CN201342314Y

CN201342314Y - 压缩空气无损余热干燥再生装置

Info

Publication number: CN201342314Y
Application number: CNU2008203033219U
Authority: CN
Inventors: 吕勇
Original assignee: Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Steel Vanadium and Titanium Co Ltd
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2018-12-11

Abstract

本实用新型公开了一种无须使用干燥后压缩空气进行吸附剂处理的压缩空气无损余热干燥再生装置，该装置包括并联的工作模块和除尘模块，压缩空气进口与工作模块之间设置有冷却调节阀和冷却分离模块，冷却分离模块由再生调节阀串联第二冷却分离器后并联由两个控制阀串联成的冷却控制阀组组成，冷却控制阀组的控制节点与工作模块的出气端控制阀组的控制节点串联。工作模块的进气端控制阀组两端并联有等待控制阀组，等待控制阀组的控制节点与再生调节阀和第二冷却分离器之间的再生控制节点连接。干燥器冷却时使用经第二冷却分离器处理过的压缩空气，压缩空气总量没有损耗，并避免了干燥器切换时串气，装置更加可靠，尤其适用于压缩空气干燥应用。

Description

压缩空气无损余热干燥再生装置

技术领域

本实用新型涉及一种干燥装置，尤其是一种压缩空气无损余热干燥再生装置。

背景技术

从空气压缩机出来的压缩空气是高温高湿气体，必须要经过干燥处理后才能作为工作机用的压缩空气。因此，在空气压缩机与工作机之间需要设置干燥装置。目前应用的干燥装置一般是包括两个干燥器、一个冷却分离器以及除尘器通过阀门和管道连接而成的压缩空气无损余热干燥再生装置，其中干燥器起到干燥空气的作用；冷却分离器起到冷却空气并分离空气与空气中所夹带的机械水的作用；除尘器起到防止干燥器的干燥剂进入工作机的目的。

传统的干燥装置包括一个工作模块和一个除尘模块，所述工作模块包括两个并联的干燥器，在两个干燥器的进气端之间并联有两组进气端控制阀组，两个干燥器的出气端之间并联有一组出气端控制阀组，每组控制阀组包括两个串联的控制阀，两个串联的控制阀之间为控制节点，冷却分离器串联在进气端的两控制节点之间，所述除尘模块包括一个除尘控制阀组，除尘控制阀组与出气端控制阀组并联，除尘控制阀组的控制节点上串联有除尘器，干燥处理后的压缩空气经此进入工作机。此外，进气端控制阀组与排空控制阀组并联，出气端控制阀组与再生控制阀组并联，再生控制阀组的控制节点与除尘控制阀组的控制节点串联。

由压缩机来的高温高湿压缩空气分为两个分路，其中一个分路上设置有控制阀，该分路连接到进气端控制阀组中与冷却分离器进气端连接的控制节点，另一分路连接到出气端控制阀组的控制节点。

上述的装置是一种压缩空气有损耗的余热干燥再生装置，正常情况下，可以一个干燥器工作，另一个干燥器处于干燥或冷却状态。冷却状态需要干燥后压缩空气进行冷却再生吸附剂，且对干燥器进行冷却处理后压缩空气压力降低，不能再进入工作机而只能放空，因此需要消耗5～10％的压缩空气，能耗高；吸附剂干燥、冷却温度和升温、降温速度不容易控制。此外，上述的装置还存在另一不足：即在处于工作状态的干燥器交替时，阀门开关过程中存在串气的可能，一旦其中一个阀门出现故障，整个干燥装置需要全部停止，同时压缩机也需要配合停止工作。

