CN116196736A - 一种干空气供应系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种干空气供应系统及控制方法。该系统包括：至少两个平行设置的除水吸附器，交替切换在吸附和再生阶段。将部分增压后的湿空气送入处于再生阶段初期的除水吸附器，以及将该股湿空气回收至另一处于吸附阶段的除水吸附器的管路。本发明还公开了控制该干空气供应系统的方法。本发明减少了对干燥的再生气体的需求，也降低了加热气体消耗的能量。

Description

一种干空气供应系统及控制方法
技术领域
本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种干空气供应系统及控制方法。
背景技术
未经任何处理的空气是含有水分的湿空气。在冶金、石油化工等领域，往往需要大量不含水分的干空气，用作仪表气或吹扫气。供应干空气的系统典型地包含两个平行设置的吸附器，两个吸附器以交替切换方式运行。吸附器的运行周期包括吸附阶段和再生阶段，即当第一吸附器吸附原料空气中的水分直到其吸附剂饱和时，第二吸附器处于再生阶段，一旦第一吸附器的吸附剂饱和，就切换为第二吸附器吸附原料空气中的水分，而此时第一吸附器开始其再生阶段，如此交替反复以产生下游客户所需的干燥空气。吸附阶段的运行时间与再生阶段的运行时间相同，两个吸附器在整个运行周期的时间达到一半时切换。
干空气供应系统中的吸附器由装填有吸附剂的床组成。常用的吸附剂有分子筛和氧化铝。当吸附剂不能继续吸附水分时，吸附剂达到饱和，此时需要对吸附剂进行再生，释放吸附剂中吸附的水。
再生阶段通常包括下列步骤：(1)泄压步骤，将吸附器降压至接近大气压；(2)吹除步骤，通过引入热的再生气体将吸附器中剩余的原料空气吹除；(3)解吸步骤，继续引入热的再生气体使吸附剂中吸附的水释放，吸附剂得到再生，释放的水随再生气体离开吸附器；(4)冷却步骤，冷却吸附剂，将室温的再生气体引入吸附器中；(5)均压步骤，使用来自处于吸附阶段的另一吸附器产生的干燥空气进行均压，直至两个吸附器压力相等；(6)并行步骤，原料空气同时流经两个吸附器，关闭均压阀，再生阶段结束。
在现有技术中，再生气体通常为不含水分的干燥空气或干燥氮气，当附近有深冷空气分离装置时，也可以利用该装置产生的污氮气(N2含量≥95％)。由于吸附剂的再生温度为150℃～250℃，常温的污氮气等再生气体必须经加热器加热。从吸附器中离开的再生气体被排放到大气中。
为了得到现有技术中的再生气体需要消耗大量能量，包括从大气中分离或纯化该气体的耗能，以及加热再生气体的耗能。如何减少能耗和气体的损失？目前业内相关技术人员还未找到解决这一技术问题的思路。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种干空气供应系统,该系统包括：
平行设置的第一除水吸附器和第二除水吸附器；进料空气总管，其位于除水吸附器的进气端的上游，用于接收来自空气压缩机的湿空气；第一进料空气支管，在其上布置湿空气冷却装置，其一端连接进料空气总管；第一吸附器进气管及第二吸附器进气管，二者的一端连接第一进料空气支管，另一端分别连接第一除水吸附器和第二除水吸附器的进气端；干空气出气总管，其位于除水吸附器的出气端的下游，用于输送干燥空气；第一吸附器出气管，其用于连接该干空气出气总管和该第一除水吸附器的出气端；第二吸附器出气管，其用于连接该干空气出气总管和该第二除水吸附器的出气端；连接两个除水吸附器出气端的吸附器均压管；再生气体进气总管，其位于除水吸附器的出气端的上游，用于输送再生气体；第一再生气体进气管，其用于连接所述再生气体进气总管和该第一除水吸附器的出气端；第二再生气体进气管，其用于连接所述再生气体进气总管和该第二除水吸附器的出气端；分别位于除水吸附器进气端的下游，用来排空使用后的再生气体的第一再生气体排空管道及第二再生气体排空管道；
