CN117138537A - 一种集装式气体干燥净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集装式气体干燥净化器，包括两个第一吸附塔与第二吸附塔、框架以及集成控制板，所述第二吸附塔的右侧设置有油水分离器，所述油水分离器通过管道连接有前置过滤器，所述前置过滤器通过管道连接有除油过滤器，所述除油过滤器的下方设置有第一电磁先导式高压气体二位三通阀与第二电磁先导式高压气体二位三通阀；本发明涉及干燥净化器技术领域。该集装式气体干燥净化器，通过添加控制气路单向阀后，在该控制气路单向阀与电磁先导式高压气体二位三通阀之间的管路内，会保留住上次压缩机停机时的较高气压，用于下次启动干燥装置，这样一来，即便下次启动压缩机时输出气压较低，干燥装置也可以依靠保留的较高气压正常启动。
Description
技术领域
本发明涉及干燥净化器技术领域，具体为一种集装式气体干燥净化器。
背景技术
集装式气体干燥净化装置是连接在压缩机后面，为压缩机输出气体除尘、除水、除油的设备，集装式气体干燥净化装置的主要控制部件之一：电磁先导式二位三通阀(发明专利200710113084.X)，其原理是由换相电磁阀(发明专利201610560373.3)控制小通量高压气体的通断，由该高压气体推动电磁先导式二位三通阀内部的阶梯形阀杆，由阶梯形阀杆推动钢球封住主气路阀口，从而控制主气路的通断，因此在工作时需要一定压力的气体才能可靠推动阶梯形阀杆。
但是在原先的专利中，用于控制的小通量高压气体由压缩机输出气体直接输送而来，其压力与压缩机输出气体压力完全相同，在压缩机刚开机时，其输出气体压力极低，该压力无法可靠推动阶梯形阀杆，导致出现钢球密封不严，干燥装置漏气的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种集装式气体干燥净化器，解决了背景技术中所提及的技术问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种集装式气体干燥净化器，包括两个第一吸附塔与第二吸附塔、用于固定第一吸附塔与第二吸附塔的框架以及安装在框架上的集成控制板，所述第二吸附塔的右侧设置有油水分离器，所述油水分离器通过管道连接有前置过滤器，所述前置过滤器通过管道连接有除油过滤器，所述除油过滤器的下方设置有集成控制板，集成控制板上安装有第一电磁先导式高压气体二位三通阀与第二电磁先导式高压气体二位三通阀，所述除油过滤器与集成控制板之间通过管道设置有控制气路单向阀，所述集成控制板的底部设置有进气阻尼组件和放气阻尼组件，且进气阻尼组件的另一端通过管道与第一吸附塔与第二吸附塔进行连接设置，所述框架的上端设置有单向阀安装板，所述单向阀安装板内设置有单向阀，且单向阀安装板的一端通过管道与第一吸附塔与第二吸附塔进行连接设置，另一端通过管道连接设置有后置过滤器，所述后置过滤器的另一端通过管道连接设置有超精密过滤器，所述超精密过滤器的另一端通过管道和三通连接设置有压力保持阀和减压阀。
作为本技术方案的进一步优选，所述第一电磁先导式高压气体二位三通阀与第二电磁先导式高压气体二位三通阀安装在集成控制板上。
作为本技术方案的进一步优选，所述阻尼组件包括第一进气阻尼、第二进气阻尼、第一放气阻尼、第二放气阻尼，所述第一放气阻尼与第二放气阻尼出口处位置分别连接有第一消音器与第二消音器，所述第一进气阻尼和第二进气阻尼的一端通过集成控制板的内部气路分别与第一电磁先导式高压气体二位三通阀和第二电磁先导式高压气体二位三通阀进行连接，另一端通过管道分别与第一吸附塔与第二吸附塔进行连接。
作为本技术方案的进一步优选，所述单向阀包括安装在单向阀安装板内的第一排气型单向阀、第二排气型单向阀、第一再生气型单向阀与第二再生气型单向阀，所述第一排气型单向阀、第一再生气型单向阀均与第一吸附塔通过单向阀安装板内部气路和外部管道连接设置，所述第二排气型单向阀、第二再生气型单向阀均与第二吸附塔通过单向阀安装板内部气路和外部管道连接设置。
作为本技术方案的进一步优选，所述油水分离器、前置过滤器、除油过滤器、后置过滤器与超精密过滤器的排污口处位置均设置有排污管道，所述油水分离器的排污管道上设置有第一高压针阀和第一排污电磁阀，所述前置过滤器与除油过滤器的排污管道上分别设置有第一排污单向阀和第二排污单向阀，排污单向阀后设置有管道过滤器，管道过滤器后设置有第二高压针阀，且排污管道上还设置有第二排污电磁阀，所述后置过滤器与超精密过滤器的排污管道上分别设置有第三排污单向阀与第四排污单向阀，且排污管道上还设置有第三排污电磁阀与第三高压针阀。
