CN201493042U - 一种余热式组合低露点干燥机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气体干燥装置，尤其是一种组合式低露点干燥机。包括冷冻式干燥系统、吸附式干燥系统压缩机的制冷剂输出端设有余热换热器，所述的余热换热器的制冷剂输出端与冷凝器相连通；余热换热器进、出空气管路并联在吸附塔的连接管路内，并通过控制阀门使其处于吸附式干燥系统的气流回路内。具有能耗低、再生气损耗小、冷凝器负荷低等特征。

Description

一种余热式组合低露点干燥机

技术领域

本实用新型涉及一种气体干燥装置，尤其是一种组合式低露点干燥机。

背景技术

目前在气体净化行业中，冷冻式干燥机具有无气量损耗、能耗低，但具有露点温度局限性的特点，而吸附式干燥机却具有再生气损耗大，能耗高，但成品气露点低的特点，为了达到最佳的经济运行点和得到高品质的低露点成品气，人们往往把它们通过合理的管道连接和容量搭配，最大限度的发挥二者的优点，作成一种新型的组合式低露点干燥机。

吸附式干燥机在常温下吸附时，根据变压吸附原理(PSA)，利用干燥剂表面与空气中水蒸汽分压取得平衡的特性，将空气中的水分吸附，从而达到去除压缩空气中水份的目的。当空气流经一个塔被干燥时，另一个塔则须通以微量干燥压缩空气，采用降压、吹洗的方法，使已经吸附了水份的干燥剂进行解吸再生，即干燥剂解吸并将水份排出机外。而根据变温原理，对吸附剂进行再生之前，把这部分干燥压缩空气加热到一定的温度，会使吸附剂的吸附能力大大降低，有助于大幅提高吸附剂的再生效率，节约再生气耗量。

而冷冻式干燥机是根据冷冻除湿的原理，把高温高湿的压缩气体和由蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成的制冷系统进行热交换而降温来得到理想成品气的，在制冷系统中，低温低压的制冷剂在蒸发器中和压缩空气热交换而蒸发，经过压缩机压缩成高温高压的制冷剂气体，再经过冷凝器冷凝，带走热量，成低温高压的制冷剂液体，为下一次在蒸发器中进行的热交换提供理想的制冷剂做准备，实现蒸发压缩冷凝蒸发的封闭循环。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的吸附式干燥机能耗高、再生气损耗大，冷冻式干燥机冷凝器负荷大等的技术问题，提供一种利用冷冻式干燥机的制冷剂在蒸发器中和压缩气体热交换得到的热量，以及压缩机的压缩功转变而来的热量来加热吸附式干燥机的再生气来提高再生质量，降低能耗。而且通过吸附式干燥机的再生气带走了冷冻式干燥机制冷系统的一部分余热，减轻了冷凝器的负担的余热式组合低露点干燥机。

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：一种余热式组合低露点干燥机，包括冷冻式干燥系统、吸附式干燥系统以及其间的连接管路和控制阀门，所述的冷冻式干燥系统由空气换热器、蒸发器、压缩机、冷凝器以及相应的连接管路和控制阀门构成；所述的吸附式干燥系统由吸附塔以及相应的连接管路和控制阀门构成，其特征在于所述的压缩机的制冷剂输出端设有余热换热器，所述的余热换热器的制冷剂输出端与冷凝器相连通；余热换热器进、出空气管路并联在吸附塔的连接管路内，并通过控制阀门使其处于吸附式干燥系统的气流回路内。在冷冻式压缩空气干燥机的制冷系统中增加一个余热换热器，使吸附式压缩空气干燥机部分的再生气体在进入再生塔对吸附剂进行脱附再生之前，先进入余热换热器以便利用冷冻式压缩空气干燥机的制冷系统余热加热以提高再生质量。反过来，由于吸附式压缩空气干燥机部分的再生气带走了一部分冷冻式压缩空气干燥机的制冷系统余热，减轻了冷冻式压缩空气干燥机冷凝器的负荷，使冷冻式压缩空气干燥机和吸附式压缩空气干燥机两个原本互不干涉的个体形成一个效益互补的整体。而当吸附式压缩空气干燥机再生塔内的吸附剂完成脱附再生，开始对其冷吹降温时，再生气通过旁通管路不再被加热。所有功能通过合理的管路连接，由电气控制和气动控制完成。

作为优选，所述的余热换热器的进空气管路串联一个再生气加热阀，再生气加热阀及余热换热器的上游端通过一个再生气冷吹阀相连接。余热换热器中制冷剂和压缩空气分别走不同的流通路径，使两者在不混合的前提下完成换热过程。在吸附式干燥机出口取一部分干燥的压缩空气经过再生气加热阀，在余热换热器中与冷冻式干燥机的制冷系统完成换热，得到较高温度的再生气，再经过再生气止回阀，进入吸附塔对吸附剂进行脱附再生，这部分吸收了较多水份的再生气经过一排气阀和一消音器排出吸附式干燥机外。当吸附剂完成脱附再生时，必须对吸附剂进行冷吹，使它完全恢复吸附水分的能力。这时让吸附式干燥机出口过来的干燥压缩空气不再经过余热换热器，直接经再生气冷吹阀旁通进入吸附塔。所有功能通过合理的管路连接，由电气控制和气动控制完成。