其中，第二进料空气支管，其一端连接进料空气总管，另一端连接吸附器均压管；第一回收空气管，其一端与第一除水吸附器的进气端相连，另一端与回收空气总管相连；第二回收空气管，其一端与第二除水吸附器的进气端相连，另一端与回收空气总管相连；回收空气总管，其连通第一、第二回收空气管与第一、第二吸附器进气管，并在其上布置回收空气冷却装置。
进一步地，本发明中的湿空气冷却装置包括空气压缩机的后冷却器以及冷冻机组，所述回收空气冷却装置包括水冷却器。
更进一步地，在第二进料空气支管上布置再生用空气进口阀和空气加热器，在再生气体进气总管上布置再生气体加热器。
更进一步地，在第一和第二吸附器进气管上分别对应地设置第一及第二空气进气阀；在第一和第二回收空气管上分别对应地设置第一及第二回收空气阀；在第一和第二再生气体排空管道上分别对应地设置第一及第二再生气体排空阀；在第一和第二吸附器出气管上分别对应地设置第一及第二空气出气阀；在第一和第二再生气体进气管上分别对应地设置第一及第二再生气体入口阀；同时，在吸附器均压管靠近第一除水吸附器出口端的位置设置第一均压阀，在吸附器均压管靠近第二除水吸附器出口端的位置设置第二均压阀，第二进料空气支管与吸附器均压管连通处位于第一和第二均压阀之间。
在另一方面，本发明还公开了一种控制所述的干空气供应系统的方法，包括：两个除水吸附器交替切换到吸附和再生两个阶段，当任一除水吸附器处于吸附阶段时，另一除水吸附器处于再生阶段，对处于再生阶段的除水吸附器，来自第二进料空气支管的热空气经空气加热器进一步加热后，经吸附器均压管从该除水吸附器的出气端进入，吹除其中残存的湿空气，并可选地部分利用所述热空气加热解吸该除水吸附器中的吸附剂。
进一步地，对处于再生阶段的任一除水吸附器，用来自再生气体进气总管的再生气体至少部分地加热解吸该除水吸附器中的吸附剂。
更进一步地，来自第二进料空气支管的热空气，在从任一除水吸附器的进气端排出后，经相应的回收空气管，回收空气总管和吸附器进气管进入处于吸附阶段的另一除水吸附器，其中，位于回收空气总管上的回收空气冷却装置将所述热空气冷却。其中，流经第二进料空气支管的气体流量占流经进料空气总管的气体流量的10％～35％。所述再生气体包括干燥氮气或污氮气。
与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
(1)节省了对常规再生气体的消耗。现有技术中，再生阶段的各步骤都使用不含水分的干燥空气或干燥氮气作为再生气体，这一类气体只有经过特定的纯化或干燥处理才能获得。而在本发明中，在再生阶段的吹除步骤(2)，以及可选的，在解吸步骤(3)的前半部分，完全使用加热后的压力湿空气，这样就减少了对干燥的再生气体的消耗，同时还不影响系统产出的干空气的质量。
(2)减少了获得高温的再生气体所需要的能量。现有技术中，常规的干燥空气，干燥氮气或污氮气的起始温度大致为常温，将其加热到再生所需要的150℃～250℃需要大量的能量。而在本发明中，压缩后的湿空气大约为90℃，将其加热到再生所需的高温耗能大大减少。
(3)本发明还进一步设置了对再生后湿空气的回收。参与吹除步骤(2)和解吸步骤(3)后的湿空气中的水分含量虽然会增加，但是该股气流在进入处于吸附阶段的吸附器前，在回收空气冷却装置中被冷却到大致常温。这一过程中回收空气中蕴含的大部分水汽被冷凝除去，从而不会影响下一步的吸附干燥过程。