作为本技术方案的进一步优选，所述压力保持阀与第二再生气型单向阀之间的管道上设置有低压调控岛，所述低压调控岛包括外壳，在外壳上设有一组接口，在外壳内设有与一组接口联通的内部气路，外壳上安装有第一节流阀、第二节流阀与外壳内的气路对应配合，所述外壳上还设置有减压阀、压力表、在线露点传感器、检测口、保险阀、再生气压力表，所述低压调控岛与第二再生气型单向阀之间设置有加热器、第一温度传感器、第二温度传感器。
与现有技术相比具备以下有益效果：
通过添加了一只“控制气路单向阀”后，在该控制气路单向阀与第一电磁先导式高压气体二位三通阀、第二电磁先导式高压气体二位三通阀之间的管路内，会保留住上次压缩机停机时的较高气压，用于下次启动干燥装置，这样一来，即便下次启动压缩机时输出气压较低，干燥装置也可以依靠保留的较高气压正常启动，因此克服了干燥装置在压缩机输出气压较低时无法正常运行的缺陷。
通过添加一只“低压调控岛”，该低压调控岛包括外壳，在外壳上设有一组接口，在外壳内设有与一组接口联通的内部气路，外壳上安装有至少一个节流阀与外壳内的气路对应配合；外壳上还可以集成安装检测气体压力的压力表、实时检测气体露点温度的在线露点传感器、保护压力表的压力表保险阀等部件；低压调控岛一端连接减压阀，另一端连接加热器，通过该低压调控岛可直接将减压阀输送而来的气体节流、降压成干燥器可使用的再生气；低压调控岛将原来需要多种部件配合使用的气体降压、节流、压力检测、露点检测等功能集成为一体，大大降低了系统复杂度，提高了产品可靠性。
通过设置的集成控制板、单向阀安装板、低压调控岛，大大减少了分体部件、高压管路和管路接头，在大幅度提高了整机系统可靠性和耐用性的同时，使整机系统更加简洁紧凑，调节维护特别方便，吸附剂再生充分，成品气质量优异，人机界面清晰明了。
附图说明
图1为本发明的正视结构示意图；
图2为本发明的后视结构示意图；
图3为本发明的干燥净化器工艺流程图。
图中：1、油水分离器；2、前置过滤器；3、除油过滤器；4a、第一电磁先导式高压气体二位三通阀；4b、第二电磁先导式高压气体二位三通阀；5a、第一吸附塔；5b、第二吸附塔；6a、第一吸附塔压力表；6b、第二吸附塔压力表；7a、第一排气型单向阀；7b、第二排气型单向阀；8a、第一再生气型单向阀；8b、第二再生气型单向阀；9、后置过滤器；10、超精密过滤器；11、压力保持阀；12、减压阀；13、压力表；14、第一节流阀；15、第二节流阀；16、在线露点传感器；17、检测口；18、保险阀；19、再生气压力表；20、加热器；21a、第一温度传感器；21b、第二温度传感器；22a、第一消音器；22b、第二消音器；23、管道过滤器；24a、第一排污电磁阀；24b、第二排污电磁阀；24c、第三排污电磁阀；25a、第一高压针阀；25b、第二高压针阀；25c、第三高压针阀；26a、第一排污单向阀；26b、第二排污单向阀；26c、第三排污单向阀；26d、第四排污单向阀；27a、第一进气阻尼；27b、第二进气阻尼；28a、第一放气阻尼；28b、第二放气阻尼；29、控制气路单向阀；30、单向阀安装板；In、进气口；Out、成品出口；V、再生废气出口；SO、排污口；
具体实施方式
下面将结合说明书附图，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图3，本发明提供一种技术方案：一种集装式气体干燥净化器，包括两个第一吸附塔5a与第二吸附塔5a、用于固定第一吸附塔5a与第二吸附塔5b的框架以及安装在框架上的集成控制板，第二吸附塔5b的右侧设置有油水分离器1，油水分离器1通过管道连接有前置过滤器2，前置过滤器2通过管道连接有除油过滤器3，除油过滤器3的下方设置有集成控制板，集成控制板上安装有第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a与第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b，除油过滤器3与集成控制板之间通过管道设置有控制气路单向阀29，所述集成控制板的底部设置有进气阻尼组件和放气阻尼组件，且进气阻尼组件的另一端通过管道与第一吸附塔5a与第二吸附塔5b进行连接设置，所述框架的上端设置有单向阀安装板30，单向阀安装板30内设置有单向阀，且单向阀安装板的一端通过管道与第一吸附塔5a与第二吸附塔5b进行连接设置，另一端通过管道连接设置有后置过滤器9，后置过滤器9的另一端通过管道连接设置有超精密过滤器10，所述超精密过滤器10的另一端通过管道和三通连接设置有压力保持阀11和减压阀12。