CN205182471U - 余热回收再生零气耗组合式干燥器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压缩空气干燥净化技术领域，特指余热回收再生零气耗组合式干燥器，空气入口一路通过蝶阀F1与前置冷却器、冷媒蒸发器串接，冷媒蒸发器的一端设有气水分离器，通过管路和单向阀ZF2与A吸附器下端的蝶阀F5、B吸附器下端的蝶阀F6连接；A吸附器、B吸附器上端分别设有单向阀ZF3、ZF4、ZF5、ZF6，A吸附器、B吸附器通过粉尘过滤器连接空气出口；空气入口另一路通过蝶阀F2、第二余热回收器、后部冷却器、旋风分离塔、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6连接，其结构设计简单科学，根据环境湿度自动选择运行模式，多段位余热回收且不用外加热，降低运行成本，延长吸附剂使用寿命的干燥器，余热回收全部采用“冷热交换”取得热量用于吸附剂的再生，实行零排放。利用PLC读取环境相对湿度自动化控制，延长吸附剂的使用寿命，节能效果显著。

Description

余热回收再生零气耗组合式干燥器

技术领域：

本实用新型涉及压缩空气干燥净化技术领域，特指余热回收再生零气耗组合式干燥器。

背景技术：

压缩空气干燥净化器常用的型式有冷冻式干燥和吸附式干燥两种。冷冻干燥是利用制冷机组使压缩空气冷却、降温、分离其中的水蒸气，让压缩空气露点降到2℃～10℃。此时空气中的含水量仍有5.6-9.3g/m³，仅适合要求不高的行业使用。吸附干燥是利用吸附剂采用变压、变温吸附、再生的原理吸附空气中的水份，效果很好。能让压缩空气露点降到-20℃～70℃。含水量只有1.0–0.005g/m³(亦有将二者简单串联或组合装在一起的)干燥度能满足绝大多数行业的需求。但传统的吸附干燥方式中，吸附剂必须消耗5％-15％空气作为再生气还原吸附剂(无热再生、有热再生)，而造成极大的浪费。如专利号为：CN201470290U的实用新型公开了一种零气耗鼓风热再生吸附式干燥机，它虽然没有消耗压缩空气，但确增加了“鼓风机”，“电加热器”，二者同样消耗着能源。再如专利号为：CN203803342U实用新型公开了压缩余热零再生气损耗吸附式干燥机，技术上有三方面不足，一是再生气直接取“压缩空气”，从空压机通过管道流来的空气一定存在降温，当到达100℃以下时，就必定会有水份析出，尽管温度仍然很高，但对吸附剂的还原有影响或不彻底；二是直接取“压缩空气”，只适合无油机、离心机，对于广大的微油机用户不适用。因为所有吸附材料都惧油雾、尘埃、氧化物的污染；三是用于沿海地区或环境湿度很高时，空气压缩后的大量水分加重了吸附剂的负荷，氧化铝、分子筛的寿命会很短，同样运行费用增大。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供余热回收再生零气耗组合式干燥器，其结构设计简单科学，根据环境湿度自动选择运行模式，多段位余热回收且不用外加热，降低运行成本，延长吸附剂使用寿命的干燥器，余热回收全部采用“冷热交换”取得热量用于吸附剂的再生，实行零排放。利用PLC读取环境相对湿度自动化控制，延长吸附剂的使用寿命，节能效果显著。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，其包括前置冷却器与冷冻干燥系统和后部冷却器、旋风分离塔与吸附干燥系统，空气入口一路通过蝶阀F1与前置冷却器、冷媒蒸发器串接，冷媒蒸发器的一端设有气水分离器，通过管路和单向阀ZF2与A吸附器下端的蝶阀F5、B吸附器下端的蝶阀F6连接；A吸附器、B吸附器上端分别设有单向阀ZF3、ZF4、ZF5、ZF6，A吸附器、B吸附器通过粉尘过滤器连接空气出口；空气入口另一路通过蝶阀F2、第二余热回收器、后部冷却器、旋风分离塔、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6连接。

所述的气水分离器上分别连接冷媒压缩机、第一余热回收器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀，气水分离器、冷媒压缩机、第一余热回收器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀构成冷冻干燥系统。

所述的后部冷却器连接有第二余热回收器、后部冷却器、旋风分离塔、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6、A吸附器、B吸附器、单向阀ZF3、ZF4、ZF5、ZF6、再生量调节阀F4、增压器、蝶阀F9、F10、第一余热回收器，第二余热回收器、后部冷却器、旋风分离塔、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6、A吸附器、B吸附器、单向阀ZF3、ZF4、ZF5、ZF6、再生量调节阀F4、增压器、蝶阀F9、F10、第一余热回收器、第二余热回收器构成吸附干燥系统。