(4)本发明的干空气供应系统很方便与其他空气分离或纯化装置联用。例如，与深冷空气分离装置联用时，空分装置产生的污氮气可以提供给本发明的干空气供应系统作为再生气体，而干空气供应系统中的湿空气冷却装置，例如冷冻机组，可以为深冷空气分离装置提供额外的冷量。
附图说明
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图得到进一步的了解。
图1是本发明所提供的优选实施例的示意图。其中，100干空气供应系统；R01第一除水吸附器；R02第二除水吸附器；E01空气压缩机；E02后冷却器；E03二级冷却器和/或冷冻机组；E04水冷却器；E05空气加热器；E06再生气体加热器；1第一空气进气阀；2第二空气进气阀；3第一回收空气阀；4第二回收空气阀；5第一再生气体排空阀；6第二再生气体排空阀；7第一均压阀；8第二均压阀；9第一空气出气阀；10第二空气出气阀；11第一再生气体入口阀；12第二再生气体入口阀；13再生用空气进口阀；20进料空气总管；21第一进料空气支管；22第二进料空气支管；23第一吸附器进气管；24第二吸附器进气管；25第一吸附器回收空气管；26第二吸附器回收空气管；27回收空气总管；28吸附器均压管；29第一再生气体排空管道；30第二再生气体排空管道；31第一吸附器出气管；32第二吸附器出气管；33空气出气总管；34再生气体进气总管；35第一再生气体进气管；36第二再生气体进气管。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本发明的技术方案可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。
如无特别说明，本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定，而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地，除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中即可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本文中的“湿空气”是指经空气压缩机压缩后的环境空气，其中的水含量随环境、季节的变化而变化，一般在30～70％(体积含量)。本文中的“干空气”和“干燥空气”都是指经吸附器除水后的空气，其能够满足下游作为吹扫气或仪表气的需要，其中的水含量一般在<10％(体积含量)。本文中的“再生气体”是指在任一吸附器的再生阶段，输入该吸附器帮助完成吸附剂再生的气体。现有技术中，“再生气体”本身不含有或少量含有被吸附剂吸附的成分。针对本文吸附除水的目的，现有技术中的“再生气体”一般包括干燥空气，干燥氮气或深冷空分产生的污氮气。
本文中的吸附器由于只涉及去除原料空气中的水分，故又被称为“除水吸附器”。它的“进气端”和“出气端”通过吸附阶段进入该除水吸附器的原料空气或“湿空气”来确定。在任一除水吸附器的吸附阶段，湿空气进入的那一端为“进气端”，干空气离开的那一端为“出气端”。“进气端”和“出气端”的设定在除水吸附器运行的整个周期中都保持不变。本文中的“上游”和“下游”是相对于任一流股流动的方向而言的。例如“进料空气总管(20)，其位于除水吸附器的进气端的上游”，是指当湿空气流入除水吸附器时，它先经过进料空气总管(20)，再到达除水吸附器的进气端。又例如，“干空气出气总管(33)，其位于除水吸附器的出气端的下游”，是指当干空气从除水吸附器排出时，它先离开除水吸附器的出气端，再流经干空气出气总管(33)。相似地，“再生气体进气总管(34)，其位于除水吸附器的出气端的上游”，是指当再生气体流入除水吸附器时，它先经过再生气体进气总管(34)，再到达除水吸附器的出气端。另外，“分别位于除水吸附器进气端的下游，用来排空使用后的再生气体的第一再生气体排空管道(29)及第二再生气体排空管道(30)”，是指在再生阶段，当再生气体从吸附器排出时，它先离开吸附器的进气端，再流经再生气体排空管道。