在本发明的实施例中，按气流方向从入口开始它们依次为油水分离器、前置过滤器、除油过滤器，压缩空气中夹带的固体杂质，游离水及油雾粒子在此被分离，干燥器出口处是后置过滤器、超精密过滤器，用于滤除吸附剂的粉化尘粒；通过把两只第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a与第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b安装在集成控制板上，由PLC控制两只二位三通阀的开闭，达到切换第一吸附塔5a、第二吸附塔5b的吸附与再生，取代了现有干燥器采用四阀、五阀或七阀结构的控制方式，本产品使用第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a与第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b作为控制装置，此种创新的控制元件和控制方式简洁了系统结构，提高了系统运行可靠性；控制气路单向阀29为两位三通阀控制气路单向阀，主要起着保持控制气路压力作用，即在吸附塔切换工作时，稳定控制压力的作用；在添加了一只“控制气路单向阀29”后，在该控制气路单向阀29与第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a、第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b之间的管路内，会保留住上次压缩机停机时的较高气压，用于下次启动干燥装置，这样一来，即便下次启动压缩机时输出气压较低，干燥装置也可以依靠保留的较高气压正常启动，因此克服了干燥装置在压缩机输出气压较低时无法正常运行的缺陷。
在本发明的实施例中，阻尼组件包括第一进气阻尼27a、第二进气阻尼27b、第一放气阻尼28a、第二放气阻尼28b，第一放气阻尼28a与第二放气阻尼28b出口处位置分别连接有第一消音器22a与第二消音器22b，第一进气阻尼27a和第二进气阻尼27b的一端通过管道与集成控制板进行连接，另一端通过管道分别与第一吸附塔5a与第二吸附塔5b进行连接；第二吸附塔5b再生结束时，其塔内为低压力值，第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b得电，瞬间高压气体流向第二吸附塔5b，为了缓解该高压气体对分子筛的瞬间冲击，在第二吸附塔5b的进气通道中设置了第二进气阻尼27b，A塔为第一进气阻尼27a。初期的高压气体压缩弹簧使阻尼器形成小孔径进气，待塔内压力升高后，弹簧复位，阻尼器复位成大孔径进气；为了缓解排气瞬间高压气体对分子筛的瞬间冲击，在消声器的排气通道中设置了放气阻尼，放气初期的高压气体压缩弹簧使阻尼器形成小孔径输出，当塔内压力下降至低压状态时，弹簧复位，阻尼器复位成大孔径输出，加快放气速度。
在本发明的实施例中，单向阀包括安装在单向阀安装板30内的第一排气型单向阀7a、第二排气型单向阀7b、第一再生气型单向阀8a与第二再生气型单向阀8b，第一排气型单向阀7a、第一再生气型单向阀8a均与第一吸附塔5a通过单向阀安装板内部气路和管道连接设置，且管道上设置有第一吸附塔压力表6a，第二排气型单向阀7b、第二再生气型单向阀8b均与第二吸附塔5b通过单向阀安装板内部气路和管道连接设置，且管道上设置有第二吸附塔压力表6b，通过把第一排气型单向阀7a、第二排气型单向阀7b、第一再生气型单向阀8a与第二再生气型单向阀8b采用螺纹旋入式安装在单向阀安装板30上，在安装和维护中可方便装卸，采用此种方式后，整机系统减少了十几只球型接头和管路，大幅度的简洁了系统结构。
在本发明的实施例中，油水分离器1、前置过滤器2、除油过滤器3、后置过滤器9与超精密过滤器10的排污口处位置均设置有排污管道，油水分离器1的排污管道上设置有第一排污电磁阀24a与第一高压针阀25a，前置过滤器2与除油过滤器3的排污管道上分别设置有第一排污单向阀26a和第二排污单向阀26b，排污单向阀后设置有管道过滤器23，管道过滤器23后还设置有第二排污电磁阀24b与第二高压针阀25b，后置过滤器9与超精密过滤器10的排污管道上分别设置有第三排污单向阀26c与第四排污单向阀26d，且排污管道上还设置有第三排污电磁阀24c与第三高压针阀25c。
