CN201371022Y - 高效紧凑节能型冷冻式干燥机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空气干燥装置，尤其是涉及一种高效紧凑节能型冷冻式干燥机。包括预冷回热器、蒸发器、制冷压缩机，所述的蒸发器的进气口与预冷回热器的预冷部分相连，蒸发器的出气口与一个汽水分离器的进气口相连，汽水分离器的出气口与预冷回热器的回热部分相连，预冷回热器的预冷部分与回热部分分别设有高压进气口和低压出气口。本实用新型能够有效的分离水分，防止二次蒸发，防止液态水进入用户管道的高效紧凑节能型冷冻干燥机。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气干燥装置，尤其是涉及一种高效紧凑节能型冷冻式干燥机。
背景技术
从空压机出来的压缩空气是一种不干净的气体，其中混有多种杂质(包括固体微粒、水、油等)会对生产过程及产品质量带来微害，所以对压缩空气进行净化和干燥处理在产业方面是必须的。现有的紧凑型冷冻式干燥机换热器虽采用铝板翅式换热器，但它是预冷回热与蒸发器二者合而为一，并不设汽水分离装置。这样在换热过程中就会使冷凝液随气流进入预冷器，随着热交换的进行水滴中的一部分“二次蒸发”返回气相，使成品气中水分含量增加导致露点上升，另一部分来不及蒸发的液态水则随气流进入用户管道，使下游用气设备中出现液态水，这样势必影响产品的质量。为了使换热过程中凝结的液态水能很好的从成品气中分离出来，从而保证成品气的质量，我们设计了一种新型高效紧凑节能型铝板翅式冷冻干燥机，它比前者多设一个汽水分离装置，它能有效地除去大量的细小的水滴和水雾，从而保证排出的压缩空气的低露点温度值。
发明内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的冷凝液会随气流进入预冷器，造成二次蒸发，使成品气中水分含量增加导致露点上升；液态水随气流进入用户管道，使下游用气设备中出现液态水，这样势必影响产品的质量等的技术问题，提供了一种能够有效的分离水分，防止二次蒸发，防止液态水进入用户管道的高效紧凑节能型冷冻干燥机。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高效紧凑节能型冷冻式干燥机，包括预冷回热器、蒸发器、压缩机，其特征在于所述的蒸发器的进气口与预冷回热器的预冷部分相连，蒸发器的出气口与一个汽水分离器的进气口相连，汽水分离器的出气口与预冷回热器的回热部分相连，预冷回热器的预冷部分与回热部分分别设有高压进气口和低压出气口。45℃热而潮湿的压缩空气由高压进气口进入预冷回热器的预冷器部分，与在蒸发器中被制冷剂冷却后的压缩空气进行热交换。其中使进入预冷器的45℃压缩空气温度降至25℃，初步降低湿热饱和进气的温度和含水量，在一定程度上减轻蒸发器的热负荷，进而降低整机的能耗；另外在蒸发器中被冷却除水到2℃的压缩空气经气水分离装置分离掉凝结水变成干燥的压缩空气回到预冷回热器的回热部分，与高温45℃的压缩空气进行热交换温度提升到35℃由低压出气口出去，从而降低压缩空气在出口处的相对湿度，使输气管道不会因相对湿度过高而出现内壁生锈，同时也避免了因外壁温度过低而出现的管外“挂露”现象，改善车间工作环境。
作为优选，所述的汽水分离器设于蒸发器的下部，并与蒸发器、预冷换热器三者连于一体，构成铝板翅式换热器。
作为优选，所述的汽水分离器内设有丝网，该丝网将汽水分离器腔体分为上下两部分，丝网下侧的腔体上设有一个排水口，排水口与一个电动排水器相连。蒸发器出来的2℃压缩空气首先进入我们特设的气水分离器部分，此分离器内部装有不锈钢丝网，当夹带着细小的水滴和水雾的压缩空气流经装有不锈钢丝网的气水分离器时，由于不锈钢丝网的表面间隙较小，可以有效除去小至5μm的雾装微粒，这样大量的细小的水滴和水雾被凝聚在气水分离器部分的底部，通过排水口接电动排水器排出系统外，被除去水分的2℃的压缩空气再进入预冷回热部分与进入预冷器部分的45℃的压缩空气进行热交换升温至35℃后由低压出气口排出，排出的压缩空气压力露点低于3℃。
作为优选，所述的蒸发器的热交换管的制冷装置由制冷压缩机、风冷冷凝器、干燥过滤器、自动膨胀阀依次顺序连接，并与热交换管构成环状结构。在预冷器部分先预冷到25℃的压缩空气再进入到多通道铝板翅式换热器的蒸发器部分，与在蒸发通道内的低温低压的制冷剂液体进行热交换，冷却到2℃，此时有大量的凝结水凝结出来，通过蒸发器底部的排水口接电动排水器排出。在蒸发器中压缩空气被降温至2℃，大量的凝结水从排水口接电动排水器排出系统外。
作为优选，所述的自动膨胀阀的进气端一侧为高压部分；自动膨胀阀的出气端一侧为低压部分，其中高压部分的管路上设有高压控制器，低压部分的管路上设有低压控制器。当出现压力过低或过高时，都说明系统发生了异常，高压控制器或低压控制器就会在出现相应的异常情况时发生断开系统电源，对系统进行保护，也是一种系统的安全措施。
作为优选，特征在于所述的风冷冷凝器的电机采用外转子电机。这种电机在这里使用具有效率高、能耗低等特点。