“湿空气冷却装置”将增压后的湿空气从高温，大约90℃左右，降温到适合进入吸附器的温度，即15～25℃。湿空气冷却装置包括空气压缩机的后冷却器，后冷却器常见的用冷却水冷却；还可以包括二级冷却器和产生冷冻水的冷冻机组。
“空气加热器”和“再生气体加热器”可选择电加热器。气体从电热盘管中流过，温度升高。
下面结合附图1详细说明本发明的具体实施方式。
干空气供应系统100的基本组成包括：平行设置的第一除水吸附器R01和第二除水吸附器R02，吸附器内设置装填有氧化铝层或分子筛层等吸附剂的吸附床。当吸附器处于吸附阶段时，湿空气由吸附器底部的进气端进入，通过吸附剂层除去湿空气中的水分，最后通过过滤器由吸附器顶部的出气端排出干燥空气；用于接收来自空气压缩机E01的湿空气的进料空气总管20，其位于两个除水吸附器的进气端的上游，并在连接空气压缩机E01的后冷却器E02之前分成两条支管。第一进料空气支管21连接后冷却器E02和二级冷却器及冷冻机组E03后，与第一吸附器进气管23和第二吸附器进气管24相连通，使得至少部分湿空气可以流入第一除水吸附器R01或第二除水吸附器R02的进气端。另一条为第二进料空气支管22，在这条支管上设置空气加热器E05，该支管的另一端经吸附器均压管28与两个吸附器的出口端相连通。分别与两个吸附器的出气端相连的还有第一吸附器出气管31和第二吸附器出气管32，二者共同连接到空气出气总管33。除此之外，第一再生气体进气管35和第二再生气体进气管36的一端分别与两个除水吸附器的出气端相连，二者的另一端则共同连接到再生气体进气总管34上，该管路上设置有再生气体加热器E06。再生气体从除水吸附器的出气端进入后，可分别从与进气端相连的第一再生气体排空管道29及第二再生气体排空管道30排入环境中。与进气端相连的还包括第一吸附器回收空气管25及第二吸附器回收空气管26，二者共同连接回收空气总管27，该管上布置有水冷却器E04，并且其一端与第一吸附器进气管23及第二吸附器进气管24相连通。以上各条管路具有共享的部分，可通过调节设置在各管路上的阀门控制气体的流动方向和流量。
实施例1
下面以第一除水吸附器R01处于吸附阶段，第二除水吸附器R02处于再生阶段，详细描述本发明的工作流程。
当第一除水吸附器R01处于吸附阶段时，位于第一吸附器进气管23上的第一空气进气阀1打开，位于第二吸附器进气管24上的第二空气进气阀2关闭，一部分被空气压缩机E01增压后的湿空气沿进料空气总管20，第一进料空气支管21和第一吸附器进气管23从进气端进入第一除水吸附器R01。这一通路在R01的整个吸附阶段保持打开状态。湿空气被E01增压后温度升高到90℃以上，在后冷却器E02和冷冻机组E03中被降温到15～25℃的范围后，输入第一除水吸附器R01。
吸附水分后得到的干空气从出气端离开R01。此时位于吸附器均压管28上的第一均压阀7关闭，位于第一吸附器出气管31上的第一空气出气阀9打开，位于第二吸附器出气管32上的第二空气出气阀10关闭，干空气沿管路31进入空气出气总管33输送给下游客户。
由于R01处于吸附阶段，和再生相关的若干阀，包括位于第一再生气体进气管35之上的第一再生气体入口阀11，位于第一再生气体排空管道29之上的第一再生气体排空阀5，以及位于第一吸附器回收空气管25之上的第一回收空气阀3都处于关闭状态。