在本发明的实施例中，压力保持阀11与第二再生气型单向阀8b之间的管道上设置有低压调控岛，低压调控岛包括外壳，在外壳上设有一组接口，在外壳内设有与一组接口联通的内部气路，外壳上安装有第一节流阀14、第二节流阀15与外壳内的气路对应配合，外壳上还设置有减压阀12、压力表13、在线露点传感器16、检测口17、保险阀18、再生气压力表19，低压调控岛与第二再生气型单向阀8b之间设置有加热器20、第一温度传感器21a、第二温度传感器21b，本产品中设计了保险阀18，其功能是在两塔均压切换引起再生气管路压力有较大脉动时，保险阀18关闭，确保低压再生气压力表不会因脉动压力上冲而造成损坏，当切换完成后，再生气管路中压力回落到正常状态时，保险阀18自动打开，使低压再生气压力表正确显示其压力，由此避免了传统产品在两塔切换瞬间有部分成品气泄放，造成成品气损失的弊端；通过该低压调控岛可直接将减压阀输送而来的气体节流、降压成干燥器可使用的再生气；低压调控岛将原来需要多种部件配合使用的气体降压、节流、压力检测、露点检测等功能集成为一体，大大降低了系统复杂度，提高了产品可靠性。
集装式气体干燥净化器的工作原理：干燥装置第一吸附塔5a、第二吸附塔5b两塔分别在吸附—卸压—再生—充压—吸附循环下工作，工作周期为40min可调，本气体干燥净化器可自动选择第一吸附塔5a、第二吸附塔5b先行启动工作，以下叙述假定第一吸附塔5a先行启动工作方式：
初始充压：第一吸附塔5a、第二吸附塔5b同时充压：
接通电源，按下启动按钮，第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a与第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b同时得电，第一吸附塔5a、第二吸附塔5b同时充压20秒可调。
吸附和再生：第一吸附塔5a吸附和第二吸附塔5b再生：
第一吸附塔5a吸附：
第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a得电，第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b失电，待干燥的压缩空气通过油水分离器1、前置过滤器2、除油过滤器3，气体中的液态水、固体杂质及油雾粒子被分离下来，经过过滤后的气体，通过第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a和集成控制板由下向上流过第一吸附塔5a，气体中的水蒸气被塔中的分子筛吸附，干燥后的气体通过第一排气型单向阀7a流向后置过滤器9和超精密过滤器10，分子筛磨损后的细微粉尘等杂质在后置过滤器9和超精密过滤器10中被滤除，干燥洁净的气体通过压力保持阀11进入后续系统。
第二吸附塔5b再生：
在第一吸附塔5a进入吸附状态时，第二吸附塔5b同时进行吸附剂分子筛的再生，再生可分为加热阶段和吹冷阶段；在加热阶段，加热器20得电开始工作，在此阶段，如果加热器20出口温度高于设定值(可调)时加热器停止加热；当加热器20出口温度再次回降到设定值(可调)时加热器20重新开始加热；因为当温度较高时，吸附剂的吸附能力减小，因此在吹冷阶段，加热器20停止工作，采用不加热的成品再生气将吸附剂吹冷至常温，以获得更好的再生效果。再生气来自干燥之后的气体，干燥气体通过减压阀12、第一节流阀14、加热器20、第二再生气型单向阀8b由上向下流过第二吸附塔5b，对分子筛吸附剂进行脱附，然后湿空气通过第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b和第二消音器22b排入大气，该段吸附和再生时间可调。
均压：第二吸附塔5b充压，第一吸附塔5a卸压：
第二吸附塔5b再生结束时，第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b得电，从气源来的气体通过第二电磁先导式高压气体二位三通阀4b和集成控制板由下向上对第二吸附塔5b充气。此时第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a仍处在得电状态，由于第二吸附塔5b再生结束时，塔内压力等同大气压，因此第一吸附塔5a的高压气体亦向第二吸附塔5b放气，A塔压力随之降低，第二吸附塔5b的压力很快升高，当第二吸附塔5b和第一吸附塔5a压力相等时，均压结束，随即第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a失电，第一吸附塔5a中的高压气体通过第一电磁先导式高压气体二位三通阀4a和第一消音器22a排入大气，第一吸附塔5a卸压直至等同大气压力。
该过程结束时，两塔切换，转入新一轮吸附第二吸附塔5b吸附再生第一吸附塔5a再生过程，其过程同前，只是第一吸附塔5a和第二吸附塔5b过程互换。
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)
