CN205925376U - 空气净化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气净化设备。该净化设备包括冷冻干燥单元、吸附干燥单元和除油过滤单元，吸附干燥单元与冷冻干燥单元通过气体流路相连，除油过滤单元设置在气体流路上。通过设置除油过滤单元能够将冷冻干燥单元处理后的气体中的油雾去除，从而有利于抑制油雾使吸附干燥单元中的吸附剂中毒的现象发生，进而有利于提高吸附干燥单元的吸附效果。

Description

空气净化设备

技术领域

本实用新型涉及空气净化领域，具体而言，涉及一种空气净化设备。

背景技术

空压机中产生的压缩空气常常含有以下物质：水汽、油分一氧化碳、二氧化碳、固体杂质等，这些成分的多少会直接影响到压缩空气的质量，进而直接或间接对人体及下游的工艺生产线造成不利影响，因而需要使用空气净化设备对上述压缩气体进行净化。

现有空气净化设备的工艺流程如图1所示，空压机后冷器出来的45℃的待处理的压缩空气先通入除油过滤器10'滤除油、除水，然后通入冷干机单元20'的预冷器21'进行热交换。预冷器21'分为管程和壳程两部分，管程走冷冻干燥后的压缩空气，壳程走来自除油过滤器10’的需要处理的压缩空气，它们通过高效换热管进行热交换。使冷冻干燥后的压缩空气温度升高25℃左右，同时降低了通入蒸发器22'的压缩空气温度。降温后的压缩空气在蒸发器22'中进行热交换，使压缩空气冷却至2℃左右的温度，此时压缩空气中的大部分水分、油分及部分杂质在此被凝结。然后2℃左右的压缩空气经过气水分离器23'将空气与水分分离，然后水分、油分经自动排水器排出，而此时的冷冻后的压缩空气再回到预冷器21'的管程与壳程中的压缩空气进行热交换。热交换后25℃左右的压缩空气通入吸附干燥机单元30'的吸附塔，采用变压变温吸附的原理，吸附压缩空气中的水分子，从而获得干燥压缩空气。从吸附塔出来的干燥压缩空气再经除尘过滤器40'除去在变压吸附过程中产生的少许粉尘，经除尘过滤后压缩空气直接输送至用气点。

但是，使用以上工艺流程处理的压缩空气除掉一部分的油和水，含油量和含水量都达不到仪用气的要求，它的缺点有：

1、除油不净。进气温度45℃时除油，除油效果和除油效率都不好，很多微油雾混合在压缩空气中被带到后面的吸附单元和用气点，一部分被吸附剂吸收，造成吸附剂“中毒”失效，不能吸水干燥；一部分被带到用气点，造成气动元器件老化损坏。

2、干燥不深。吸附干燥的原理是：低温吸附，高温解吸。温度越低干燥吸附的效果越好。按以上流程压缩空气通入吸附塔进行吸附干燥时的温度是25℃左右，不能深度干燥。另外因除油不净而造成的吸附剂失效也是干燥不深又一大原因。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种空气净化设备，以解决现有的空气净化设备除油不净的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种空气净化设备，净化设备包括：冷冻干燥单元；吸附干燥单元，与冷冻干燥单元通过气体流路相连；及除油过滤单元，设置在气体流路上。

进一步地，冷冻干燥单元包括：预冷装置，设置有压缩空气入口和第一冷却气出口，压缩空气入口与压缩空气输送管路相连；冷却装置，设置有第一冷却气入口和第二冷却气出口，第一冷却气出口与第一冷却气入口通过第一冷却气输送管路相连；及气水分离装置，设置有第二冷却气入口和气体出口，第二冷却气入口与第二冷却气出口通过第二冷却气输送管路相连。

进一步地，预冷装置为间接换热器，间接换热器具有放热侧和吸热侧，压缩空气入口和第一冷却气出口设置在放热侧的两端，吸附干燥单元设置有气体入口和干燥气出口，气体入口与气水分离装置的气体出口相连，干燥气出口与吸热侧的入口端通过干燥气输送管路相连，气体出口与冷冻干燥单元通过气体流路相连。

进一步地，净化设备还包括除尘过滤单元，除尘过滤单元设置于干燥气输送管路上。

进一步地，间接换热器为螺旋管式换热器。

进一步地，净化设备还包括前置过滤器，前置过滤器设置于压缩空气输送管路上。

进一步地，冷却装置为蒸发器。

进一步地，吸附干燥单元包括并联设置的第一吸附塔和第二吸附塔。

进一步地，除油过滤单元为带有虑孔直径为0.01～3μm滤芯的油雾过滤器。

应用本实用新型的技术方案，设置除油过滤单元能够经冷冻干燥单元处理后的气体中的油雾除去从而有利于抑制油污使吸附干燥单元中的吸附剂中毒的现象发生，进而有利于提高吸附干燥单元的吸附效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有的空气净化设备的结构示意图；以及

