CN115920605A - 一种压缩热再生干燥器及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压缩热再生干燥器及控制方法,可根据冷却水温度以及进气温度动态调节加热系统的加热功率和加热温度上限,确保吸附剂的充分再生以及能耗节约;设计了独有的“停机记忆和智能启动”模式,可根据设备停机时再生塔所处的工作阶段以及停机时长,在重启后自动选择具有更佳吸附能力的吸附塔开始工作循环;不仅如此,该节能式动态调节压缩再生干燥器还能自动控制切换周期以及设置高温阶段或者低温阶段的故障旁路,实现了高效节能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及压缩热再生干燥器,特别涉及一种压缩热再生干燥器及控制方法。
背景技术
压缩热再生干燥器是利用空压机自身压缩热吸附剂再生的一种吸附式干燥器,具体的,压缩热再生干燥器根据变温吸附的原理,利用空气压缩机出口的高温压缩空气的自身余热再生吸附剂,高温高湿的压缩空气通过一级后部冷却器降温冷凝,再经气液分离器分离出液态水(经排污系统排出),之后空气进入吸附塔进行吸附干燥,然后,再利用二级后部冷却器对进口压缩空气进行降温后,对吸附剂进行冷吹,通过双塔切换的方式实现连续干燥压缩空气的目的。压缩热指的是空气压缩机工作过程中,气体体积压缩,分子间距缩小,它们之间的相互作用加剧,碰撞增强,气体分子动能增大,以热的形式释放出来的能量。
零气耗的压缩热再生吸附式干燥器工作流程及原理决定了其若是需要获得连续、稳定的干燥空气,冷却水和压缩空气是一对相互制约的决定因素,不同冷却水温度条件下,加热器系统对压缩空气温度的提升值就是不同的。现有技术的压缩热再生吸附式干燥器大部分均为加热器功率恒定,加热温度上限也均为固定设置值。采用上述控制模式的弊端是:当冷却水温度较高时,设备内吸附剂无法充分再生,设备出口空气品质偏低;当冷却水温度较高时,加热器电能又存在着极大的浪费。
另外,传统的压缩热再生干燥器在停机再启动时均是默认开启双吸附塔中的某一个吸附塔,其控制逻辑是默认吸附塔已经接近饱和阶段,这就会造成设备启动后将长期处于无效工作阶段,导致设备出口压缩空气含水量超标。且若设备启动时,默认启动的吸附塔仍处于高温阶段,压缩空气进入该塔,不仅不能得到有效除水(高温阶段下,吸附剂基本不具备吸附能力),还将导致高温气体直接进入下游用气单元,影响后端工艺进程,甚至造成损坏或伤害。
综上所述,目前传统的压缩热再生干燥器存在加热功率不可控导致能耗浪费或者再生不充分,停机再启动存在工作无效或者高温气体损坏设备等诸多问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压缩热再生干燥器,可根据冷却水温度和进气温度对加热功率进行动态调节以实现能耗的充分利用,且具有停机记忆功能以确保压缩热再生干燥器在开机后选择具有更佳吸附能力的吸附塔开始工作。
为实现以上目的,本技术方案提供了一种压缩热再生干燥器,包括:循环切换使用的吸附塔A和吸附塔B,当所述吸附塔A处于吸附阶段、吸附塔B处于加热再生阶段时,辅助加热器、吸附塔B、二级冷却器、除沫器、吸附塔A以及下游用气单元依次构成第一回路;当吸附塔A处于吸附阶段、吸附塔B处于冷吹降温阶段时,辅助加热器、一级冷却器、气水分离器、吸附塔B、二级冷却器、除沫器、吸附塔A以及下游用气单元依次构成第二回路;当所述吸附塔B处于吸附阶段、吸附塔A处于加热再生阶段时,辅助加热器、吸附塔A、二级冷却器、除沫器、吸附塔B以及下游用气单元依次构成第三回路;当吸附塔B处于吸附阶段、吸附塔A处于冷吹降温阶段时,辅助加热器、一级冷却器、气水分离器、吸附塔A、二级冷却器、除沫器、吸附塔B以及下游用气单元依次构成第四回路;二级冷却器的冷却水入口设有用于获取冷却水水温的温度传感器。
