CN115516743A - 气体干燥器 - Google Patents

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CN115516743A CN202080100639.0A CN202080100639A CN115516743A CN 115516743 A CN115516743 A CN 115516743A CN 202080100639 A CN202080100639 A CN 202080100639A CN 115516743 A CN115516743 A CN 115516743A
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Abstract

本发明的气体干燥器包括:在内部设置有第一干燥剂(6)的第一干燥塔(4);以及在内部设置有第二干燥剂(7)的第二干燥塔(5),第一干燥塔(4)和第二干燥塔(5)中的任一方被切换到进行电气设备(1)的氢气的干燥的干燥回路侧(A),第一干燥塔(4)和第二干燥塔(5)中的另一方被切换到进行设置在内的第一干燥剂(6)或第二干燥剂(7)的再活性化的再活化回路侧(B),在再活化回路侧(B)包括能通过仅压缩空气的供给产生使再活化回路侧(B)的气体中的水分冷凝的温度的空气的冷却器(14)。

Description

气体干燥器
技术领域
本申请涉及一种气体干燥器。
背景技术
现有的气体干燥器在再活化回路的冷却部使用了相对廉价且能通过电来运转的珀耳帖元件(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2008-29092号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
以往,由于气体干燥器中,氢气经过内部,因此,需要针对防爆的考虑。珀耳帖元件直接安装于冷却部来使用,因此,难以设置于防爆指定区域外,此外,由于珀耳帖元件没有防爆结构,因此,包括安装部位在内的部分整体需要考虑了防爆的特殊结构,从而存在成本变高的问题。
本申请公开了用于解决上述那样的技术问题的技术,其目的在于,提供一种气体干燥器,无需特殊的结构,能实现低成本。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请所公开的气体干燥器是一种气体干燥器,进行封入有氢气的电气设备的所述氢气的干燥,其特征是,包括:第一干燥塔,所述第一干燥塔在内部设置有第一干燥剂;以及第二干燥塔,所述第二干燥塔在内部设置有第二干燥剂,所述第一干燥塔和所述第二干燥塔中的任一方被切换到进行所述电气设备的氢气的干燥的干燥回路侧,所述第一干燥塔和所述第二干燥塔中的另一方被切换到进行设置在内的所述第一干燥剂或所述第二干燥剂的再活性化的再活化回路侧,在所述再活化回路侧包括冷却器,所述冷却器能通过压缩空气的供给产生使所述再活化回路侧的气体中的水分冷凝的温度的空气。
发明效果
根据本申请所公开的气体干燥器,无需特殊的结构,能实现低成本。
附图说明
图1是表示实施方式1的气体干燥器的系统图。
图2表示图1所示的气体干燥器与旋转电机的关系。
图3是表示实施方式2的气体干燥器的系统图。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示实施方式1的气体干燥器的系统图。图2表示图1所示的气体干燥器与旋转电机的关系的系统图。以下,基于附图对实施方式1进行说明。在图2中,气体干燥器3经由第一配管2、第二配管30连接于作为电气设备的旋转电机1。旋转电机1被封入有冷却用的氢气。气体干燥器3经由第一配管2导入旋转电机1内的氢气,并在对氢气进行干燥之后,经由第二配管30导出到旋转电机1内。
气体干燥器3是双塔式的干燥器,包括第一干燥塔4以及第二干燥塔5。在第一干燥塔4内设置有第一干燥剂6。在第二干燥塔5内设置有第二干燥剂7。气体干燥器3中,第一干燥塔4和第二干燥塔5中的任一方被切换到进行旋转电机1的氢气的干燥的干燥回路侧A,第一干燥塔4和第二干燥塔5中的另一方被切换到进行设置在内的第一干燥剂6或第二干燥剂7的再活性化的再活化回路侧B。
在第一干燥塔4设置有用于使第一干燥剂6再活化的第一加热器8。在第二干燥塔5设置有用于使第二干燥剂7再活化的第二加热器9。在第一干燥塔4以及第二干燥塔5的入口侧设置有进行第一干燥塔4以及第二干燥塔5的干燥回路侧A或再活化回路侧B的切换的第一四通阀10。在第一干燥塔4以及第二干燥塔5的出口侧设置有进行第一干燥塔4以及第二干燥塔5的干燥回路侧A或再活化回路侧B的切换的第二四通阀11。
在再活化回路侧B设置有使气体循环的再活化用的鼓风机12。设置有从气体干燥器3的外部控制并供给空气的供给部13。该供给部13还能实现压缩空气的供给。该供给部13设置有向后述的冷却器14供给压缩空气的第一供给管16。设置有对通过第一供给管16供给的空气进行控制的第一电磁阀17。
