CN115212689A - 压缩空气净化系统及其方法 - Google Patents

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赵国钦
楼杰
陈辛鹏
郑桂波
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了压缩空气净化系统，包括水气冷却器，所述水气冷却器上连通设置进口隔离阀；所述水气冷却器分别连通疏水罐和气水分离器，所述疏水罐出水口设置冷却器疏水阀；所述气水分离器上设置分离器疏水阀和出口隔离阀。对比现有技术，本发明的有益效果在于：从压缩空气中水分、油污的特点出发，采用冷却器降温+除沫+离心脱水的方式，将压缩空气中的水分、油污高效分离，保证压缩空气的品质。

Description

压缩空气净化系统及其方法
技术领域
本发明涉及压缩空气净化设备技术领域，具体是压缩空气净化系统。
背景技术
在压缩空气制造过程中，开始时因为空气压缩生热温度较高，空气中的湿气保持汽化状态。在管道中流动时周围环境发生热交换，会使压缩空气慢慢冷却下来。气温(周围空气温度)越低，压缩空气中的水蒸气就越容易发生冷凝。当压缩空气在使用中从排放口放出时，压力骤然降低，体积膨胀，温度降低，会造成压缩空气中的水蒸气进一步冷凝成水。
压缩空气中含水造成的危害主要表现在：1)在气动设备上冷凝水会将润滑油带走，造成设备效率降低甚至损坏；2)冷凝水还会加速管路中阀门的磨损，造成气动控制设备失灵或误操作；3)使管路和设备发生锈蚀，若在管路的低点发生积水冻结，管路还有爆裂危险；4)在喷涂用的压缩空气中含有水雾，会影响涂料在工件上的附着，导致涂装失败。
压缩空气的净化处理一般采用冷却器+干燥剂除湿、冷却器+冷冻干燥、静置缓冲液化等的方式。两种处理方式的处理效果从实际使用情况上看效果较差，处理后的压缩空气仍然湿度很高，无法满足实际的使用需求。主要的问题在于：
1)冷却器+干燥剂除湿方式。由于冷却器冷却可以将一部分的气态水冷凝成为液态水，大部分的液态水仍然以液滴的形态存在于压缩空气形态中，随着气流流动进入干燥器内。当压缩空气的流量较大时，干燥器内的干燥剂在几分钟的时间内失效并需要进行再生，而再生时间较长(一般至少2h以上)，实际上这个时间段内根本没有进行干燥处理，压缩空气中带水问题严重。
2)冷冻干燥方式。冷冻干燥是采用冷冻机以极低温度将压缩空气降温，其中的液滴、气态水快速的液化、聚集成为大颗粒液滴沉积，并排出干燥装置外。在冷冻机冷凝工作时，需要极高的功率运行，整个冷凝过程功耗巨大。
3)静置缓冲液化方式。静置缓冲液化需要足够大和足够数量的缓冲储气罐，储气罐内填充填料，将压缩空气在缓冲储气罐中静置足够的时间，使其中携带的小液滴逐渐聚集并沉降在缓冲储气罐的底部，该种方式使用的设备复杂、需要静置的时间长，无法快速产生足够量的压缩空气。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供压缩空气净化系统，从压缩空气中水分、油污的特点出发，采用冷却器降温+离心脱水的方式，将压缩空气中的水分、油污高效分离，保证压缩空气的品质。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种压缩空气净化系统，包括列管式水气冷却器，所述列管式水气冷却器上连通设置进口隔离阀；所述列管式水气冷却器分别连通疏水罐和气水分离器，所述疏水罐出水口设置冷却器疏水阀；所述气水分离器上设置分离器疏水阀和出口隔离阀。
本发明的另一个方面提供一种压缩空气净化系统方法，采用上述系统按照以下步骤运行：
S1、打开冷却水进水隔离阀和冷却水出水隔离阀，冷却水注入列管式水气冷却器内；
S2、压缩空气通过进口隔离阀进入水气冷却器被充分降温冷却后，压缩空气中的水蒸气冷凝的液态水流入疏水罐；
S3、当疏水罐水位达到排水水位后，冷却器疏水阀打开放水；
S4、冷却后的压缩空气进入到气水分离器中，分离出的液态水、油污通过分离器疏水阀排出，干燥后的压缩空气通过出口隔离阀流出系统外。
进一步的，S3中将体积份数10-20％的水分从压缩空气中分离出。
进一步的，所述气水分离器为离心式气水分离器。
进一步的，所述疏水罐底部排水口处安装液位计。