第二方面,本方案提供了一种压缩热再生干燥器的控制方法,控制系统根据所述冷却水水温调整所述辅助加热器的加热功率。
相较现有技术,本技术方案具有以下特点和有益效果:该压缩热再生干燥器提供动态调节加热系统的功能,可根据冷却水温度以及进气温度动态调节加热系统的加热功率和加热温度上限,确保吸附剂的充分再生以及能耗节约。设计了独有的“停机记忆和智能启动”模式,可根据设备停机时再生塔所处的工作阶段以及停机时长,在重启后自动选择具有更佳吸附能力的吸附塔开始工作循环。不仅如此,该节能式动态调节压缩再生干燥器还能自动控制切换周期以及设置高温阶段或者低温阶段的故障旁路。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的压缩热再生干燥器的结构示意图;
图2是根据本发明的一实施例的压缩热再生干燥器的A塔吸附、B塔再生的示意图;
图3是根据本发明的一实施例的压缩热再生干燥器的A塔吸附、B塔冷吹降温的示意图;
图4是根据本发明的一实施例的压缩热再生干燥器的待机过程的示意图;
图5是根据本发明的一实施例的压缩热再生干燥器的停机记忆功能的逻辑逻辑图。
图6是根据本发明的一实施例的压缩热再生干燥器的高温旁路的示意图。
图7是根据本发明的一实施例的压缩热再生干燥器的常温旁路的示意图。
图8是冷却水温度和压缩空气露点温度的相对关系图。
图中:1-吸附塔A,2-吸附塔B,3-一级冷却器,4-气水分离器,5-二级冷却器,6-除沫器,7-辅助加热器,8-管路,9-气动程控阀,901-低温截止阀,902-第二气动碟阀,903-第三气动碟阀,904-第四气动碟阀,905-第五气动碟阀,906-第六气动碟阀,907-第七气动碟阀,908-第八气动碟阀,909-第九气动碟阀,910-第十气动碟阀,911-第十一气动碟阀,912-第十二气动碟阀,913-第十三气动碟阀,914-高温截止阀,10-控制系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
为了便于对本方案的理解,现将本方案涉及到的专业名词进行释义说明:
吸附剂:是一种能够有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。本方案中所表述的吸附剂主要是指可以从压缩空气中吸附水分,使压缩空气得到充分干燥的物质,颗粒为球状,直径为3~8mm。
露点:也称露点温度,在空气中水汽含量不变,保持气压一定的情况下,使空气冷却达到饱和时的温度称露点温度,简称露点,单位用℃表示;露点温度是衡量气体干燥度的一项指标,而非衡量一般意义上的温度,同一条件下,露点温度越低表示干燥度越高。
再生:是指在吸附剂本身结构不发生或极少发生变化的情况下用某种方法将吸附质从吸附剂微孔中除去,从而使吸附饱和的吸附剂能够重复使用的处理过程,本方案中再生是指利用高温气体,使吸附剂中的水分与吸附剂脱离的过程。
电加热器:用于对流动的液态、气态介质的升温、保温、加热的装置;当加热介质在压力作用下通过电加热器加热腔,采用流体热力学原理均匀地带走电热元件工作中所产生的巨大热量,使被加热介质温度达到用户工艺要求,在本装置中的作用是加热压缩空气使其携带足够的热量再生吸附剂。
吸附塔:装填有吸附剂的塔式容器。
活性氧化铝:一种多孔性、高分散度的固体材料,有很大的表面积,其微孔表面具备催化作用所要求的特性,如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等,活性氧化铝是吸附剂的一种,在本装置中的作用是吸附进入吸附塔的水分。
压缩热:空气压缩机工作过程中,气体体积压缩,分子间距缩小,它们之间的相互作用加剧,碰撞增强,气体分子动能增大,以热的形式释放出来。这部分热量被称为压缩热。