设置有产生使再活化回路侧B的气体中的水分冷凝的温度的空气(超低温空气)的冷却器14。该冷却器14利用漩涡原理,不使用电源以及氟利昂,仅通过从供给部13经由第一供给管16供给的压缩空气排出与该压缩空气的温度具有最大温度差、例如-75℃的超低温空气。
设置有将通过冷却器14冷凝后的水分向气体干燥器3外放出的放出部15。在第一干燥塔4设置有对内部气体的急剧排出进行控制的第一安全阀18。在第二干燥塔5设置有对内部气体的急剧排出进行控制的第二安全阀19。设置有对再活化回路侧B的第一干燥塔4或第二干燥塔5内的压力进行控制的第二电磁阀20。设置有对第一四通阀10以及第二四通阀11进行切换的第三电磁阀21。
设置有对第一加热器8的温度进行测量的第一测温元件22。设置有对第二加热器9的温度进行测量的第二测温元件23。设置有对第一干燥剂6的温度进行测量的第三测温元件24。设置有对第二干燥剂7的温度进行测量的第四测温元件25。设置有对第一干燥塔4的压力进行测量的第一压力传送器26。设置有对第二干燥塔5内的压力进行测量的第二压力传送器27。
设置有对气体干燥器3的入口侧的露点进行测量的第一露点计28。设置有对气体干燥器3的出口侧的露点进行测量的第二露点计29。设置有向气体干燥管3外放出气体的放出管31。设置有从供给部13输送用于操作第一四通阀10以及第二四通阀11的空气的第二供给管32。
接着,对如上所述构成的实施方式1的气体干燥器3的动作进行说明。首先,封入到旋转电机1内的氢气经过第一配管2输送到气体干燥器3,并在气体干燥器3中被干燥,并且再次经由第二配管30返回到旋转电机1内。在气体干燥器3设置有双塔的第一干燥塔4以及第二干燥塔5。
第一干燥塔4和第二干燥塔5中的任一方被切换到进行旋转电机1的氢气的干燥的干燥回路侧A,第一干燥塔4和第二干燥塔5中的另一方被切换到进行设置在内的第一干燥剂6或第二干燥剂7的再活性化的再活化回路侧B。
此处,首先,形成第一干燥塔4被切换到干燥回路侧A,第二干燥塔5被切换到再活化回路侧B的状态。由此,第一干燥塔4作为干燥回路侧A而经由第一配管2、第二配管30连接于旋转电机1。此外,第二干燥塔5作为设置有冷却器14、放出部15、鼓风机12等的第二干燥剂7的再活化回路侧B而被连接。
由此,输送到气体干燥器3的氢气通过第一四通阀10以及第二四通阀11向连接于旋转电机1的第一干燥塔4输送。接着,向第一干燥塔4输送的氢气通过第一干燥塔4内的第一干燥剂6而被除湿,干燥的氢气经过第二配管30向旋转电机1返回。
此时,在第一干燥剂6对氢气中的水分进行充分除湿的情况下,气体干燥器3的出口侧的第二露点计29的测量结果变成低值。然而,若第一干燥剂6吸收大量的水分并接近于吸收界限时,则无法将氢气中的水分完全除湿,包含水分直接从第一干燥塔4流出,因此,第二露点计29的测量结果变成高值。
在第二露点计29的测量结果超过某值(能任意设定)的情况下,使第三电磁阀21动作,并对第一四通阀10以及第二四通阀11进行切换。其结果是,之前作为干燥回路侧A连接于旋转电机1的第一干燥塔4被切换到再活化回路侧B,第二干燥塔5被切换到干燥回路侧A。即,被切换到干燥回路侧A的第二干燥塔5连接于旋转电机1,与上述情况同样地,对旋转电机1的氢气中的水分进行除湿。
接着,被切换到再活化回路侧B的第一干燥塔4进行第一干燥塔4内的第一干燥剂6的再活化。首先,在设置于第一干燥塔4的第一压力传送器26的测量结果大于大气压的情况下,将第二电磁阀20打开并经由放出管31向气体干燥器3外放出氢气,直至达到大气压。此外,当第一干燥塔4内的压力下降至大气压时,将第二电磁阀20关闭。
接着,使鼓风机12运转,使再活化回路侧B的气体(再活化回路侧B的气体是指经过再活化回路侧B的配管、设备等的气体,具体是含有水分的氢气)循环,并接入第一加热器8的电源。基于第一测温元件22以及第三测温元件24的测量结果,将所述第一加热器8的温度控制为恒定。
接着,当通过第一加热器8而被加热的高温气体输送到第一干燥剂6时,吸收到第一干燥剂6的水分会放出到氢气中,因此,氢气被加湿。接着,加湿的氢气输送到冷却器14。接着,在冷却器14中通过从供给部13供给的压缩空气产生能使再活化回路侧B的气体中的水分冷凝的温度的空气(以下,设为超低温空气)。接着,在冷却器14中通过超低温空气对氢气进行冷却,氢气中的水分冷凝。
另外,当用在所述冷却器14中的压缩空气使用含有水分的压缩空气时,在冷却器14的内部生成超低温空气时将会冻结,冷却器14的内部可能会产生堵塞,因此,必须以冷却器14的内部不会产生堵塞的程度供给干燥的压缩空气。
此外,冷凝的水分在放出部15中被回收并向干燥器3外放出。通过冷却器14而被去除水分的氢气通过鼓风机12被输送到第一干燥塔4,并再次被第一加热器8加热并且进行第一干燥剂6的再活化。在进行一定时间的所述第一干燥剂6的再活化的动作之后,使第一加热器8、冷却器14、鼓风机12停止,并待机至第一干燥塔4再次被切换到干燥回路侧A位置。