进一步的，所述所述冷却器疏水阀、分离器疏水阀均为电磁阀。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明从压缩空气中水分、油污的特点出发，通过冷却降温、脱水等方式，解决压缩空气净化的问题，将压缩空气中的绝大部分水分、油污剥离出来，从而保证压缩空气的品质。
2、压缩空气经过降温、离心脱水、除沫等方式，实现压缩空气净化系统的小型化、高效性。
3、本发明采用降温+离心脱水的方式，使降温后的压缩空气通过离心脱水装置，利用压缩空气中液滴的在离心作用下聚集最终形成液化水；压缩空气中的一部分油污也在离心脱水装置的离心作用下，聚集在装置上最终液化成为液态油滴，液化的水、油滴通过疏水阀流出系统外。
附图说明
附图1是本发明结构示意图；
附图中所示标号：1、进口隔离阀；2、出口隔离阀；3、水气冷却器；4、气水分离器；5、冷却器疏水阀；6、分离器疏水阀；7、疏水罐。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1：一种压缩空气净化系统
如图1所示，本发明公开了一种压缩空气净化系统，包括水气冷却器3，所述水气冷却器3上连通设置进口隔离阀1、冷却水进水隔离阀、冷却水出水隔离阀，水气冷却器3用于冷却压缩空气；所述水气冷却器3分别连通疏水罐7和气水分离器4，所述疏水罐7出水口设置冷却器疏水阀5；所述气水分离器4上设置分离器疏水阀6和出口隔离阀2，疏水罐7用于收集冷凝的液态水；气水分离器4用于将空气中的液态水、油污分离出来。其中水气冷却器3和气水分离器4均为现有标准件，均可从市面上购买所得，因此不再详细介绍。
实施例2:一种压缩空气净化系统使用方法
一种压缩空气净化方法，包括实施例1中记载的压缩空气净化系统，按照以下步骤运行:
S1、打开冷却水进水隔离阀和冷却水出水隔离阀，冷却水注入列管式水气冷却器内；
S2、压缩空气通过进口隔离阀进入水气冷却器被充分降温冷却后，冷凝的液态水流入疏水罐；
S3、当疏水罐水位达到排水水位后，冷却器疏水阀打开放水，可以将其中10-20％的水分从压缩空气中分离出；
S4、冷却后的压缩空气进入到气水分离器中，分离出的液态水、油污通过分离器疏水阀排出，干燥后的压缩空气通过出口隔离阀流出系统外。
进一步的，所述气水分离器4为离心式气水分离器，其工作原理位:大量含水的压缩空气进入汽水分离器,并在其中以离心向下倾斜式运动；夹带的水份由于速度降低而被分离出来；被分离的液体流经分离器疏水阀排出,干燥清洁的蒸汽从分离器出口排出
进一步的，所述疏水罐7底部排水口处安装液位计，用于检测疏水罐内的水位。
进一步的，所述所述冷却器疏水阀5、分离器疏水阀6均为电磁阀，实现自动开始阀门，使用方便。
本发明方法采用降温+离心脱水的方式，使降温后的压缩空气通过离心脱水装置，利用压缩空气中液滴的在离心作用下聚集最终形成液化水；压缩空气中的一部分油污也在离心脱水装置的离心作用下，聚集在装置上最终液化成为液态油滴，液化的水、油滴通过疏水阀流出系统外。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种压缩空气净化系统，特征在于：包括列管式水气冷却器，所述列管式水气冷却器上连通设置进口隔离阀、冷却水进水隔离阀、冷却水出水隔离阀，所述列管式水气冷却器分别连通疏水罐和气水分离器，所述疏水罐出水口设置冷却器疏水阀；所述气水分离器上设置分离器疏水阀和出口隔离阀。
2.一种压缩空气净化方法，其特征在于，包括如权利要求1所述的系统，按照以下步骤运行：
S1、打开冷却水进水隔离阀和冷却水出水隔离阀，冷却水注入列管式水气冷却器内；
S2、压缩空气通过进口隔离阀进入水气冷却器被充分降温冷却后，压缩空气中的水蒸气冷凝的液态水流入疏水罐；
S3、当疏水罐水位达到排水水位后，冷却器疏水阀打开放水；
S4、冷却后的压缩空气进入到气水分离器中，分离出密度较大的液态水、油污，并通过分离器疏水阀排出，干燥后的压缩空气通过出口隔离阀流出系统外。
3.根据权利要求2的一种压缩空气净化方法，其特征在于：S2中将体积份数10-20％的水分从压缩空气中分离出。
4.根据权利要求2所述的一种压缩空气净化方法，其特征在于：所述气水分离器为离心式气水分离器。
5.根据权利要求2所述的一种压缩空气净化方法，其特征在于：所述疏水罐底部排水口处安装液位计。
6.根据权利要求2所述的一种压缩空气净化方法，其特征在于：所述冷却器疏水阀、分离器疏水阀均为电磁阀。
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