压缩热再生吸附式干燥器:利用空压机自身压缩热吸附剂再生的一种吸附式干燥器。
如图1所示,本方案提供了一种压缩热再生干燥器,包括:循环切换使用的吸附塔A(1)和吸附塔B(2),当所述吸附塔A(1)处于吸附阶段、吸附塔B(2)处于加热再生阶段时,辅助加热器(7)、吸附塔B(2)、二级冷却器(5)、除沫器(6)、吸附塔A(1)以及下游用气单元依次构成第一回路;当吸附塔A(1)处于吸附阶段、吸附塔B(2)处于冷吹降温阶段时,辅助加热器(7)、一级冷却器(3)、气水分离器(4)、吸附塔B(2)、二级冷却器(5)、除沫器(6)、吸附塔A(1)以及下游用气单元依次构成第二回路;
当所述吸附塔B(2)处于吸附阶段、吸附塔A(1)处于加热再生阶段时,辅助加热器(7)、吸附塔A(1)、二级冷却器(5)、除沫器(6)、吸附塔B(2)以及下游用气单元依次构成第三回路;当吸附塔B(2)处于吸附阶段、吸附塔A(1)处于冷吹降温阶段时,辅助加热器(7)、一级冷却器(3)、气水分离器(4)、吸附塔A(1)、二级冷却器(5)、除沫器(6)、吸附塔B(2)以及下游用气单元依次构成第四回路;
二级冷却器(5)的冷却水入口设有用于获取冷却水水温的温度传感器,控制系统根据所述冷却水水温调整所述辅助加热器(7)的加热功率。
本方案提供的压缩热再生干燥器中的吸附塔A和吸附塔B在一个干燥循环周期内切换使用,当吸附塔A处于吸附阶段时,吸附塔B依次经历加热再生阶段以及冷却降温阶段,当吸附塔B处于吸附阶段时,吸附塔A依次经历加热再生阶段和冷却降温阶段。在一具体实施例中,压缩热再生干燥器的干燥循环周期如表一所示:
表一 压缩热再生干燥器的干燥循环周期
如图2所示,图2中的黑粗线表示的是高热潮湿空气的第一回路的走向,此时吸附塔A(1)处于吸附阶段,吸附塔B(2)处于加热再生阶段。具体的,高热潮湿空气进入辅助加热器(7)中被升温至特定的温度后进入吸附塔B(2),吸附塔B(2)内的吸附剂在高温下再生,夹带再生水分的高温空气从吸附塔B(2)排出后经过二级冷却器(5)、除沫器(6)去除液态水后进入吸附塔A(1)中进行吸附,吸附后干燥的压缩空气由吸附塔A(1)的顶部排出并被送入下游用气单元被使用。
具体的,辅助加热器(7)和吸附塔B(2)之间设有第九气动蝶阀909,吸附塔A(1)和吸附塔B(2)之间设有第十一气动蝶阀911,吸附塔B(2)和二级冷却器(5)之间设有第八气动蝶阀908和第三气动蝶阀903,除沫器(6)和吸附塔A(1)之间设有第四气动蝶阀904,吸附塔A(1)和下游用气单元之间设有第十二气动蝶阀912。当吸附塔A(1)处于吸附阶段,吸附塔B(2)处于加热再生阶段时,第九气动蝶阀909、第十一气动蝶阀911、第八气动蝶阀908、第三气动蝶阀903、第四气动蝶阀904、第十二气动蝶阀912均开启,其他未提及的气动蝶阀关闭。
如图3所示,图3中的黑粗线表示的是高热潮湿空气的第二回路的走向,此时吸附塔A(1)处于吸附阶段,吸附塔B(2)处于冷吹降温阶段。具体的,高热潮湿空气经过一级冷却器(3)降温和气水分离器(4)除水后进入加热再生完成的吸附塔B(2),压缩空气在吸附塔B(2)中进行冷吹降温处理,带有热量的压缩空气再进入二级冷却器(5)和除沫器(6)中进行再次降温和除水处理,随后进入吸附塔A(1)进行吸附,吸附后干燥的压缩空气由吸附塔A(1)的顶部排出并被送入下游用气单元被使用。
具体的,气水分离器(4)和吸附塔B(2)之间设有第六气动蝶阀906和第八气动蝶阀908,吸附塔B(2)和二级冷却器(5)之间设有第十一气动蝶阀911和第二气动蝶阀902,除沫器(6)和吸附塔A(1)之间设有第四气动蝶阀904,吸附塔A(1)和下游用气单元之间设有第十二气动蝶阀912。当吸附塔A(1)处于吸附阶段,吸附塔B(2)处于冷吹降温阶段时,第六气动蝶阀906、第八气动蝶阀908、第十一气动蝶阀911、第二气动蝶阀902、第四气动蝶阀904、第十二气动蝶阀912均开启,其他未提及的气动蝶阀关闭。