图2示出了根据本实用新型的一种典型的实施方式提供的空气净化设备的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10'、除油过滤器；20'、冷干机单元；21'、预冷器；22'、蒸发器；23'、气水分离器；30'、吸附干燥机单元；40'、除尘过滤器；

10、冷冻干燥单元；11、预冷装置；111、压缩空气入口；112、第一冷却气出口；12、冷却装置；121、第一冷却气入口；122、第二冷却气出口；13、气水分离装置；131、第二冷却气入口；132、气体出口；20、吸附干燥单元；21、气体入口；22、干燥气出口；30、除油过滤单元；40、除尘过滤单元；50、前置过滤器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

正如背景技术所描述，现有的空气净化设备存在除油不净从而造成吸附干燥单元的干燥效果较差的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种空气净化设备，如图1所示，该净化设备包括冷冻干燥单元10、吸附干燥单元20和除油过滤单元30，吸附干燥单元20与冷冻干燥单元10通过气体流路相连，除油过滤单元30设置在气体流路上。

本实用新型提供的空气净化设备通过设置除油过滤单元30能够将冷冻干燥单元10处理后的气体中的油雾去除，从而有利于抑制油雾使吸附干燥单元20中的吸附剂中毒的现象发生，进而有利于提高吸附干燥单元20的吸附效果。

优选地，除油过滤单元30为带有虑孔直径为0.01～3μm滤芯的油雾过滤器。采用带有上述滤芯的油雾过滤器有利于进一步提高空气净化设备的除油效率。

采用上述空气净化设备能够使很好的去除空气中的油分。在一种优选的实施方式中，如图1所示，冷冻干燥单元10包括预冷装置11，冷却装置12和气水分离装置13。预冷装置11设置有压缩空气入口111和第一冷却气出口112，压缩空气入口111与压缩空气输送管路相连；冷却装置12设置有第一冷却气入口121和第二冷却气出口122，第一冷却气出口112与第一冷却气入口121通过第一冷却气输送管路相连；气水分离装置13设置有第二冷却气入口131和气体出口132，第二冷却气入口131与第二冷却气出口122通过第二冷却气输送管路相连，气体出口132与冷冻干燥单元10通过气体流路相连。

通过设置预冷装置11能够将空气中的一部分水分冷凝，从而降低通入冷却装置12中的第一冷却气中的水分含量，进而减少冷却装置12的工作负荷。设置气水分离装置13能够使第二冷却气中的气体和液体分离而得到较为干燥的气体，进而减轻后续流程的工作负荷。分离出的液体成分(包括水分和油分)可以通过排液器排出。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，预冷装置11为间接换热器，间接换热器具有放热侧和吸热侧，压缩空气入口111和第一冷却气出口112设置在放热侧的两端，吸附干燥单元20设置有气体入口21和干燥气出口22，气体入口21与气水分离装置13的气体出口132相连，干燥气出口22与吸热侧的入口端通过干燥气输送管路相连。

将经过吸附干燥单元20中净化的干燥气作为预冷装置11的冷媒有利于通过冷凝降低第一冷却气中的水分含量的同时，还能够提高干燥气的温度，从而有利于抑制净化后的干燥气在输送至用气点的过程中在管道上结露。

上述空气净化设备中，将经过吸附干燥单元20中净化的干燥气作为预冷装置11的冷媒有利于抑制净化后的干燥气在输送至用气点的过程中在管道上结露。在一种优选的实施方式中，如图1所示，该净化设备还包括除尘过滤单元40，除尘过滤单元40设置于干燥气输送管路上。吸附干燥单元20通常采用变温吸附的原理对气体进行净化。而在干燥气输送管路上设置除尘过滤单元40有利于降低因变温吸附过程而残留在净化后的干燥气中的少量粉尘，从而有利于提高预冷装置11中间接换热器的使用寿命。

上述空气净化设备中，间接换热器可以采用本领域常用的换热器。在一种优选的实施方式中，间接换热器为螺旋管式换热器。采用螺旋式管式换热器有利于提高间接换热器的换热面积，进而提高其换热效率。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，上述净化设备还包括前置过滤器50，前置过滤器50设置于压缩空气输送管路上。设置前置过滤器50有利于初步除去待净化的空气中部分油分、水分和杂质。