实用新型内容

为了克服现有压缩空气干燥再生装置能耗高的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无须使用干燥后压缩空气进行吸附剂处理的压缩空气无损余热干燥再生装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：压缩空气无损余热干燥再生装置，包括并联的工作模块和除尘模块，所述工作模块包括两个并联的干燥器，两个干燥器的进气端之间并联有两组进气端控制阀组，两个干燥器的出气端之间并联有一组出气端控制阀组，每组控制阀组包括两个串联的控制阀，两个串联的控制阀之间为控制节点，第一冷却分离器串联在进气端的两控制节点之间，所述除尘模块包括一个除尘控制阀组，除尘控制阀组与出气端控制阀组并联，除尘控制阀组的控制节点上串联有除尘器，压缩空气进口与工作模块之间设置有冷却调节阀，压缩空气进口与冷却调节阀之间设置有冷却分离模块，所述冷却分离模块由再生调节阀串联第二冷却分离器后并联由两个控制阀串联成的冷却控制阀组组成，冷却控制阀组的控制节点与工作模块的出气端控制阀组的控制节点串联。

本实用新型的有益效果是：增加冷却分离模块，增加第二冷却分离器，干燥器冷却时使用经第二冷却分离器处理过的压缩空气，而不需要使用干燥后的压缩空气，且冷却干燥器后的压缩空气再经另一干燥器干燥后进入除尘模块，对压缩机的压缩空气没有损耗；增加等待控制阀组，使工作模块的其中一个干燥器吸附时，另一个干燥器可以处于等待状态，从而避免了干燥器交替时串气，增加了干燥装置工作的可靠性。

附图说明

图1是压缩空气无损余热干燥再生装置的示意图。

图2是压缩空气无损余热干燥再生装置的另一示意图。

图3是现有干燥再生装置的示意图。

图中标记为，1-冷却调节阀，2～15、21、23-控制阀，22-再生调节阀，A1-工作模块，A2-除尘模块，A3-再生控制阀组，A4-排空控制阀组，A5-冷却分离模块，A6-等待控制阀组，A7-冷却控制阀组，A-8进气端控制阀组，A9-出气端控制阀组，A10-除尘控制阀组，B1-冷却分离器，B2-第二冷却分离器，D-除尘器，E1-控制节点，E2-控制节点，E3-控制节点，E4-控制节点，E5-控制节点，E6-控制节点，E7-控制节点，E8-控制节点，F-再生控制节点，G1-干燥器，G2-干燥器。

图中实心箭头所示为从压缩机来的高温高湿压缩空气流进方向，图中空心箭头所示为干燥后的压缩空气流出方向。图3中虚线箭头所示为冷却干燥器后排空的压缩空气。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图3所示，现有的干燥装置包括一个工作模块A1和一个除尘模块A2，所述工作模块A1包括两个并联的干燥器G1、G2，两个干燥器G1、G2的进气端之间并联有两组进气端控制阀组A8，即串联的控制阀6、7与串联的控制阀8、9并联，两个干燥器G1、G2的出气端之间并联有一组出气端控制阀组A9，即串联的控制阀10、11，两个串联的控制阀之间为控制节点，冷却分离器B1串联在进气端的两控制节点E1、E2之间，所述除尘模块A2包括一个除尘控制阀组A10，即串联的控制阀12、13，除尘控制阀组A10与出气端控制阀组A9并联，除尘控制阀组A10的控制节点E3上串联有除尘器D，干燥处理后的压缩空气经此进入工作机，进气端控制阀组A8与排空控制阀组A4并联，出气端控制阀组A9与再生控制阀组A3并联，再生控制阀组A3的控制节点E5与除尘控制阀组A10的控制节点E4串联。

由压缩机来的高温高湿压缩空气分为两个分路，其中一个分路上设置有控制阀1，该分路连接到进气端控制阀组A8与冷却分离器B进气端连接的控制节点E1，另一分路连接到出气端控制阀组A9的控制节点E3。

下面以干燥器G1干燥压缩空气、干燥器G2加热再生为例，说明其气体干燥的具体流程。

正常情况下，干燥器G1干燥压缩空气，干燥器G2处于吸附剂干燥或冷却状态，气体流程是：从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过控制阀10、干燥器G2、控制阀6、冷却分离器B1、控制阀9、干燥器G1、控制阀13直接干燥后送出，其余各阀处于关闭状态；

a、干燥器G2冷却时，气体流程如下：

干燥器G1继续干燥压缩空气，从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过冷却调节阀1、冷却分离器B1、控制阀9、干燥器G1、控制阀13直接干燥后送管网；冷却干燥器二的压缩空气从干燥后的压缩空气主管经过控制阀4、干燥器G2、控制阀2后排空，其余各阀处于关闭状态；

