CN201439046U - 高压微热再生吸附式过滤干燥器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压微热再生吸附式过滤干燥器，包括干燥塔A(5)、干燥塔B(19)、进气管路及供气管路，具有桥式连接的四个气动球阀(2、4、21、22)的进气管路与两个干燥塔(5、19)的下端连接，具有桥式连接的四个止回阀(7、8、9、10)的供气管路与两个干燥塔(5、19)的上端连接，所述的供气管路上连接有减压加热管路，所述的减压加热管路一端与桥式连接的止回阀(7、9)连接，另一端与桥式连接的止回阀(8、10)连接。采用以上结构后，既可提高再生的效果，又可减少再生耗气量，同时也适用于高压气体的使用要求。

Description

高压微热再生吸附式过滤干燥器

技术领域

本实用新型涉及一种气体吸附式干燥设备，具体讲是一种高压微热再生吸附式过滤干燥器。

背景技术

一般气体中均存在水分，这对于有些工业生产及一些需要气动控制的设备有着不利的影响，尤其是高压压缩机输出的高压压缩气体，其气体中的水分在温度稍微降低时，容易在管道、阀门和容器内凝结，对气动管路和设备产生腐蚀、污垢及堵塞的现象，更会严重影响到生产和设备的正常运行，这对于化工、食品、冶金、航空、航天等行业的影响尤其严重。但是目前市场上使用的高压再生吸附式干燥器均为无热再生干燥器，其工作过程中始终有一个干燥塔处于再生状态，再生过程需要消耗掉15％左右的压缩气体，对于贵重气体(如氦气等)来说，这种气体消耗就太过昂贵了。

因此，采用微热再生，可加速干燥剂中水分的析出，减少再生周期时间。它通过PLC编程控制加热器的工作和再生周期时间，使再生的一个干燥塔不用全程工作，减少了气体的消耗。这样可提高干燥效果，改善气体品质。低压微热干燥器由两个装有干燥剂的干燥塔及相应的控制阀、管道所构成，工作时，当一个干燥塔对潮湿的压缩气体进行吸附干燥时，同时另一个干燥塔要由干燥气体输入塔内将其吸附剂进行解湿再生。但是这种微热再生技术存在着以下几个缺点：

①由于这种微热再生技术一般只能应用于低压气体中，即一般工作压力在6MPa以下，已经远远不能满足和适应有些行业如航空航天对高压气体(压力可达40MPa)的使用需求。

②由于这种微热再生技术中的再生一塔吸附剂需要消耗另一塔大量的干燥后的成品气体，一般耗气量都在15％以上，否则很难有好的再生效果，这就导致工作供气量的严重不足及压缩空气能量的浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种适用于高压气体(压力可达40MPa)、再生效果好及气体浪费小的高压微热再生吸附式过滤干燥器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的高压微热再生吸附式过滤干燥器，包括干燥塔A、干燥塔B、进气管路及供气管路，具有桥式连接的四个气动球阀，即第一气动球阀、第二气动球阀、第三气动球阀和第四气动球阀的进气管路与两个干燥塔的下端连接，具有桥式连接的四个止回阀，即第一止回阀、第二止回阀、第三止回阀和第四止回阀的供气管路与两个干燥塔的上端连接，所述的供气管路上连接有减压加热管路，所述的减压加热管路一端与桥式连接的第一止回阀和第二止回阀连接，另一端与桥式连接的第三止回阀和第四止回阀连接。

采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点：由于在供气管路上分接了一个减压加热管路，使分流出来的部分高压干燥气体减压并加热，然后用该加热后的气体对干燥塔内的吸附剂进行低压高温解湿再生，既可提高再生的效果，又可减少再生耗气量，同时也适用于高压气体的使用要求。

作为改进，所述的减压加热管路包括依次连接的减压阀、安全阀、压力表、节流阀和电加热器，所述的减压阀与桥式连接的第三止回阀和第四止回阀连接，所述的电加热器与桥式连接的第一止回阀和第二止回阀连接。采用这种结构后，经减压阀减压和电加热器加热升温后的气体对吸附剂的解湿再生效果明显，可以减少再生气体对干燥塔内的吸附剂的脱附时间，从而大大减少了再生用所需的气体气量。

作为进一步改进，所述的电加热器包括电加热元件、外套管、内套管、出气接头、进气接头和超温保护器，所述的超温保护器与电加热元件连接，所述的电加热元件位于内套管内，所述的内套管位于外套管内，所述的内套管与外套管均与出气接头固定连接且内套管与出气接头相通，所述的进气接头与外套管固定连接且与外套管相通。采用这种结构后，由于在外套管内又设置了一个内套管，形成了双流程两次加热结构，使换热面积增大，热交换效率明显提高，从而大大减少了热量损失。

作为再一步改进，所述的减压加热管路中设有温度控制器，所述的温度控制器装在电加热器出口端与桥式连接的第一止回阀和第二止回阀之间。采用这种结构后，使减压加热管路具有超温保护功能，使电加热器和吸附剂的使用寿命更长。