当吸附塔A(1)完成吸附阶段,吸附塔B(2)完成冷吹降温阶段后,切换吸附塔A(1)和吸附塔B(2)使得吸附塔B(2)进入吸附阶段,吸附塔A(1)进入加热再生阶段以及冷却降温阶段。
需要说明的是,在一些实施例中,本方案提供的一级冷却器(3)和二级冷却器(5)为双程管壳式换热器,一级冷却器(3)和二级冷却器(5)内的换热管采用不锈钢翅片管。本方案提供的除沫器(6)为高效丝网除沫器(6),气水分离器(4)为凝聚式气水分离器(4)。
另外,吸附塔A(1)和吸附塔B(2)内部填充有足量的吸附剂,且在塔体上下部均设有气流分布器。在一些实施例中,吸附塔A(1)和吸附塔B(2)内的吸附剂为活性氧化硅或耐水硅铝胶。
在一些实施例中,二级冷却器(5)的入口处设有自动控制阀,当压缩热再生干燥器不处于冷吹降温阶段时,关闭二级冷却器(5)入口处的自动控制阀,以减少冷却水的消耗量。
在“二级冷却器(5)的冷却水入口设有用于获取冷却水水温的温度传感器,控制系统根据所述冷却水水温调整所述辅助加热器(7)的加热功率和加热时间”步骤中,由于冷却水温度和压缩空气的露点存在制约关系,故在不同的冷却水温度下需要对压缩空气的温度进行调整。
在不同进气温度条件下冷却水温度和压缩空气露点的关系如图八所示,以进气温度为105℃,实现压缩空气干燥度为“露点温度PDP=-20℃”为例的冷却水温度和压缩空气所需温度的关系如下表二所示:
表二 进气温度为105℃下冷却水温度和压缩空气所需温度的关系
冷却水温度 | 压缩空气需用温度 | 亏欠值 | 冷却水温度 | 压缩空气需用温度 | 亏欠值 |
18℃ | 110℃ | 5℃ | 27℃ | 139℃ | 34℃ |
21℃ | 117℃ | 12℃ | 29℃ | 146℃ | 41℃ |
24℃ | 128℃ | 23℃ | 32℃ | 155℃ | 50℃ |
表中的“亏欠值”指的是再生所需温度和实际温度之间的差值。示例性的,冷却水温度再生27℃时,查表二(或图八)可知使吸附剂有效再生需要的压缩空气最低温度为139℃,当设备入口压缩空气实际温度为105℃时,则需要使用加热器使其提升至少34℃,“34℃”即为该工况再生需求温度“亏欠值”。
需要说明的是,针对不同干燥要求的干燥器而言存在不同的冷却水温度和压缩空气所需温度的匹配表,具体的匹配关系可通过冷却水温度和压缩空气露点的关系图获取。
在“控制系统根据所述冷却水水温调整所述辅助加热器(7)的加热功率和加热时间”步骤中,控制系统基于所述冷却水水温和设定的压缩空气干燥度匹配对应的再生温度,并获取进气温度以计算再生温度和进气温度的差值获取温度差,基于所述温度差计算升温热量,并基于所述升温热量计算加热功率。
如前所述,在设定的压缩空气干燥度下冷却水水温和再生温度的匹配关系预设在控制系统内,控制系统根据所述冷却水水温可自动匹配对应的再生温度。需要说明的是,在同一个压缩热再生干燥器内的一级冷却器和二级冷却器的冷却水由同一个循环水系统提供,故一级冷却器和二级冷却器内的冷却水温度是相同的,故利用二级冷却器的冷却水入口的冷却水水温计算得到的加热功率也同样适用于对一级冷却器内的冷却水进行加热。另外,由于一级冷却器无论在投用时间还是对压缩热再生干燥器的效率影响上均低于二级冷却器,故本方案获取二级冷却器的冷却水入口的冷却水温度。
基于温度差计算升温热量的公式如下所示:
Q=Cm(t2-t1);
其中t2为再生温度,t1为进气温度,m为压缩空气的质量值,由压缩热再生干燥器的入口处的热质量流量计读取得到,C为空气比热容,一般情况下C=1006J/(kg·℃)。另外,本方案的进气温度由装设在压缩热再生干燥器的入口位置的一体式热电阻测量获取。
基于所述升温热量计算加热功率的公式如下所示:N=A×Q/3600