b、干燥器G1干燥压缩空气转换为干燥器G2干燥压缩空气时，先开控制阀8、12；关闭控制阀9、13；干燥器G1进入干燥再生状态时，气体流程是：从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过控制阀11，经过干燥器G1、控制阀7、冷却分离器B1、控制阀8、干燥器G2、控制阀12直接干燥后送管网，其余各阀处于关闭状态；

c、干燥器G1冷却时，气体流程如下：干燥器G2继续干燥压缩空气，从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过冷却调节阀1、冷却分离器B1、控制阀8、干燥器G2、控制阀12直接干燥后送管网；冷却干燥器G1的压缩空气从干燥后的压缩空气主管经过控制阀5、干燥器G1、控制阀3后排空，其余各阀处于关闭状态。

各阀门的开闭，干燥、冷却、加热的过程可通过一套PLC或者站内DCS系统实现。

现有装置在阀门开关过程中存在串气的可能，一旦其中一个阀门出现故障，整个干燥系统需要全停，同时压缩机需要配合全停处理，同时需要消耗5～10％的压缩空气，能耗高。

如图1所示，本实用新型的压缩空气无损余热干燥再生装置，包括并联的工作模块A1和除尘模块A2，在压缩空气进口和工作模块之间顺序设置有冷却分离模块A5和冷却调节阀1，所述冷却分离模块A5由再生调节阀22串联第二冷却分离器B2后并联由两个控制阀21、23串联成的冷却控制阀组A7组成，冷却控制阀组A7的控制节点E7与工作模块A1的出气端控制阀组A9的控制节点E3串联。

下面以干燥器G1干燥压缩空气、干燥器G2加热干燥吸附剂为例，说明其气体干燥具体流程。

正常情况下，干燥器G1干燥压缩空气，另一个干燥器G2处于加热干燥或冷却吸附剂状态，气体流程是：从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过控制阀21、10、干燥器G2、控制阀6、冷却分离器B1、控制阀9、干燥器G1、控制阀13直接干燥压缩空气后送管网，其余各阀处于关闭状态。

a、干燥器G2冷却时，气体流程如下：

控制阀21关闭，干燥器G1继续干燥压缩空气，从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过再生调节阀22，经过第二冷却分离器B2、控制阀23、控制阀10、干燥器G2、控制阀6、冷却分离器B1、控制阀9、干燥器G1、控制阀13直接干燥压缩空气后送管网，其余各阀处于关闭状态；

b、干燥器G1干燥压缩空气转换为干燥器G2干燥压缩空气时，气体流程如下：

从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过控制阀21、控制阀23、冷却调节阀1到冷却分离器B1后分为两路，其中一路经控制阀9、干燥器G1、控制阀13直接干燥压缩空气后送管网；另一路经过控制阀8、干燥器G2、控制阀12直接干燥压缩空气后送管网。待控制阀8、12开后，关控制阀9、13；待控制阀9、13关后，开控制阀11、7，待控制阀11、7开后，关冷却调节阀1。系统进入干燥器G2干燥压缩空气、干燥器G1干燥吸附剂状态。

c、干燥器G1冷却时，气体流程如下：

干燥器G2继续干燥压缩空气，从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过再生调节阀22、第二冷却分离器B2、控制阀23、控制阀11、干燥器G1、控制阀7、冷却分离器B1、控制阀8、干燥器G2、控制阀12直接干燥压缩空气后送管网，其余各阀处于关闭状态。

上述装置解决了干燥器冷却消耗部分压缩空气的问题，但在干燥器切换时，上述系统的阀门开关过程仍存在串气的可能，一旦其中一个阀门出现故障，整个干燥系统需要全停，同时压缩机需要配合全停处理。