作为更进一步地改进，所述的桥式连接的第一气动球阀、第二气动球阀和第三气动球阀、第四气动球阀之间串联连接有第五气动球阀，所述的第五气动球阀的两端分别与两个干燥塔连接。采用这种结构后，可以在吸附作用结束后使两个干燥塔内的压力相等，从而准备进入新一轮的吸附、再生循环阶段。

附图说明

图1是本实用新型高压微热再生吸附式过滤干燥器的原理图；

图2电加热器的剖视结构示意图。

其中，1、进气阀；2、第一气动球阀；3、第五气动球阀；4、第三气动球阀；5、干燥塔A；6、压力表A；7、第一止回阀；8、第三止回阀；9、第二止回阀；10、第四止回阀；11、供气阀；12、减压阀；13、安全阀；14、压力表C；15、节流阀；16、电加热器；161、电加热元件；162、外套管；163、内套管；164、出气接头；165、超温保护器；166、外加热腔；167、内加热腔；168、进气接头；17、温度控制器；18、压力表B；19、干燥塔B；20、消音器；21、第四气动球阀；22、第二气动球阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。

由图1所示的本实用新型高压微热吸附式过滤干燥器的原理图可知，它包括干燥塔A5、干燥塔B19、进气管路及供气管路。具有桥式连接的四个气动球阀，即第一气动球阀2、第二气动球阀22、第三气动球阀4和第四气动球阀21的进气管路与干燥塔A5、干燥塔B19的下端连接。具有桥式连接的四个止回阀，即第一止回阀7、第二止回阀9、第三止回阀8和第四止回阀10的供气管路与两个干燥塔A5、干燥塔B19的上端连接。所述的供气管路上连接有减压加热管路，所述的减压加热管路一端与桥式连接的第一止回阀7和第二止回阀9连接，另一端与桥式连接的第三止回阀8和第四止回阀10连接。

换句话说，这是一种对称的双干燥塔并联结构，一塔吸附，另一塔再生，交替循环工作。在两个装有吸附剂的干燥塔A5和干燥塔B19下端之间连接有五个气动球阀：第一气动球阀2、第二气动球阀22、第三气动球阀4、第四气动球阀20和第五气动球阀3，其中第一气动球阀2、第二气动球阀22和第三气动球阀、第四气动球阀是桥式连接，第五气动球阀3与干燥塔A5和干燥塔B19串联，构成均压管路。

第一气动球阀2和第二气动球阀22连接的一端与进气阀1相连，第一气动球阀2的另一端与干燥塔A5的下端相连，第二气动球阀22的另一端与干燥塔B19的下端相连，构成进气管路。

第三气动球阀4和第四气动球阀21相连的一端与消音器20相连，第三气动球阀4的另一端与干燥塔A5的上端相连，第四气动球阀21与干燥塔B19的下端相连，构成再生气排泄管路。

在干燥塔A5和干燥塔B19的上端之间连接有四个止回阀，即第一止回阀7、第二止回阀9、第三止回阀8和第四止回阀10，其中第一止回阀7、第二止回阀9和第三止回阀8、第四止回阀10是桥式连接，第三止回阀8和第四止回阀10相连的一端与供气阀11连接，第三止回阀8的另一端与干燥塔A5的上端相连，第四止回阀10的另一端与干燥塔B19的上端相连，这样构成了一个成品气供气管路。

所述的减压加热管路包括依次连接的减压阀12、安全阀13、压力表14、节流阀15和电加热器16，所述的减压阀12与桥式连接的第三止回阀8和第四止回阀10连接，所述的电加热器16与桥式连接的第一止回阀7和第二止回阀9连接，从而实现吸附剂微热再生。减压阀12将分流出来的部分高压干燥气体减压至0.6～1.0MPa后输送到电加热器16内加热至70～95℃，用该加热后的气体对干燥塔内的吸附剂进行低压高温解湿再生，既可提高再生的效果，又可减少再生耗气量，因此本实用新型特别适合用于压力在40MPa以下的特殊行业用高压压缩气体的干燥处理。

所述的减压加热管路中设有采用可编程控制器PLC控制的温度控制器17，装在电加热器16出口端与桥式连接的第一止回阀7和第二止回阀9之间。这样可以方便控制进入干燥塔内的再生气体的温度，吸附剂不致于超过设定温度，使干燥塔的操作比较经济，从而更加节省能源及提供更多的工作气源。

由图2所示的电加热器的剖视结构示意图可知，所述的电加热器16包括电加热元件161、外套管162、内套管163、出气接头164、进气接头168和超温保护器165，所述的超温保护器165与电加热元件161连接，所述的电加热元件161位于内套管163内，所述的内套管163位于外套管162内，所述的内套管162与外套管163均与出气接头164固定连接且内套管163与出气接头164相通，所述的进气接头168与外套管162固定连接且与外套管162相通。