1.一种集装式气体干燥净化器，包括两个第一吸附塔(5a)与第二吸附塔(5b)、用于固定第一吸附塔(5a)与第二吸附塔(5b)的框架以及安装在框架上的集成控制板，其特征在于：所述第二吸附塔(5b)的右侧设置有油水分离器(1)，所述油水分离器(1)通过管道连接有前置过滤器(2)，所述前置过滤器(2)通过管道连接有除油过滤器(3)，所述除油过滤器(3)的下方设置有集成控制板，集成控制板上安装有第一电磁先导式高压气体二位三通阀(4a)与第二电磁先导式高压气体二位三通阀(4b)，所述除油过滤器(3)与集成控制板之间通过管道设置有控制气路单向阀(29)，所述集成控制板的底部设置有进气阻尼组件和放气阻尼组件，且进气阻尼组件的另一端通过管道与第一吸附塔(5a)与第二吸附塔(5b)进行连接设置，所述框架的上端设置有单向阀安装板(30)，所述单向阀安装板(30)内设置有单向阀，且单向阀安装板的一端通过管道与第一吸附塔(5a)与第二吸附塔(5b)进行连接设置，另一端通过管道连接设置有后置过滤器(9)，所述后置过滤器(9)的另一端通过管道连接设置有超精密过滤器(10)，所述超精密过滤器(10)的另一端通过管道和三通连接设置有压力保持阀(11)和减压阀(12)。
2.根据权利要求1所述的一种集装式气体干燥净化器，其特征在于：所述第一电磁先导式高压气体二位三通阀(4a)与第二电磁先导式高压气体二位三通阀(4b)安装在集成控制板上。
3.根据权利要求1所述的一种集装式气体干燥净化器，其特征在于：所述阻尼组件包括第一进气阻尼(27a)、第二进气阻尼(27b)、第一放气阻尼(28a)、第二放气阻尼(28b)，所述第一放气阻尼(28a)与第二放气阻尼(28b)出口处位置分别连接有第一消音器(22a)与第二消音器(22b)，所述第一进气阻尼(27a)和第二进气阻尼(27b)的一端通过集成控制板的内部气路分别与第一电磁先导式高压气体二位三通阀(4a)和第二电磁先导式高压气体二位三通阀(4b)进行连接，另一端通过管道分别与第一吸附塔(5a)与第二吸附塔(5b)进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种集装式气体干燥净化器，其特征在于：所述单向阀包括安装在单向阀安装板(30)内的第一排气型单向阀(7a)、第二排气型单向阀(7b)、第一再生气型单向阀(8a)与第二再生气型单向阀(8b)，所述第一排气型单向阀(7a)、第一再生气型单向阀(8a)均与第一吸附塔(5a)通过单向阀安装板(30)内部气路和外部管道连接设置，所述第二排气型单向阀(7b)、第二再生气型单向阀(8b)均与第二吸附塔(5b)通过单向阀安装板(30)内部气路和外部管道连接设置。
5.根据权利要求1所述的一种集装式气体干燥净化器，其特征在于：所述油水分离器(1)、前置过滤器(2)、除油过滤器(3)、后置过滤器(9)与超精密过滤器(10)的排污口处位置均设置有排污管道，所述油水分离器(1)的排污管道上设置有第一高压针阀(25a)和第一排污电磁阀(24a)，所述前置过滤器(2)与除油过滤器(3)的排污管道上分别设置有第一排污单向阀(26a)和第二排污单向阀(26b)，排污单向阀后设置有管道过滤器(23)，管道过滤器(23)后设置有第二高压针阀(25b)，且排污管道上还设置有第二排污电磁阀(24b)，所述后置过滤器(9)与超精密过滤器(10)的排污管道上分别设置有第三排污单向阀(26c)与第四排污单向阀(26d)，且排污管道上还设置有第三排污电磁阀(24c)与第三高压针阀(25c)。
6.根据权利要求1所述的一种集装式气体干燥净化器，其特征在于：所述压力保持阀(11)与第二再生气型单向阀(8b)之间的管道上设置有低压调控岛，所述低压调控岛包括外壳，在外壳上设有一组接口，在外壳内设有与一组接口联通的内部气路，外壳上安装有第一节流阀(14)、第二节流阀(15)与外壳内的气路对应配合，所述外壳上还设置有减压阀(12)、压力表(13)、在线露点传感器(16)、检测口(17)、保险阀(18)、再生气压力表(19)，所述低压调控岛与第二再生气型单向阀(8b)之间设置有加热器(20)、第一温度传感器(21a)、第二温度传感器(21b)。
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2023
- 2023-09-22 CN CN202311236932.1A patent/CN117138537A/zh active Pending
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