CN206793347U - 一种降温吸附余热再生干燥器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降温吸附余热再生干燥系统，包括空压机、并排设置的第一吸附塔和第二吸附塔、消音器，所述第一吸附塔可通过切换阀与第二吸附塔相连通，所述空压机设于干燥系统的入口，还包括用于对自所述第一吸附塔或第二吸附塔中分离出的带水分空气进行热交换的换热器、用于对所述经过换热器的空气进行气液分离的分离器及干燥机，所述换热器、分离器及干燥机依次相连，所述干燥机包括制冷器，所述干燥机和第一吸附塔之间设有第一启闭阀。本实用新型中吸附塔之间循环的压缩空气具有较好的干燥度，降低了吸附塔内吸附剂的工作负荷，较常规形式的余热再生干燥器吸附剂使用寿命更长，设备出口空气露点温度更低。

Description

一种降温吸附余热再生干燥器

技术领域

本实用新型属于压缩空气干燥净化装置领域，尤其是涉及一种加入了降温除湿装置的降温吸附余热再生干燥器。

背景技术

在工业应用中，很多场合对压缩空气的露点有一定的要求，目前能达到露点-40℃压缩空气干燥机，应用较为广泛的是无热型和微热型干燥机。但这两种类型的干燥机在工作运行时要耗费大量的压缩空气和电能，能源浪费严重。余热再生吸附式干燥机由早期的无热再生干燥、有热再生（如鼓风加热、微热）干燥发展起来的一种新型干燥器。相比于传统的无热型和微热型干燥机，余热再生式干燥机经过特殊的设计，利用空压机自身的排气热量对吸附剂进行脱附再生完成干燥机的再生，大幅降低空压干燥过程的能耗。

余热再生干燥器利用空压机高温排气的余热，对吸附剂进行脱附再生。再生过程中，高温压缩空气携带从吸附剂分离出的水分进入换热器进行降温，经气液分离器除水后进入吸附塔进行干燥处理。受限于气液分离器分离效率，该过程中进入吸附塔的压缩空气会夹带部分液态水或含湿量较高。当过多液态水进入吸附塔时，吸附剂在瞬间吸附大量的水分，同时放出大量的吸附热，由于吸附剂是非导热体，吸附热无法及时散发而被吸附剂微孔内的液体水吸收，当热量足够时，这些水分蒸发成气体后体积急剧膨胀而胀破吸附剂,而吸附剂的破损将直接导致设备出口露点温度升高、粉尘含量增高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种可对压缩空气在进入吸附塔进行吸附之前进行干燥处理的降温吸附余热再生干燥系统，该系统延长了吸附剂的使用寿命，降低了出口空气露点温度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降温吸附余热再生干燥系统，包括空压机、并排设置的第一吸附塔和第二吸附塔、消音器，所述第一吸附塔可通过切换阀与第二吸附塔相连通，所述空压机设于干燥系统的入口，还包括用于对自所述第一吸附塔或第二吸附塔中分离出的带水分空气进行热交换的换热器、用于对所述经过换热器的空气进行气液分离的分离器及干燥机，所述换热器、分离器及干燥机依次相连，所述干燥机包括制冷器，所述干燥机和第一吸附塔之间设有第一启闭阀。

降温吸附余热再生干燥系统利用空压机高温排气的余热对吸附剂进行脱附再生，再生过程中，高温压缩空气携带从吸附剂分离出的水分进入换热器进行降温，经分离器除水后,进入干燥机，干燥机利用压缩空气中水蒸气分压由压缩空气温度的高低决定的特性进行降温脱水干燥，在保持压缩空气压力基本不变的情况下，含有大量水蒸汽的压缩空气主要在干燥机里通过与制冷器内制冷剂的换热完成汽—液冷凝相变，并排出设备，达到压缩空气预干燥的目的。经过预干燥的压缩空气直接进入吸附塔进行吸附干燥处理，以获得干燥度更好的高品质压缩空气。

进一步的，所述换热器包括设有进气口和出气口的壳体和设于壳体内的至少一管体，所述管体内设有冷却水；所述壳体包括上部体和下部体，所述下部体顶部设有供管体上部开口伸出的开口，所述上部体被分隔成两个腔室，该腔室上均设有供管体内介质流通的通孔；所述管体侧壁形成螺纹状结构。高温空气自进气口进入壳体内，置于管体内的冷却水将壳体内的气体冷却至常温后从出气口流出，而管体的螺纹状结构增大了管体的表面积，加快了热交换的进程，整个换热器的换热效率高，换热效果佳。

进一步的，所述壳体底部设有自动排水装置。

进一步的，所述空压机与换热器之间设有气动阀门。

进一步的，所述气动阀门为耐高温气动蝶阀。

进一步的，所述分离器为旋风分离器。工作过程中，气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上，碰撞后失去动能而与转向气体分离，分离效果更佳。

进一步的，所述干燥机集装于余热再生干燥系统，并由干燥系统的控制系统统一、自动控制。

本实用新型的工作原理是：利用空压机排出的高温空气所具有的热量对经过吸附过程的第一吸附塔或第二吸附塔内的吸附剂直接加热升温，使吸附剂得到彻底脱水再生；然后，高温高湿的压缩空气通过换热器与冷却水进行充分换热降温冷凝，再经分离器分离出液态水（经排污系统排出），经带有制冷器的干燥机进行预干燥处理。经预干燥处理之后的压缩空气进入第一吸附塔或第二吸附塔进行吸附干燥并到达干燥器出口。

由于经过干燥机降温除湿的压缩空气具有更好的干燥度，降低了第一吸附塔和第二吸附塔内吸附剂的工作负荷，降温吸附余热再生干燥系统较常规形式的余热再生干燥器吸附剂使用寿命更长，设备出口空气露点温度更低。