为了解决串气的问题，如图2所示，本实用新型的优选实施方式：在工作模块A1的进气端控制阀组A8两端并联有等待控制阀组A6，等待控制阀组A6的控制节点E8与再生调节阀22和第二冷却分离器B2之间的再生控制节点F连接，从而实现了某一干燥器吸附时，另一干燥器可处于等待状态，切换时，由等待状态切换到工作状态，避免了由干燥或冷却状态切换到工作状态串气的可能，提高了整个装置工作的可靠性。

下面以干燥器G1干燥压缩空气、干燥器G2等待为例，说明其气体干燥的具体流程。

正常情况下，干燥器G1干燥压缩空气，干燥器G2处于等待状态，不处于干燥和冷却吸附剂状态，气体流程是：从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过再生调节阀22、第二冷却器分离器B2、冷却调节阀1、控制阀7、13直接干燥后送管网，其余各阀处于关闭状态。

a、干燥器G2加热干燥吸附剂时，其气体流程如下：

干燥器G1继续干燥压缩空气，控制阀7、13处于打开状态，控制阀15、9、11处于关闭状态；再生调节阀22开度在50～75％，从压缩机来的高温高湿的压缩空气中，一部分经过控制阀21、10，控制阀6、8、12关闭，干燥器G2、控制阀14，与直接经过再生调节阀22的气流回合，再经过第二冷却分离器B2、冷却调节阀1、控制阀7进入干燥器G1干燥压缩空气，经控制阀13送出。干燥吸附剂完成后，将控制阀21、14关闭，同时再生调节阀22全开，干燥器G1继续干燥吸附剂，等待对干燥器G2进行冷却吸附剂。

b、干燥器二冷却吸附剂时，其气体流程如下：

控制阀9、11、12、21关闭，冷却调节阀1开度在50～75％，从压缩机来的高温高湿的压缩空气经过再生调节阀22到冷却分离器B2分为两路，其中一路经过冷却调节阀1、控制阀7、控制阀13送出，控制阀14、15、6处于关闭状态；另一路经过控制阀23、10进入干燥器G2进行冷却，再经过控制阀8进入冷却分离器B1进行冷却，冷却后气体通过控制阀7进入干燥器G1进行干燥，经控制阀13送出。冷却干燥器G1的流量可以通过冷却调节阀1进行控制。干燥器G2冷却完成后，全开冷却调节阀1、关闭控制阀23、14、6、8、10、12，进入等待干燥压缩空气状态。

c、进入干燥器G2干燥压缩空气时，先开控制阀6、12；等待5～10秒后，关闭控制阀7、13，干燥器G1进入等待干燥吸附剂状态。

Claims

1.压缩空气无损余热干燥再生装置，包括并联的工作模块(A1)和除尘模块(A2)，所述工作模块(A1)包括两个并联的干燥器(G1、G2)，两个干燥器(G1、G2)的进气端之间并联有两组进气端控制阀组(A8)，两个干燥器(G1、G2)的出气端之间并联有一组出气端控制阀组(A9)，每组控制阀组包括两个串联的控制阀，两个串联的控制阀之间为控制节点(E1、E2、E3)，第一冷却分离器(B1)串联在进气端的两控制节点(E1、E2)之间，所述除尘模块(A2)包括一个除尘控制阀组(A10)，除尘控制阀组(A10)与出气端控制阀组(A9)并联，除尘控制阀组(A10)的控制节点(E4)上串联有除尘器(D)，压缩空气进口与工作模块(A1)之间设置有冷却调节阀(1)，其特征是：压缩空气进口与冷却调节阀(1)之间设置有冷却分离模块(A5)，所述冷却分离模块(A5)由再生调节阀(22)串联第二冷却分离器(B2)后并联由两个控制阀(21、23)串联成的冷却控制阀组(A7)组成，冷却控制阀组(A7)的控制节点(E7)与工作模块(A1)的出气端控制阀组(A9)的控制节点(E3)串联。

2.如权利要求1所述的压缩空气无损余热干燥再生装置，其特征是：工作模块(A1)的进气端控制阀组(A8)两端并联有等待控制阀组(A6)，等待控制阀组(A6)的控制节点(E8)与再生调节阀(22)和第二冷却分离器(B2)之间的再生控制节点(F)连接。