这样,气体干燥器3通过将第一干燥塔4以及第二干燥塔5切换到干燥回路侧A或再活化回路侧B,能始终进行旋转电机1内的氢气的干燥。
另外,在本实施方式1中例示了双塔式的干燥塔以作为气体干燥塔3,但并不局限于此,在包括三塔以上的干燥塔的情况下,只要任一塔切换到干燥回路侧A或者任意另一塔切换到再活化回路侧B,就能同样进行上述实施方式1。此外,上述情况在以下实施方式中也是同样的,因此,适当省略其说明。
此外,作为电气设备,使用旋转电机1的例子来表示,但也可以是其他电气设备,只要需要通过氢气进行冷却并需要进行该氢气的干燥,就能同样地进行。此外,上述情况在以下实施方式中也是同样的,因此,适当省略其说明。
根据如上所述构成的实施方式1的气体干燥器,
由于在进行封入有氢气的电气设备的所述氢气的干燥的气体干燥器中,包括:
第一干燥塔,所述第一干燥塔在内部设置有第一干燥剂;以及
第二干燥塔,所述第二干燥塔在内部设置有第二干燥剂,
所述第一干燥塔和所述第二干燥塔中的任一方被切换到进行所述电气设备的氢气的干燥的干燥回路侧,所述第一干燥塔和所述第二干燥塔中的另一方被切换到进行设置在内的所述第一干燥剂或所述第二干燥剂的再活性化的再活化回路侧,
在所述再活化回路侧包括能通过压缩空气的供给使所述再活化回路侧的气体中的水分冷凝的温度的空气的冷却器,
因此,能通过利用压缩空气的供给运转的冷却器进行各干燥剂的再生,因此,只要最低程度地考虑到对氢气的防爆即可,结构简化,能实现低成本。
实施方式2
图3是表示实施方式2的气体干燥器的结构的图。在图中,对与上述实施方式1相同的部分标注同一符号并省略说明。此处,在上述实施方式1中示出了从气体干燥器3的外部进行压缩空气向冷却器14的供给的例子,但并不局限于此,在气体干燥器3内设置向冷却器14供给压缩空气的空气压缩机33。
这与上述实施方式1所示的情况相同,当用在冷却器14中的压缩空气使用含有水分的压缩空气时,在冷却器14的内部生成超低温空气时将会冻结,并在冷却器14的内部产生堵塞。根据设置于气体干燥器3的外部的供给部13的环境,有时无法供给干燥后的压缩空气。由此,在本实施方式2中,在气体干燥器3内设置能将干燥的压缩空气供给至冷却器14的空气压缩机33。另外,空气压缩机33以外的结构与上述实施方式1相同,并进行相同的动作,因此,省略说明。
根据以上述方式构成的实施方式2的气体干燥器,实现与上述实施方式1相同的效果,
并且包括将压缩空气供给至所述冷却器的空气压缩机,
因此,即使在无法从外部供给压缩空气的环境中,也能通过空气压缩机简单地实现向冷却器供给压缩空气,能使用气体干燥器。
本公开记载有各种各样的例示的实施方式和实施例,但是一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不限于应用于特定的实施方式,能够单独地或以各种组合的方式应用于实施方式。
因此,未被例示的无数变形例被设想在本申请说明书所公开的技术范围内。例如,包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况,另外,还包含将至少一个构成要素抽出并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
(符号说明)
1旋转电机;2第一配管;3气体干燥管;4第一干燥管;5第二干燥管;6第一干燥剂;7第二干燥剂;8第一加热器;9第二加热器;10第一四通阀;11第二四通阀;12鼓风机;13供给部;14冷却器;15放出部;16第一供给管;17第一电磁阀;18第一安全阀;19第二安全阀;20第二电磁阀;21第三电磁阀;22第一测温元件;23第二测温元件;24第三测温元件;25第四测温元件;26第一压力传送器;27第二压力传送器;28第一露点计;29第二露点计;30第二配管;31放出管;32第二供给管;33空气压缩机。

Claims (2)

1.一种气体干燥器,进行封入有氢气的电气设备的所述氢气的干燥,其特征在于,包括:
第一干燥塔,所述第一干燥塔在内部设置有第一干燥剂;以及
第二干燥塔,所述第二干燥塔在内部设置有第二干燥剂,
所述第一干燥塔和所述第二干燥塔中的任一方被切换到进行所述电气设备的氢气的干燥的干燥回路侧,所述第一干燥塔和所述第二干燥塔中的另一方被切换到进行设置在内的所述第一干燥剂或所述第二干燥剂的再活性化的再活化回路侧,
在所述再活化回路侧包括冷却器,所述冷却器能通过压缩空气的供给产生使所述再活化回路侧的气体中的水分冷凝的温度的空气。
2.如权利要求1所述的气体干燥器,其特征在于,
所述气体干燥器包括将压缩空气供给至所述冷却器的空气压缩机。
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