所述的冷冻干燥系统与吸附干燥系统，按空气的流向可串联使用。

所述的冷冻干燥系统与吸附干燥系统连接有程控器PLC，程控器PLC发出指令是由环境湿度决定。

所述的冷媒蒸发器与气水分离器一体成形结构，气水分离器的下部设自动排水器。

本实用新型有益效果为：空气入口一路通过蝶阀F1与前置冷却器、冷媒蒸发器串接，冷媒蒸发器的一端设有气水分离器，通过管路和单向阀ZF2与A吸附器下端的蝶阀F5、B吸附器下端的蝶阀F6连接；A吸附器、B吸附器上端分别设有单向阀ZF3、ZF4、ZF5、ZF6，A吸附器、B吸附器通过粉尘过滤器连接空气出口；空气入口另一路通过蝶阀F2、第二余热回收器、后部冷却器、旋风分离塔、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6连接，余热回收全部采用“冷热交换”取得热量用于吸附剂的再生，实行零排放，利用PLC读取环境相对湿度自动化控制，延长吸附剂的使用寿命，节能效果显著。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的另一方向结构示意图。

图3是本实用新型的又一方向的结构示意图。

具体实施方式：

见图1至图3所示：本实用新型本实用新型采用如下技术方案，其包括前置冷却器2与冷冻干燥系统和后部冷却器9、旋风分离塔10与吸附干燥系统，空气入口1一路通过蝶阀F1与前置冷却器2冷媒蒸发器3串接，冷媒蒸发器3的一端设有气水分离器4，通过管路和单向阀ZF2与A吸附器11下端的蝶阀F5、B吸附器12下端的蝶阀F6连接；A吸附器11、B吸附器12上端分别设有单向阀ZF3、ZF4、ZF5、ZF6，A吸附器11、B吸附器12通过粉尘过滤器13连接空气出口14；空气入口1另一路通过蝶阀F2、第二余热回收器8、后部冷却器9、旋风分离塔10、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6连接。

所述的气水分离器4上分别连接冷媒压缩机5、第一余热回收器6、冷凝器7、蒸发器3、膨胀阀16，气水分离器4、冷媒压缩机5、第一余热回收器6、冷凝器7、蒸发器3、膨胀阀16构成冷冻干燥系统。

所述的后部冷却器9连接有第二余热回收器8、后部冷却器9、旋风分离塔10、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6、A吸附器11、B吸附器12、单向阀ZF3、ZF4、ZF5、ZF6、再生量调节阀F4、增压器15、蝶阀F9、F10、第一余热回收器6，第二余热回收器8、后部冷却器9、旋风分离塔10、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6、A吸附器11、B吸附器12、单向阀ZF3、ZF4、ZF5、ZF6、再生量调节阀F4、增压器15、蝶阀F9、F10、第一余热回收器6、第二余热回收器8构成吸附干燥系统。

所述的冷冻干燥系统与吸附干燥系统，按空气的流向可串联使用。

所述的冷冻干燥系统与吸附干燥系统连接有程控器PLC17，程控器PLC17发出指令是由环境湿度决定。

所述的冷媒蒸发器3与气水分离器4一体成形结构，气水分离器4的下部设自动排水器41。

附图1中：空气入口一路通过蝶阀F1与前置冷却器相连串接冷媒蒸发器；冷媒蒸发器与气水分离器做成一体，通过管路和单向阀ZF2与A吸附器下端蝶阀F5、B吸附器下端蝶阀F6连接；A吸附器、B吸附器上端分别接有单向阀(ZF3、ZF4、ZF5、ZF6)再通过粉尘过滤器)连接空气出口；空气入口另一路通过蝶阀F2和第二余热回收器、后部冷却器、旋风分离塔、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6连接。冷媒压缩机、第一余热回收器、冷凝器、蒸发器、气水分离器、膨胀阀组成冷冻干燥系统。第二余热回收器、后部冷却器、旋风分离塔、单向阀ZF1与蝶阀F5、蝶阀F6、A吸附器、B吸附器、单向阀(ZF3、ZF4、ZF5、ZF6)、再生量调节阀F4、增压器、蝶阀F9、F10、第一余热回收器、第二余热回收器、组成吸附干燥系统。冷冻干燥系统与吸附干燥系统，就空气的流向可串联使用，亦可单独使用吸附系统由程控器PLC17发出指令是由环境湿度(自由设定)决定。上述所有连接均用适径管道连接。

工作流程：

如图2所示，当环境相对湿度＞70％时(可自由设定)，程控器指令制冷系统启动。A吸附器吸附,B吸附器再生加热阶段：

压缩空气从入口1通过蝶阀F1进入前置冷却器2，利用水气交换进行预冷却，排除冷凝水。再进入蒸发器3得到低温冷却，转入气水分离器4，完成液态水的气水分离(液态水由自动排水器排除)。露点降到2℃～10℃压缩空气经过单向阀ZF2、蝶阀F5进入A吸附器11深度吸附干燥，然后经过单向阀ZF5、粉尘过滤器13至空气出口14。从空气出口14经再生量调节阀F4，取约3-4％的纯净干燥空气通过增压器15增高0.01Mpa，经蝶阀F10、第一余热回收器6升温至80℃左右、第二余热回收器8(无温升)、单向阀ZF4流入B吸附器12，利用变温再生原理，对B吸附器12中的吸附剂进行加热再生，加热再生后经单向阀ZF8进入后部冷却器9，利用水气交换进行冷却，经旋风分离塔10分离排除冷凝水，再通过单向阀ZF1、蝶阀(F5)进入A吸附器循环使用。

