交换器筒体两侧的热交换器隔板分别将热交换左气腔与筒体进气腔之间、热交换右气腔与筒体进气腔之间密封阻隔，所述气体进口与筒体进气腔之间连通，所述气体出口与热交换左气腔之间连通，所述除湿气体热交换器筒体左端的下侧设有除湿气体连接进管，所述热交换右气腔的下侧设有除湿气体连接出管，所述冷冻水除湿器筒体安装于除湿气体热交换器筒体的下侧，所述冷冻水除湿器筒体的右端为封闭端，所述冷冻水除湿器筒体的左端固定设有法兰盘，所述法兰盘的左侧通过螺栓固定设有封板，所述封板中部的两侧分别设有冷冻水进水管和冷冻水出水管，所述冷冻水除湿器筒体的内部设有若干热交换蛇形换热管，所述冷冻水进水管和冷冻水出水管的右端均设于冷冻水除湿器筒体内部的左侧，所述冷冻水进水管和冷冻水出水管的左端均设于封板的左侧，所述冷冻水进水管的右端设有分配管，所述冷冻水出水管的右端设有汇总管，所述若干热交换蛇形换热管的一端连接于分配管的一侧，所述若干热交换蛇形换热管的另一端连接于汇总管的一侧，所述若干热交换蛇形换热管的管体上安装有若干换热翅片，所述除湿气体连接进管的下端连接于冷冻水除湿器筒体左端的上侧，所述除湿气体连接出管的下端连接于冷冻水除湿器筒体右端的上侧，所述除湿气体连接进管将筒体进气腔与冷冻水除湿器筒体之间连通，所述除湿气体连接出管将冷冻水除湿器筒体与热交换右气腔之间连通。
2.根据权利要求1所述的一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置，其特征在于所述若干热交换换热管之间均布设置，所述热交换蛇形换热管均布设于冷冻水除湿器筒体的内部。
3.根据权利要求1所述的一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置，其特征在于所述冷冻水除湿器筒体内部设有若干气流挡板，所述若干气流挡板在冷冻水除湿器筒体内部上下交错排列设置。
4.根据权利要求1所述的一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置，其特征在于所述冷冻水除湿器筒体右端的底部设有冷凝水收集自动溢水装置，所述冷凝水收集自动溢水装置包括冷凝水收集储水腔、阀体固定板和自动溢水阀体，所述冷凝水收集储水腔的上端固定于冷冻水除湿器筒体的底部，位于冷凝水收集储水腔内部的上侧且于所述冷冻水除湿器筒体右端的底部开设有筒体排水口，所述筒体排水口内设有过滤网，所述阀体固定板安装于冷凝水收集储水腔的底侧，并通过螺栓密封固定，所述自动溢水阀体设于阀体固定板中部的上侧，所述自动溢水阀体的左端部设有排水管连接口，所述自动溢水阀体的左方设有阀腔排水管，所述阀腔排水管的上端设于排水管连接口中，所述阀腔排水管的下端穿过阀体固定板并延伸至其下方，所述自动溢水阀体的中部横向设有阀芯移动腔，位于排水管连接口的右侧且于所述阀芯移动腔的左侧设有阀芯堵口，所述阀芯移动腔内设有溢水阀阀芯，所述溢水阀阀芯的左端呈尖锥状，所述溢水阀阀芯与阀芯移动腔之间为滑动连接，位于阀芯堵口的右侧且于所述自动溢水阀体的中部垂直开设有进水槽孔，所述自动溢水阀体的上侧设有连杆，所述连杆呈倒U形，所述连杆右侧的下部与自动溢水阀体之间设有阀体销，所述连杆右侧的上部与溢水阀阀芯的右端部之间设有阀芯销，所述连杆通过阀体销与自动溢水阀体之间活动连接，所述连杆通过阀芯销与溢水阀阀芯之间活动连接，所述连杆左端的上侧设有浮球。
5.根据权利要求4所述的一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置，其特征在于所述阀芯堵口的内径小于溢水阀阀芯的外径。
6.根据权利要求4所述的一种利用冷冻水除湿干燥气态物质中水分的干燥装置，其特征在于所述阀体固定板的一侧设有排污管，所述排污管的管体上设有排污阀门。
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