其中N为加热器所需功率,A为修正系数,用于补偿电热转换损失及加热压缩空气中水分所需的热量,Q为压缩空气升温所需的升温热量。在一些实施例中,修正系数的取值为1.2。
控制系统在计算得到加热功率之后利用电力调整器自动调整辅助加热器(7)的加热功率。具体的,电力调整器是一种以晶闸管(电力电子功率器件)为基础,以智能数字控制电路为核心的电源控制装置,简称功率调节器,又称功率控制器。电力调整器主要由散热器、触发控制板、可控硅模块、保护单元、和显示单元组成。电力调整器可通过触发控制板对可控硅进行移相或零位控制,达到对负载功率大小进行调节的功能,关于电力调整器为现有技术,在此不进行展开说明。
在一些实施例中,控制系统还具有加热温度上下限保护功能。具体的,控制系统获取辅助加热器(7)的出口温度,当出口温度达到上限时设定辅助加热器(7)为待机阶段,当出口温度达到下限时,辅助加热器(7)重新启动。在一些实施例中,出口温度的上限为再生温度加15℃,出口温度的下限为再生温度减10℃。
另外,本方案提供的压缩热再生干燥器还具有“停机记忆和智能启动”模式,可以根据压缩热再生干燥器停机时再生塔所处的工作阶段以及停机时长,自动选择具有更佳吸附能力的吸附塔开始工作循环。
具体的,当压缩热再生干燥器停机时,控制系统记录停机时的再生塔的工作阶段以及停机时长,其中再生塔为处于加热再生阶段或者冷吹降温阶段的吸附塔,当压缩热再生干燥器再启动时,若所述再生塔处于加热再生阶段则以停机时的阶段继续工作循环,若所述再生塔处于冷吹降温阶段时,获取所述再生塔的中上部的温度判断所述再生塔是否完成降温,若已完成降温则由所述再生塔作为吸附塔开始工作循环循环,若未完成降温则以停机时的阶段继续工作循环;若所述再生塔处于待机阶段,由停机时处于待机阶段的吸附塔开始工作循环。
若所述再生塔处于加热再生阶段则以停机时的阶段继续工作循环指的是:由停机前处于吸附阶段的吸附塔继续开始吸附,停机前处于加热再生阶段的再生塔继续处于加热再生阶段,直到再生排气温度达到设定值时再生塔进入冷却降温阶段。
若所述再生塔处于冷吹降温阶段时,获取所述再生塔的中上部的温度判断所述再生塔是否完成降温,若已完成降温则由所述再生塔作为吸附塔开始工作循环循环,若未完成降温则以停机时的阶段继续工作循环指的是:根据再生塔中上部的温度传感器获取的温度判断所述再生塔的吸附床是否已完成降温,若已完成降温则由再生塔作为吸附塔开始吸附,若未完成降温则由停机前处于吸附阶段的吸附塔继续开始吸附,停机前处于冷吹降温阶段的再生塔继续处于冷吹降温阶段。需要说明的是,当压缩热再生干燥器长时间停机时,再生塔的吸附床的温度会下降,若不做任何区别的直接以降温完成的再生塔继续冷吹降温的话,额外的冷吹过程将会导致再生塔的吸附床上吸附大量的水分,严重降低下一个循环周期的吸附能力。
若所述再生塔处于待机阶段,由停机时处于待机阶段的吸附塔开始工作循环指的是:由停机前处于待机阶段的吸附塔开始吸附,停机前处于吸附阶段的吸附塔进入加热再生阶段。
图5为停机再启动的逻辑,若停机时吸附塔B(2)作为再生塔,在再启动时首先判断吸附塔B(2)在停机时是否为加热再生阶段,若是的话则直接用吸附塔B(2)的加热再生阶段开始;若不是的话判断吸附塔B(2)在停机时是否为冷吹降温阶段,若是的话判断吸附塔B(2)的塔温是否小于45℃,若不小于45℃的话则由吸附塔B(2)继续冷吹降温阶段,若小于45℃的话则由吸附塔A(1)的加热再生阶段开始;若吸附塔B(2)处于待机阶段时,由吸附塔A(1)开始加热再生阶段。