下一阶段“冷吹时”蝶阀F9打开，蝶阀F10关闭。再生气不通过第一余热回收器6、第二余热回收器8。

B吸附器吸附,A吸附器再生加热阶段：

其工作流程仅A、B吸附器相对应的蝶阀状态对换完成)

如附图3所示，当环境相对湿度＜70％时(可自由设定)，制冷系统关闭，仅运行吸附干燥系统。

A吸附器吸附,B吸附器再生加热阶段：

压缩空气从入口1通过蝶阀F2、第二余热回收器8、后部冷却器9，利用水气交换进行冷却，经旋风分离塔10分离排除冷凝水，再通过单向阀ZF1、蝶阀F5进入A吸附器11深度吸附干燥，然后经过单向阀ZF5、粉尘过滤器13至空气出口14。从空气出口14经再生量调节阀F4，取约3-4％的纯净干燥空气通过增压器15增高0.01Mpa，经蝶阀F10、第一余热回收器6(无温升)、第二余热回收器8升温至110℃左右、单向阀ZF4流入B吸附器12，利用变温再生原理，对B吸附器12中的吸附剂进行加热再生，加热再生后经单向阀ZF8进入后部冷却器9，利用水气交换进行冷却，经旋风分离塔10分离排除冷凝水，再通过单向阀ZF1、蝶阀(F5)进入A吸附器循环使用。

下一阶段“冷吹时”蝶阀F9打开，蝶阀F10关闭。再生气不通过第一余热回收器6、第二余热回收器8。

B吸附器吸附,A吸附器再生加热阶段：

其工作流程仅A、B吸附器相对应的蝶阀状态对换完成。

第一余热回收器回收冷媒压缩的热量；第二余热回收器回收空气压缩的热量。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (6)

1.余热回收再生零气耗组合式干燥器，其包括前置冷却器(2)与冷冻干燥系统和后部冷却器(9)、旋风分离塔(10)与吸附干燥系统，其特征在于：空气入口(1)一路通过蝶阀(F1)与前置冷却器(2)冷媒蒸发器(3)串接，冷媒蒸发器(3)的一端设有气水分离器(4)，通过管路和单向阀(ZF2)与A吸附器(11)下端的蝶阀(F5)、B吸附器(12)下端的蝶阀(F6)连接；A吸附器(11)、B吸附器(12)上端分别设有单向阀(ZF3、ZF4、ZF5、ZF6)，A吸附器(11)、B吸附器(12)通过粉尘过滤器(13)连接空气出口(14)；空气入口(1)另一路通过蝶阀(F2)、第二余热回收器(8)、后部冷却器(9)、旋风分离塔(10)、单向阀(ZF1)与蝶阀(F5)、蝶阀(F6)连接。

2.根据权利要求1所述的余热回收再生零气耗组合式干燥器，其特征在于：所述的气水分离器(4)上分别连接冷媒压缩机(5)、第一余热回收器(6)、冷凝器(7)、蒸发器(3)、膨胀阀(16)，气水分离器(4)、冷媒压缩机(5)、第一余热回收器(6)、冷凝器(7)、蒸发器(3)、膨胀阀(16)构成冷冻干燥系统。

3.根据权利要求1所述的余热回收再生零气耗组合式干燥器，其特征在于：所述的后部冷却器(9)连接有第二余热回收器(8)、后部冷却器(9)、旋风分离塔(10)、单向阀(ZF1)与蝶阀(F5)、蝶阀(F6)、A吸附器(11)、B吸附器(12)、单向阀(ZF3、ZF4、ZF5、ZF6)、再生量调节阀(F4)、增压器(15)、蝶阀(F9、F10)、第一余热回收器(6)，第二余热回收器(8)、后部冷却器(9)、旋风分离塔(10)、单向阀(ZF1)与蝶阀(F5)、蝶阀(F6)、A吸附器(11)、B吸附器(12)、单向阀(ZF3、ZF4、ZF5、ZF6)、再生量调节阀(F4)、增压器(15)、蝶阀(F9、F10)、第一余热回收器(6)、第二余热回收器(8)构成吸附干燥系统。

4.根据权利要求2或3所述的余热回收再生零气耗组合式干燥器，其特征在于：所述的冷冻干燥系统与吸附干燥系统，按空气的流向可串联使用。

5.根据权利要求1或2或3所述的余热回收再生零气耗组合式干燥器，其特征在于：所述的冷冻干燥系统与吸附干燥系统连接有程控器PLC(17)，程控器PLC(17)发出指令是由环境湿度决定。

6.根据权利要求1所述的余热回收再生零气耗组合式干燥器，其特征在于：所述的冷媒蒸发器(3)与气水分离器(4)一体成形结构，气水分离器(4)的下部设自动排水器(41)。