上述空气净化设备中，冷却装置可以采用本领域常用的冷却装置，如冷凝管和冷风机等。在一种优选的实施方式中，冷却装置12为蒸发器。由于待净化的空气中的需要除去的成分主要是水和少量的油，采用蒸发器能够通过对蒸发其中冷媒的选择达到快速降温的目的，因而采用蒸发器作为冷却装置较为简便和经济。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，上述吸附干燥单元20包括并联设置的第一吸附塔和第二吸附塔。设置并联的第一吸附塔和第二吸附塔有利于使两个吸附塔作为一开一备使用，这有利于保证在其中一个吸附塔出现故障时不影响整个空气净化设备的运行。

实施例1

采用如图2所示的空气净化设备，将从空压机后冷器出来的45℃待处理的压缩空气先通入前置过滤器50，然后通入冷冻干燥单元10的预冷装置11(预冷器)进行热交换，得到第一冷却气；其中预冷装置分为管程和壳程两部分，管程走吸附干燥后的成品干燥气，壳程走需要处理的压缩空气，使吸附干燥单元20净化后的干燥气的温度升高30℃左右，使第一冷却气降至常温。

从预冷装置11(预冷器)出来的第一冷却气再通入冷却装置12(蒸发器)进行热交换，得到2℃左右的第二冷却气。

将第二冷却气经过气水分离装置13(气水分离器)将空气与水分分离，得到2℃的低温压缩空气，其中水分和油分经电子排水器排出。

经过气水分离装置13(气水分离器)分离出的2℃的低温压缩空气通入除油过滤单元30(带有0.01μm滤芯的油雾过滤器)进行除油。

将除油后的低温压缩空气通入吸附干燥单元20(吸附干燥机)的吸附塔中进行净化，得到所需干燥气。从吸附塔出来的干燥气再经除尘过滤单元40(除尘过滤器)后通入预冷装置11(预冷器)与待净化的压缩空气进行热交换，使干燥气的温度升高至30℃，然后经预冷装置11的空气出口直接输送至用气点。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：本实用新型提供的空气净化设备通过设置除油过滤单元能够将冷冻干燥单元处理后的气体中的油雾去除，从而有利于抑制油雾使吸附干燥单元中的吸附剂中毒的现象发生，进而有利于提高吸附干燥单元的吸附效果。上述空气净化设备在使用中既能得到高品质的仪用压缩空气又能降低设备自身的维护成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空气净化设备，其特征在于，所述净化设备包括：

冷冻干燥单元(10)；

吸附干燥单元(20)，与所述冷冻干燥单元(10)通过气体流路相连；及

除油过滤单元(30)，设置在所述气体流路上。

2.根据权利要求1所述的空气净化设备，其特征在于，所述冷冻干燥单元(10)包括：

预冷装置(11)，设置有压缩空气入口(111)和第一冷却气出口(112)，所述压缩空气入口(111)与压缩空气输送管路相连；

冷却装置(12)，设置有第一冷却气入口(121)和第二冷却气出口(122)，所述第一冷却气出口(112)与所述第一冷却气入口(121)通过第一冷却气输送管路相连；及

气水分离装置(13)，设置有第二冷却气入口(131)和气体出口(132)，所述第二冷却气入口(131)与所述第二冷却气出口(122)通过第二冷却气输送管路相连，所述气体出口(132)与所述冷冻干燥单元(10)通过气体流路相连。

3.根据权利要求2所述的空气净化设备，其特征在于，所述预冷装置(11)为间接换热器，所述间接换热器具有放热侧和吸热侧，所述压缩空气入口(111)和所述第一冷却气出口(112)设置在所述放热侧的两端，

所述吸附干燥单元(20)设置有气体入口(21)和干燥气出口(22)，所述气体入口(21)与所述气水分离装置(13)的所述气体出口(132)相连，所述干燥气出口(22)与所述吸热侧的入口端通过干燥气输送管路相连。

4.根据权利要求3所述的空气净化设备，其特征在于，所述净化设备还包括除尘过滤单元(40)，所述除尘过滤单元(40)设置于所述干燥气输送管路上。

5.根据权利要求3或4所述的空气净化设备，其特征在于，所述间接换热器为螺旋管式换热器。

6.根据权利要求2所述的空气净化设备，其特征在于，所述净化设备还包括前置过滤器(50)，所述前置过滤器(50)设置于所述压缩空气输送管路上。

7.根据权利要求2所述的空气净化设备，其特征在于，所述冷却装置(12)为蒸发器。

8.根据权利要求1所述的空气净化设备，其特征在于，所述吸附干燥单元(20)包括并联设置的第一吸附塔和第二吸附塔。

9.根据权利要求1所述的空气净化设备，其特征在于，所述除油过滤单元(30)为带有虑孔直径为0.01～3μm滤芯的油雾过滤器。