当第二除水吸附器R02处于再生阶段时，各阀门的开关会随着再生阶段的各步骤发生变化。具体来说，在泄压步骤，除了第二再生气体排空管道30上的第二再生气体排空阀6打开，其它与R02相连通的管路上的阀门都处于关闭状态，R02内的气体排空至环境中，吸附器内的压力降低至大气压附近。在接下来的吹除步骤中，现有技术的作法是保持其它阀门关闭，但是打开位于第二再生气体进气管36上的第二再生气体入口阀12，使得被再生气体加热器E06加热到150℃左右的再生气体从R02的出气端进入，携带着被吹除的气体从进气端离开，通过保持打开的阀6从管路30排空。但是在本发明中，吹除步骤使用湿空气，而不是再生气体。因此，与R02相连通的第二再生气体进气管36上的第二再生气体入口阀12保持关闭，第二吸附器进气管24上的第二空气进气阀2也保持关闭，同时打开第二进料空气支管22上的再生用空气进口阀13和吸附器均压管28上的第二均压阀8，使得唯一流入R02的气体是湿空气。这一湿空气在被E01增压后，由于没有经过后冷却器E02，所以其温度大致在90℃，空气加热器E05将其升温到150℃后，该股湿空气沿吸附器均压管28流入R02的出气端。这股湿空气的流量由吸附器的体积和吸附剂的质量决定，但一般不超过进料空气总管20中湿空气总流量的15％～35％。在这一步骤，通过调节阀13的开度，使得湿空气按适当的比例同时流经第一进料空气支管21和第二进料空气支管22。
完成吹扫功能的湿空气从R02的进气端离开后，被回收到正处在吸附阶段的R01。此时，管路30上的阀门6关闭，第二吸附器回收空气管26上的第二回收空气阀4打开，第二吸附器进气管24上的第二空气进气阀2和第一吸附器回收空气管25上的第一回收空气阀3关闭。从R02的进气端离开的湿空气沿着管路26，回收空气总管27和第一吸附器进气管23进入R01的进气端。在管路27上设置的水冷却器E04将该湿空气冷却，并使其中的部分水分冷凝。
本发明利用湿空气参与再生阶段的吹扫步骤，可以降低再生气体的使用量，也能减少产生高温吹扫气所消耗的能量。同时，完成吹扫后的湿空气被回收到平行的吸附器中，使得流经该吸附器的待吸附的空气流量保持不变，吸附剂的吸附能力得到最大的利用。为了避免吹扫后的湿空气的温度或湿度太高，设置的水冷却器将该股气体冷却，并冷凝去除其中的部分水分。
下一步的解吸步骤中，需要引入热的再生气体使吸附剂中吸附的水释放并将水汽带出吸附器。通过对比再生气体流量所提供的热量与解吸吸附剂内吸附的全部水分所需的热量，可以确定此步骤的时间。在这一步骤中，可以在最初的阶段使用热的湿空气，也可以全部使用加热后的再生气体。当切换这两种气体时，湿空气进入管路上的阀13和阀8关闭，第二再生气体进气管36上的第二再生气体入口阀12打开。沿再生气体进气总管34输入的再生气体，例如干燥的污氮气，被再生气体加热器E06从常温加热到150℃后，经管路36从R02的出气端流入。与R02进气端相连的第二吸附器回收空气管26上的第二回收空气阀4关闭，解吸后的再生气体经打开的阀门6从第二再生气体排空管道30排空。
接下来的冷却步骤中，各阀门的开关不变，但是关闭再生气体加热器E06，使常温的再生气体流经R02，冷却吸附剂。
冷却的吸附剂再生完毕，此时两个吸附器进入均压和并行步骤，为切换吸附和再生阶段做准备。对于R02而言，除了吸附器均压管28上的第一、第二均压阀7和8打开之外，其它与之相连的管道上的阀门(10,12,2,4,6)都关闭，部分完成吸附后的干空气从R01沿吸附器均压管28流入R02，当二个吸附器压力相等时，均压步骤完成，两个均压阀7和8关闭。在并行步骤中，保持第二进料空气支管22上的再生用空气进口阀13关闭，使两条吸附器进气管23、24上的阀门1和2都打开，进料空气总管20中的湿空气同时流入R01和R02，并沿着畅通的第一吸附器出气管31和第二吸附器出气管32汇入空气出气总管33。此时其它与R01及R02相连的管路上的阀门都保持关闭。并行片刻后，R01进入再生阶段，R02进入吸附阶段。