电加热器16工作时，首先，将减压后的待加热再生气体由电加热器16一端的进气接头168进入其外加热腔166内，先由被电加热元件161加热的内套管163对再生气体进行一次预热。然后，经另一端的内加热腔167入口进入内加热腔167，由电加热元件161对再生气体进行二次加热。最后，被加热再生气体由出气接头164输出。另外，电加热器16装有超温保护器165，一般为市售的PT100，当电加热元件161发热温度超过它的实际使用温度值时，超温保护器165会适时切断电源，从而保护电加热元件161因超温而被烧坏。

本实用新型是这样工作的，一个干燥塔在高压、常温下吸附流经塔内的潮湿气体中的水分，另一个干燥塔在低压、高温下用部分干燥气体使吸附塔中的吸附饱和后的吸附剂进行解湿再生，经过一定时间，两塔自动交替循环，这样就保证了干燥压缩气体的连续供应，而每个塔的实际工作过程分为三个阶段：吸附——再生——均压。

①吸附。待处理的气体先后经前置过滤器、精密过滤器、除油过滤器把气体中含有的液态水、固态杂质和油雾粒子被分离出来。经过滤后的气体通过第一气动球阀2由下向上流经干燥塔A5，气体中的潮湿在此被吸附，干燥后的气体通过第三止回阀8经后置除尘过滤器过滤后变成成品气到达出口提供给用户使用。

②再生。干燥塔A5工作在吸附状态的同时，干燥塔B19工作在再生状态。再生气体来自经干燥塔A5干燥后分流出来的部分成品气，也就是干燥的成品气到达出口前分为两路，一路供给用户使用，另一路有部分干燥气体作为再生气体经减压阀12减压后(减压至0.6～1.0MPa)，通过节流阀15进入到电加热器16中，在电加热器16内再生气体被加热，温度上升至70～95℃再经第二止回阀9进入干燥塔B19内。然后对干燥塔B19内吸附剂含有上半个周期吸附下来的水分进行高温解湿再生后经第四气动球阀21、消音器20排入大气中。

③均压。干燥塔A5在吸附结束时，第五气动球阀3打开，干燥塔B19进入升压过程，直至两个干燥塔的压力相等。然后关闭第五气动球阀3，两个干燥塔开始切换，这样可以进入新一轮的吸附、再生和均压工作循环阶段，即进入干燥塔B19吸附、干燥塔A5再生阶段。

而此时，第二气动球阀22打开，待干燥的气体进入干燥塔B19，进入干燥塔B19内的气体被干燥，干燥塔A5内的吸附剂被再生。然后按照上述顺序进行“吸附——再生——均压”连续循环工作。

整个系统各个元器件的工作程序，如五个气动球阀(2、3、4、21、22)、电加热器16和温度控制器17等均由可编程控制器PLC来控制实现。

Claims (5)

1.一种高压微热再生吸附式过滤干燥器，包括干燥塔A(5)、干燥塔B(19)、进气管路及供气管路，具有桥式连接的四个气动球阀，即第一气动球阀(2)、第二气动球阀(22)、第三气动球阀(4)和第四气动球阀(21)的进气管路与两个干燥塔(5、19)的下端连接，具有桥式连接的四个止回阀，即第一止回阀(7)、第二止回阀(9)、第三止回阀(8)和第四止回阀(10)的供气管路与两个干燥塔(5、19)的上端连接，其特征在于：所述的供气管路上连接有减压加热管路，所述的减压加热管路一端与桥式连接的第一止回阀(7)和第二止回阀(9)连接，另一端与桥式连接的第三止回阀(8)和第四止回阀(10)连接。

2.根据权利要求1所述的高压微热再生吸附式过滤干燥器，其特征在于：所述的减压加热管路包括依次连接的减压阀(12)、安全阀(13)、压力表(14)、节流阀(15)和电加热器(16)，所述的减压阀(12)与桥式连接的第三止回阀(8)和第四止回阀(10)连接，所述的电加热器(16)与桥式连接的第一止回阀(7)和第二止回阀(9)连接。

3.根据权利要求2所述的高压微热再生吸附式过滤干燥器，其特征在于：所述的电加热器(16)包括电加热元件(161)、外套管(162)、内套管(163)、出气接头(164)、进气接头(168)和超温保护器(165)，所述的超温保护器(165)与电加热元件(161)连接，所述的电加热元件(161)位于内套管(163)内，所述的内套管(163)位于外套管(162)内，所述的内套管(163)与外套管(162)均与出气接头(164)固定连接且内套管(163)与出气接头(164)相通，所述的进气接头(168)与外套管(162)固定连接且与外套管(162)相通。

4.根据权利要求2所述的高压微热再生吸附式过滤干燥器，其特征在于：所述的减压加热管路中设有温度控制器(17)，所述的温度控制器(17)装在电加热器(16)出口端与桥式连接的第一止回阀(7)和第二止回阀(9)之间。

5.根据权利要求1所述的高压微热再生吸附式过滤干燥器，其特征在于：所述的桥式连接的第一气动球阀(2)、第二气动球阀(22)和第三气动球阀(4)、第四气动球阀(21)之间串联连接有第五气动球阀(3)，所述的第五气动球阀(3)的两端分别与两个干燥塔(5、19)连接。