作为优选，所述的吸附式干燥系统的出气管路通过冷冻式干燥系统的空气换热器与外界连通。低温的干燥压缩空气经过干燥气出气止回阀，进入冷冻式干燥系统的空气换热器，冷却了高温高湿空气，同时本身温度也升高，防止了输送管路的外结露。

作为优选，所述的吸附式干燥系统为双塔式，两塔通过进气端的进气阀、排气阀，出气端的干燥气出气止回阀、和再生气止回阀的相互切换而交替作为吸附塔和再生塔。

本实用新型的带来的有益效果是，实现了利用冷冻式干燥机的制冷剂在蒸发器中和压缩气体热交换得到的热量，以及压缩机的压缩功转变而来的热量来加热吸附式干燥机的再生气来提高再生质量。而且通过吸附式干燥机的再生气带走了冷冻式干燥机制冷系统的一部分余热，减轻了冷凝器的负担的余热式组合低露点干燥机。具有能耗低、再生气损耗小、冷凝器负何低等特征。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图。

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：本实用新型主要由冷冻式干燥系统和吸附式干燥系统组成，其中高温高湿空气首先经过冷冻式干燥系统的空气换热器4与已干燥过的低温压缩气体进行热交换，降低温度，然后再经过蒸发器5，经过冷冻除湿，大部分气态水成液态水被除去。此后，湿度很低的压缩气体经过进气阀14、15进入吸附式干燥系统的吸附塔10、11被进一步干燥除湿，得到更低露点的成品气，最后低温的干燥压缩空气经过阀干燥气出气止回阀6、7，进入空气换热器4，冷却了高温高湿空气，同时本身温度也升高，防止了输送管路的外结露。

冷冻式干燥系统的制冷系统主要由制冷压缩机1、冷凝器3、蒸发器5组成，低温低压的制冷剂在蒸发器中与高温高湿的压缩空气换热蒸发，经过制冷压缩机压缩，成为高温高压的制冷剂气体，又通过冷凝器把热量带走，成为低温高压制冷剂液体，经过膨胀减压成为低温低压的制冷剂蒸汽进入蒸发器，为了在冷凝器把热量带走之前利用制冷系统的余热，在制冷压缩机和冷凝器之间增加余热换热器2。

余热换热器中制冷剂和压缩空气分别走不同的流通路径，使两者在不混合的前提下完成换热过程。在II吸附式干燥机出口取一部分干燥的压缩空气经过再生气加热阀18，在余热换热器2中与冷冻式干燥机的制冷系统完成换热，得到较高温度的再生气，再经过再生气止回阀9、8，进入吸附塔11、10、对吸附剂进行脱附再生，这部分吸收了较多水份的再生气经过排气阀13、12和消音器16排出吸附式干燥系统外。当吸附剂完成脱附再生时，必须对吸附剂进行冷吹，使它完全恢复吸附水分的能力。这时让吸附式干燥系统出口过来的干燥压缩空气不再经过余热换热器，直接经再生气冷吹阀17旁通进入吸附塔。所有功能通过合理的管路连接，由电气控制和气动控制完成。

所以本实用新型是具有能耗低、再生气损耗小、冷凝器负何低等特征。

Claims (5)

1.一种余热式组合低露点干燥机，包括冷冻式干燥系统、吸附式干燥系统以及其间的连接管路和控制阀门，所述的冷冻式干燥系统由换热器、蒸发器、压缩机、冷凝器以及相应的连接管路和控制阀门构成；所述的吸附式干燥系统由吸附塔以及相应的连接管路和控制阀门构成，其特征在于所述的压缩机(1)的制冷剂输出端设有余热换热器(2)，所述的余热换热器的制冷剂输出端与冷凝器(3)相连通；余热换热器进、出空气管路并联在吸附塔(10、11)的连接管路内，并通过控制阀门使其处于吸附式干燥系统的气流回路内。

2.根据权利要求1所述的一种余热式组合低露点干燥机，其特征在于所述的余热换热器的进空气管路串联一个再生气加热阀(18)，再生气加热阀及余热换热器的上游端通过一个再生气冷吹阀(17)相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种余热式组合低露点干燥机，其特征在于所述的吸附式干燥系统的出气管路通过冷冻式干燥系统的空气换热器与外界连通。

4.根据权利要求1或2所述的一种余热式组合低露点干燥机，其特征在于所述的吸附式干燥系统为双塔式，两塔通过进气端的进气阀、排气阀，出气端的干燥气出气止回阀、和再生气止回阀的相互切换而交替作为吸附塔和再生塔。

5.根据权利要求3所述的一种余热式组合低露点干燥机，其特征在于所述的吸附式干燥系统为双塔式，两塔通过进气端的进气阀、排气阀，出气端的干燥气出气止回阀、和再生气止回阀的相互切换而交替作为吸附塔和再生塔。

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