实施例2
下面以第一除水吸附器R01处于再生阶段，第二除水吸附器R02处于吸附阶段，详细描述本发明的工作流程。
当第二除水吸附器R02处于吸附阶段时，位于第二吸附器进气管24上的第二空气进气阀2打开，位于第一吸附器进气管23上的第一空气进气阀1关闭，一部分被空气压缩机E01增压后的湿空气沿进料空气总管20，第一进料空气支管21和第二吸附器进气管24从进气端进入第二除水吸附器R02。这一通路在R02的整个吸附阶段保持打开状态。湿空气被E01增压后温度升高到90℃以上，在后冷却器E02和冷冻机组E03中被降温到15～25℃的范围后，输入第二除水吸附器R02。
吸附水分后得到的干空气从出气端离开R02。此时位于吸附器均压管28上的第二均压阀8关闭，位于第二吸附器出气管32上的第二空气出气阀10打开，位于第一吸附器出气管31上的第一空气出气阀9关闭，干空气沿管路32进入空气出气总管33输送给下游客户。
由于R02处于吸附阶段，和再生相关的若干阀，包括位于第二再生气体进气管36之上的第二再生气体入口阀12，位于第二再生气体排空管道30之上的第二再生气体排空阀6，以及位于第二吸附器回收空气管26之上的第二回收空气阀4都处于关闭状态。
当第一除水吸附器R01处于再生阶段时，各阀门的开合会随着再生阶段的各步骤发生变化。具体来说，在泄压步骤，除了第一再生气体排空管道29上的第一再生气体排空阀5打开，其它与R01相连通的管路上的阀门都处于关闭状态，R01内的气体排空至环境中，吸附器内的压力降低至大气压附近。在接下来的吹除步骤中，现有技术的作法是保持其它阀门关闭，但是打开位于第一再生气体进气管35上的第一再生气体入口阀11，使得被再生气体加热器E06加热到150℃左右的再生气体从R01的出气端进入，携带着被吹除的气体从进气端离开，通过保持打开的阀5从管路29排空。但是在本发明中，吹除步骤使用湿空气，而不是再生气体。因此，与R01相连通的第一再生气体进气管35上的第一再生气体入口阀11保持关闭，第一吸附器进气管23上的第一空气进气阀1也保持关闭，同时打开第二进料空气支管22上的再生用空气进口阀13和吸附器均压管28上的第一均压阀7，使得唯一流入R01的气体是湿空气。这一湿空气在被E01增压后，由于没有经过后冷却器E02，所以其温度大致在90℃，空气加热器E05将其升温到150℃后，该股湿空气沿吸附器均压管28流入R01的出气端。这股湿空气的流量由吸附器的体积和吸附剂的质量决定，但一般不超过进料空气总管20中湿空气总流量的15％～35％。在这一步骤，通过调节阀13的开度，使得湿空气按适当的比例同时流经第一进料空气支管21和第二进料空气支管22。
完成吹扫功能的湿空气从R01的进气端离开后，被回收到正处在吸附阶段的R02。此时，管路29上的阀门5关闭，第一吸附器回收空气管25上的第一回收空气阀3打开，第一吸附器进气管23上的第一空气进气阀1和第二吸附器回收空气管26上的第二回收空气阀4关闭。从R01的进气端离开的湿空气沿着管路25，回收空气总管27和第二吸附器进气管24进入R02的进气端。在管路27上设置的水冷却器E04将该湿空气冷却，并使其中的部分水分冷凝。