本实用新型的带来的有益效果是，解决了现有技术所存在的冷凝液会随气流进入预冷器，造成二次蒸发，使成品气中水分含量增加导致露点上升；液态水随气流进入用户管道，使下游用气设备中出现液态水，提供了一种能够有效的分离水分，防止二次蒸发，防止液态水进入用户管道，并高效紧凑节能的冷冻干燥机。
附图说明
图1是本实用新型的系统工艺流程示意图；
图2是本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：图1是本实用新型的系统工艺流程示意图；图2是本实用新型的系统结构示意图。本实用新型是一种高效紧凑节能型冷冻式干燥机，包括预冷回热器5、蒸发器4、制冷压缩机7，蒸发器的进气口与预冷回热器的预冷部分相连，蒸发器的出气口与一个汽水分离器14的进气口相连，汽水分离器的出气口与预冷回热器的回热部分相连，汽水分离器设于蒸发器的下部，并与蒸发器、预冷换热器三者连于一体，构成铝板翅式换热器。汽水分离器内设有丝网，该丝网将汽水分离器腔体分为上下两部分，丝网下侧的腔体上设有一个排水口，排水口与一个电动排水器相连6。预冷回热器的预冷部分与回热部分分别设有高压进气口2和低压出气口3。蒸发器的热交换管的制冷装置由制冷压缩机、风冷冷凝器8、干燥过滤器9、自动膨胀阀10依次顺序连接，并与热交换管构成环状结构。自动膨胀阀的进气端一侧为高压部分；自动膨胀阀的出气端一侧为低压部分，其中高压部分的管路上设有高压控制器12，低压部分的管路上设有低压控制器11。风冷冷凝器的电机采用外转子电机。
本实用新型是根据水的饱和蒸气压力和温度之间的对应关系，利用制冷装置使压缩空气冷却到一定的露点温度，析出所含的水份，通过汽水分离器与电动排水器将水排出，从而使压缩空气得到干燥。
压缩空气中水蒸气的量是由压缩空气的温度决定的：在保持压缩空气压力基本不变的情况下，降低压缩空气的温度可减少压缩空气中的水蒸气含量，而多余的水蒸气会凝结成液体。冷冻式干燥机就是利用这一原理采用制冷技术干燥压缩空气的，因此冷冻式干燥机具有制冷系统。
冷冻式干燥机的制冷系统属于压缩式制冷，由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化并与压缩空气和冷却介质进行热量交换。制冷压缩机将蒸发器内的低压低温制冷剂吸入压缩机汽缸内，制冷剂蒸汽经过压缩，压力、温度同时升高；高压高温的制冷剂蒸汽被压至冷凝器，在冷凝器内，温度较高的制冷剂蒸汽与温度比较低的空气进行热交换，制冷剂的热量被空气带走而冷凝下来，制冷剂蒸汽变成了液体。这部分液体再被输送至膨胀阀，经过膨胀阀节流成了低温低压的液体并进入蒸发器；在蒸发器内低温、低压的制冷剂液体吸收压缩空气的热量而汽化，而压缩空气得到冷却后凝结出大量的液体水；蒸发器中的制冷剂蒸汽又被压缩机吸走，这样制冷剂便在系统中经过压缩、冷凝、节流、蒸发这样四个过程，从而完成了一个循环。
在冷冻式干燥机的制冷系统中，蒸发器是输送冷量的设备，制冷剂在其中吸收压缩空气的热量，实现脱水干燥的目的。压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机输入功率转化的热量一起传递给冷却介质空气带走。膨胀阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。
所以本实用新型能够有效的分离水分，防止二次蒸发，防止液态水进入用户管道，并高效紧凑节能的冷冻干燥机。是在现有技术基础上的一次重大改进。
Claims (7)
1.高效紧凑节能型冷冻式干燥机，包括预冷回热器、蒸发器、制冷压缩机，其特征在于所述的蒸发器的进气口与预冷回热器的预冷部分相连，蒸发器的出气口与一个汽水分离器的进气口相连，汽水分离器的出气口与预冷回热器的回热部分相连，预冷回热器的预冷部分与回热部分分别设有高压进气口和低压出气口。
2.根据权利要求1所述的高效紧凑节能型冷冻式干燥机，其特征在于所述的汽水分离器设于蒸发器的下部，并与蒸发器、预冷换热器三者连于一体，构成铝板翅式换热器。
3.根据权利要求1或2所述的高效紧凑节能型冷冻式干燥机，其特征在于所述的汽水分离器内设有丝网，该丝网将汽水分离器腔体分为上下两部分，丝网下侧的腔体上设有一个排水口，排水口与一个电动排水器相连。
4.根据权利要求1或2所述的高效紧凑节能型冷冻式干燥机，其特征在于所述的蒸发器的热交换管的制冷装置由制冷压缩机、风冷冷凝器、干燥过滤器、自动膨胀阀依次顺序连接，并与热交换管构成环状结构。
5.根据权利要求3所述的高效紧凑节能型冷冻式干燥机，其特征在于所述的蒸发器的热交换管的制冷装置由制冷压缩机、风冷冷凝器、干燥过滤器、自动膨胀阀依次顺序连接，并与热交换管构成环状结构。
6.根据权利要求4所述的高效紧凑节能型冷冻式干燥机，其特征在于所述的自动膨胀阀的进气端一侧为高压部分；自动膨胀阀的出气端一侧为低压部分，其中高压部分的管路上设有高压控制器，低压部分的管路上设有低压控制器。
7.根据权利要求4所述的高效紧凑节能型冷冻式干燥机，其特征在于所述的风冷冷凝器的电机采用外转子电机。
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