另外,如前所述当吸附塔A或者吸附塔B在完成当前的工作阶段后会循环进入下一个工作阶段,根据变压吸附原理以及吸附剂的吸附特性,当再生排气温度达到80℃时,吸附剂完成充分再生,当冷吹进排气差小于5℃时,冷吹降温阶段完成。本方案的控制系统控制吸附塔A和吸附塔B自动切换工作阶段,当处于加热再生阶段的再生排气温度大于80℃时,控制处于加热再生阶段的再生塔进入冷却降温阶段;当冷吹排气降至冷吹进气温度加5℃或者循环周期时间达到设定时长时则控制再生塔结束冷却降温阶段。需要说明的是,本方案的再生塔还设有待机阶段,控制待机阶段的时间不大于2分钟。
具体的循环周期切换表如表三所示:
表三 循环周期切换表
再生塔的再生排气温度通过设置在气动碟阀907、气动碟阀908至气动碟阀903的下游管路上的精密热电阻测量得到,冷吹进气温度由设置于第十气动蝶阀910、气动碟阀911至气动碟阀909的下游管路的精密热电阻测量。需要说明的是,加热再生进气温度与冷吹排气温度共用一台一体化热电阻,加热再生阶段其测量值为加热再生进气温度,冷吹降温阶段其测量值为冷吹排气温度。同样的,加热再生排气温度与冷吹进温度共用一台一体化热电阻,加热再生阶段其测量值为加热再生排气温度,冷吹降温阶段的测量值为冷吹进气温度。
如图4所示,当吸附塔A(1)处于吸附阶段,吸附塔B(2)处于待机阶段时,高热潮湿空气经过一级冷却器(3)降温和气水分离器(4)除水后进入吸附塔A(1)中后,吸附后的压缩空气从吸附塔A(1)顶部排出并被送入下游用气单元被使用。
具体的,气水分离器(4)和吸附塔A(1)之间设有第六气动蝶阀906和第七气动蝶阀907,吸附塔A(1)和下游用气单元之间设有第十二气动蝶阀912。当吸附塔A(1)处于吸附阶段,吸附塔B(2)处于待机阶段时,第六气动蝶阀906、第七气动蝶阀907、和第十二气动蝶阀912均开启,其他未提及的气动蝶阀关闭。
相同的,当吸附塔B(2)处于吸附阶段,吸附塔A(1)处于待机阶段时,高热潮湿空气经过一级冷却器(3)降温和气水分离器(4)除水后进入吸附塔B(2)中后,吸附后的压缩空气从吸附塔B(2)顶部排出并被送入下游用气单元被使用。具体的,气水分离器(4)和吸附塔B(2)之间设有第六气动蝶阀906和第八气动蝶阀908,吸附塔B(2)和下游用气单元之间设有第十三气动蝶阀913。当吸附塔B(2)处于吸附阶段,吸附塔A(1)处于待机阶段时,第六气动蝶阀906、第八气动蝶阀908、和第十三气动蝶阀913均开启,其他未提及的气动蝶阀关闭。
另外,本方案提供的节能式动态调节干燥器还设有高温旁路阀和常温旁路阀,以满足节能式动态调节干燥器出现故障时的使用。具体的,设置常温旁路
和高温旁路,其中常温旁路由待机状态的辅助电加热器、气动碟阀909、第二气动蝶阀902、二级冷却器(5)、除沫器(6)、低温截止阀901以及下游用气单元依次组成;其中高温旁路由待机状态的辅助电加热器、高温截止阀914以及下游用气单元依次组成;当下游用气单元需要用低温空气时,开启常温旁路并关闭其他元件和气动蝶阀,当下游用气单元需要用高温空气时,开启高温旁路并关闭其他元件和气动蝶阀。其中高温截止阀914置于辅助加热器(7)和下游用其单元之间,低温截止阀901置于除沫器(6)和下游用气单元之间。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压缩热再生干燥器,其特征在于,包括:循环切换使用的吸附塔A(1)和吸附塔B(2),当所述吸附塔A(1)处于吸附阶段、吸附塔B(2)处于加热再生阶段时,辅助加热器(7)、吸附塔B(2)、二级冷却器(5)、除沫器(6)、吸附塔A(1)以及下游用气单元依次构成第一回路;当吸附塔A(1)处于吸附阶段、吸附塔B(2)处于冷吹降温阶段时,辅助加热器(7)、一级冷却器(3)、气水分离器(4)、吸附塔B(2)、二级冷却器(5)、除沫器(6)、吸附塔A(1)以及下游用气单元依次构成第二回路;