本发明利用湿空气参与再生阶段的吹扫步骤，可以降低再生气体的使用量，也能减少产生高温吹扫气所消耗的能量。同时，完成吹扫后的湿空气被回收到平行的吸附器中，使得流经该吸附器的待吸附的空气流量保持不变，吸附剂的吸附能力得到最大的利用。为了避免吹扫后的湿空气的温度或湿度太高，设置的水冷却器将该股气体冷却，并冷凝去除其中的部分水分。
下一步的解吸步骤中，需要引入热的再生气体使吸附剂中吸附的水释放并将释放的水汽带出吸附器。通过对比再生气体流量所提供的热量与解吸吸附剂内吸附的全部水分所需的热量，可以确定此步骤的所需时间。在这一步骤中，可以在最初的阶段使用热的湿空气，也可以全部使用加热后的再生气体。当切换这两种气体时，湿空气进入管路上的阀13和阀7关闭，第一再生气体进气管35上的第一再生气体入口阀11打开。沿再生气体进气总管34输入的再生气体，例如干燥的污氮气，被再生气体加热器E06从常温加热到150℃后，经管路35从R01的出气端流入。与R01进气端相连的第一吸附器回收空气管25上的第一回收空气阀4关闭，解吸后的再生气体经打开的阀门5从第一再生气体排空管道29排空。
接下来的冷却步骤中，各阀门的开合不变，但是关闭再生气体加热器E06，使常温的再生气体流经R01，冷却吸附剂。
冷却的吸附剂再生完毕，此时两个吸附器进入均压和并行步骤，为切换两个吸附器的吸附和再生阶段做准备。对于R01而言，除了吸附器均压管28上的第一、第二均压阀7和8打开之外，其它与之相连的管道上的阀门(9,11,1,3,5)都关闭，部分完成吸附后的干空气从R02沿吸附器均压管28流入R01，当二个吸附器压力相等时，均压步骤完成，两个均压阀7和8关闭。在并行步骤中，保持第二进料空气支管22上的再生用空气进口阀13关闭，使两条吸附器进气管23、24上的阀门1和2都打开，进料空气总管20中的湿空气同时流入R01和R02，并沿着畅通的第一吸附器出气管31和第二吸附器出气管32汇入空气出气总管33。此时其它与R01及R02相连的管路上的阀门都保持关闭。并行片刻后，R02进入再生阶段，R01进入吸附阶段。
本发明中的干空气供应系统适合与其它的空气纯化系统或空气分离系统结合在一起，以达到合理配置能源和资源的目的。例如，如果一套深冷空气分离装置的污氮气作为再生气体被输送到本发明的干空气供应系统中，那么本应由这部分污氮气提供给空分装置的冷量会减少。此时，可以将本发明中的湿空气冷却装置产生的部分冷冻水输送入空分装置，补充该装置需要的冷量。
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (12)

1.一种干空气供应系统，其特征在于，包括：平行设置的第一除水吸附器(R01)和第二除水吸附器(R02)；进料空气总管(20)，其位于除水吸附器的进气端的上游，用于接收来自空气压缩机(E01)的湿空气；第一进料空气支管(21)，在其上布置湿空气冷却装置，其一端连接进料空气总管(20)；第一吸附器进气管(23)及第二吸附器进气管(24)，二者的一端连接第一进料空气支管(21)，另一端分别连接第一除水吸附器(R01)和第二除水吸附器(R02)的进气端；干空气出气总管(33)，其位于除水吸附器的出气端的下游，用于输送干燥空气；第一吸附器出气管(31)，其用于连接该干空气出气总管(33)和该第一除水吸附器(R01)的出气端；第二吸附器出气管(32)，其用于连接该干空气出气总管(33)和该第二除水吸附器(R02)的出气端；连接两个除水吸附器出气端的吸附器均压管(28)；再生气体进气总管(34)，其位于除水吸附器的出气端的上游，用于输送再生气体；第一再生气体进气管(35)，其用于连接所述再生气体进气总管(34)和该第一除水吸附器(R01)的出气端；第二再生气体进气管(36)，其用于连接所述再生气体进气总管(34)和该第二除水吸附器(R02)的出气端；分别位于除水吸附器进气端的下游，用来排空使用后的再生气体的第一再生气体排空管道(29)及第二再生气体排空管道(30)；
其中，第二进料空气支管(22)，其一端连接进料空气总管(20)，另一端连接吸附器均压管(28)；第一回收空气管(25)，其一端与第一除水吸附器(R01)的进气端相连，另一端与回收空气总管(27)相连；第二回收空气管(26)，其一端与第二除水吸附器(R02)的进气端相连，另一端与回收空气总管(27)相连；回收空气总管(27)，其连通第一、第二回收空气管(25,26)与第一、第二吸附器进气管(23,24)，并在其上布置回收空气冷却装置(E04)。
2.一种如权利要求1所述的干空气供应系统，其特征在于：所述湿空气冷却装置包括空气压缩机(E01)的后冷却器(E02)以及二级冷却器和/或冷冻机组(E03)。
3.一种如权利要求1所述的干空气供应系统，其特征在于：所述回收空气冷却装置包括水冷却器(E04)。
4.一种如权利要求1所述的干空气供应系统，其特征在于：在第二进料空气支管(22)上布置再生用空气进口阀(13)和空气加热器(E05)。
5.一种如权利要求4所述的干空气供应系统，其特征在于：在再生气体进气总管(34)上布置再生气体加热器(E06)。
6.一种如权利要求5所述的干空气供应系统，其特征在于：在第一和第二吸附器进气管(23,24)上分别对应地设置第一及第二空气进气阀(1,2)；在第一和第二回收空气管(25,26)上分别对应地设置第一及第二回收空气阀(3,4)；在第一和第二再生气体排空管道(29,30)上分别对应地设置第一及第二再生气体排空阀(5,6)；在第一和第二吸附器出气管(31,32)上分别对应地设置第一及第二空气出气阀(9,10)；在第一和第二再生气体进气管(35,36)上分别对应地设置第一及第二再生气体入口阀(11,12)。
7.一种如权利要求6所述的干空气供应系统，其特征在于：在吸附器均压管(28)靠近第一除水吸附器(R01)出口端的位置设置第一均压阀(7)，在吸附器均压管(28)靠近第二除水吸附器(R02)出口端的位置设置第二均压阀(8)，第二进料空气支管(22)与吸附器均压管(28)连通处位于第一和第二均压阀之间。
8.一种基于如权利要求7所述的干空气供应系统的控制方法，其特征在于：两个除水吸附器交替切换到吸附和再生两个阶段，当任一除水吸附器处于吸附阶段时，另一除水吸附器处于再生阶段，对处于再生阶段的除水吸附器，来自第二进料空气支管(22)的热空气经空气加热器(E05)进一步加热后，经吸附器均压管(28)从该除水吸附器的出气端进入，吹除其中残存的湿空气，并可选地部分利用所述热空气加热解吸该除水吸附器中的吸附剂。
9.一种如权利要求8所述的控制方法，其特征在于：对处于再生阶段的任一除水吸附器，用来自再生气体进气总管(34)的再生气体至少部分地加热解吸该除水吸附器中的吸附剂。
10.一种如权利要求9所述的控制方法，其特征在于：来自第二进料空气支管(22)的热空气，在从任一除水吸附器的进气端排出后，经相应的回收空气管(25，26)，回收空气总管(27)和吸附器进气管(23,24)进入处于吸附阶段的另一除水吸附器，其中，位于回收空气总管(27)上的回收空气冷却装置(E04)将所述热空气冷却。
11.一种如权利要求10所述的控制方法，其特征在于：流经第二进料空气支管(22)的气体流量占流经进料空气总管(20)的气体流量的10％～35％。
12.一种如权利要求11所述的控制方法，其特征在于：所述再生气体包括干燥氮气。
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