当所述吸附塔B(2)处于吸附阶段、吸附塔A(1)处于加热再生阶段时,辅助加热器(7)、吸附塔A(1)、二级冷却器(5)、除沫器(6)、吸附塔B(2)以及下游用气单元依次构成第三回路;当吸附塔B(2)处于吸附阶段、吸附塔A(1)处于冷吹降温阶段时,辅助加热器(7)、一级冷却器(3)、气水分离器(4)、吸附塔A(1)、二级冷却器(5)、除沫器(6)、吸附塔B(2)以及下游用气单元依次构成第四回路,二级冷却器(5)的冷却水入口设有用于获取冷却水水温的温度传感器。
2.根据权利要求1所述的压缩热再生干燥器,其特征在于,当吸附塔A(1)处于吸附阶段,吸附塔B(2)处于待机阶段时,高热潮湿空气经过一级冷却器(3)降温和气水分离器(4)除水后进入吸附塔A(1)中后,吸附后的压缩空气从吸附塔A(1)顶部排出并被送入下游用气单元被使用;当吸附塔B(2)处于吸附阶段,吸附塔A(1)处于待机阶段时,高热潮湿空气经过一级冷却器(3)降温和气水分离器(4)除水后进入吸附塔B(2)中后,吸附后的压缩空气从吸附塔B(2)顶部排出并被送入下游用气单元被使用。
3.根据权利要求1所述的压缩热再生干燥器,其特征在于,设置常温旁路
和高温旁路,其中常温旁路由待机状态的辅助电加热器、第九气动碟阀(909)、第二气动蝶阀(902)、二级冷却器(5)、除沫器(6)、低温截止阀(901)以及下游用气单元依次组成;其中高温旁路由待机状态的辅助电加热器、高温截止阀(914)以及下游用气单元依次组成。
4.一种压缩热再生干燥器的控制方法,控制权利要求1到3任一所述的压缩再生干燥器,其特征在于,控制系统根据所述冷却水水温调整所述辅助加热器(7)的加热功率。
5.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法,其特征在于,控制系统基于所述冷却水水温和设定的压缩空气干燥度匹配对应的再生温度,并获取进气温度以计算再生温度和进气温度的差值获取温度差,基于所述温度差计算升温热量,并基于所述升温热量计算加热功率。
6.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法,其特征在于,控制系统获取辅助加热器(7)的出口温度,当出口温度达到上限时设定辅助加热器(7)为待机阶段,当出口温度达到下限时,辅助加热器(7)重新启动。
7.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法,其特征在于,当压缩热再生干燥器停机时,控制系统记录停机时的再生塔的工作阶段以及停机时长,其中再生塔为处于加热再生阶段或者冷吹降温阶段的吸附塔,当压缩热再生干燥器再启动时,若所述再生塔处于加热再生阶段则以停机时的阶段继续工作循环,若所述再生塔处于冷吹降温阶段时,获取所述再生塔的中上部的温度判断所述再生塔是否完成降温,若已完成降温则由所述再生塔作为吸附塔开始工作循环循环,若未完成降温则以停机时的阶段继续工作循环。
8.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法,其特征在于,当处于加热再生阶段的再生排气温度大于80℃时,控制处于加热再生阶段的再生塔进入冷却降温阶段;当冷吹排气降至冷吹进气温度加5℃或者循环周期时间达到设定时长时则控制再生塔结束冷却降温阶段。
9.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法,其特征在于,若所述再生塔处于待机阶段,由停机时处于待机阶段的吸附塔开始工作循环。
10.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法,其特征在于,当下游用气单元需要用低温空气时,开启常温旁路并关闭其他元件和气动蝶阀,当下游用气单元需要用高温空气时,开启高温旁路并关闭其他元件和气动蝶阀。
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