附图说明

图1为本实用新型的工艺流程示意图。

图2为换热器的结构示意图。

图3为本实用新型加热阶段的工艺流程示意图。

图4为本实用新型冷吹阶段的工艺流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，一种降温吸附余热再生干燥系统，包括空压机、第一吸附塔11、第二吸附塔12、换热器2、分离器3、干燥机4、消音器5、设于空压机和换热器2之间的气动阀门6及用于连接的配套管路7。并排设置的第一吸附塔11和第二吸附塔12通过切换阀相连通，空压机设置在干燥系统的空气入口处，换热器2、分离器3、干燥机4依次相连接在空压机和第一吸附塔11之间。于本实施例中，气动阀门6为耐高温气动蝶阀，分离器3为旋风分离器。

换热器2包括壳体21，壳体21被分隔成上部体和下部体，下部体的上方设有高温进气口211，下部体的下方设有常温出气口212，壳体21下部体连接有一自动排水装置，壳体21内设置有多个平行的管体22。上部体被分隔为两个相对独立的腔室，第一腔室的底部开有供管体22的顶部开口穿出的开口213，第一腔室的侧壁开设有供介质流通的第一通孔214；第二腔室的底部同样开设有开口216，第二腔室的侧壁同样开设有供介质流通的第二通孔215，冷却水作为介质自第一通孔214流入，从第二通孔215流出，使得管体22内具有不断流动的冷却水。

管体22呈U字形结构，其外壁形成螺纹状结构221，且相邻的螺纹状结构221平行设置，即螺纹水平延伸，增大了管体22与冷却水的接触面积。

参照图3所示，处于加热阶段时，按箭头所指方向，高温、欠饱和的湿空气由压缩机排出后，直接通过干燥系统的进口，先进入再生干燥系统的第二吸附塔12对其进行加热，然后进入换热器2，再进入分离器3，液态的水分被分离后进入干燥机4后通过第一启闭阀进入第一吸附塔11进行干燥，经过干燥的压缩空气由出口排出。

参照图4所示，处于冷吹阶段时，按箭头所指方向，经过一段时间加热后，处于加热阶段的吸附塔被旁通阀旁通，高温欠饱和的湿空气直接进入换热器2被冷却，再经过气液分离器3、干燥机4干燥后再进入使用管网，在再生干燥系统的出口一部分气流经过节流孔后流向被加热完毕的吸附塔内，将其冷却，最后经过再生排气口排出。冷吹结束后，开始升压，3分钟后第一吸附塔和第二吸附塔压力均衡；均匀完成后，第一吸附塔和第二吸附塔进行双塔切换，再生干燥系统进行另外一吸附塔的再生过程。

工作过程中，来自空气压缩机的高温压缩空气直接进入吸附塔对吸附塔内填充的吸附剂进行升温再生，之后高温压缩空气携带从吸附剂分离出的水分自进气口211进入换热器2的壳体21内与管体22内的冷却水进行换热降温处理后自出气口212流出，并由分离器3采用旋风分离方式去除大部分液态水,形成常温饱和压缩空气。常温饱和压缩空气进入干燥机4通过与其制冷器内制冷剂的换热、除湿形成低温干燥压缩空气，实现压缩空气的预干燥。完成预干燥的压缩空气直接进入吸附塔吸附床，吸附剂将水分子吸附在活性氧化铝或分子筛颗粒内，含水量很低的干燥空气则输送至下游用户。当一吸附塔吸附饱和后，双塔切换，循环工作，连续向用户用气系统提供高品质干燥压缩空气。

本实用新型的工作原理是：降温吸附余热再生干燥系统利用空压机高温排气的余热对吸附剂进行脱附再生，之后夹带从吸附剂分离出的水分的高温压缩空气进入换热器、分离器将至常温并去除液态水，然后进入干燥机进行预干燥，再进入吸附塔进行吸附以得到干燥度更高的压缩空气。该装置为双塔结构，两塔循环工作，自动控制，可实现高品质干燥压缩空气的不间断供应。该干燥机由于利用制冷器对压缩空气进行了预干燥处理，使进行吸附塔的吸附剂水分含量更低，可直接提高吸附剂使用寿命，降低设备出口空气露点温度。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种降温吸附余热再生干燥系统，包括空压机、并排设置的第一吸附塔(11)和第二吸附塔(12)、消音器(5)，所述第一吸附塔(11)可通过切换阀与第二吸附塔(12)相连通，所述空压机设于干燥系统的入口，其特征在于：还包括用于对自所述第一吸附塔(11)或第二吸附塔(12)中分离出的带水分空气进行热交换的换热器(2)、用于对所述经过换热器(2)的空气进行气液分离的分离器(3)及用于对经过分离器(3)的空气进行干燥处理的干燥机(4)，所述换热器(2)、分离器(3)及干燥机(4)依次相连，所述干燥机(4)包括制冷器，所述干燥机(4)和第一吸附塔(11)之间设有第一启闭阀。

2.根据权利要求1所述的降温吸附余热再生干燥系统，其特征在于：所述换热器(2)包括设有进气口(211)和出气口(212)的壳体(21)和设于壳体(21)内的至少一管体(22)，所述管体(22)内设有冷却水；所述壳体(21)包括上部体和下部体，所述下部体顶部设有供管体(22)上部开口伸出的开口，所述上部体被分隔成两个腔室，该腔室上均设有供管体(22)内介质流通的通孔；所述管体(22)侧壁形成螺纹状结构(221)。

3.根据权利要求2所述的降温吸附余热再生干燥系统，其特征在于：所述壳体(21)底部设有自动排水装置。

4.根据权利要求1所述的降温吸附余热再生干燥系统，其特征在于：所述空压机与换热器(2)之间设有气动阀门(6)。

5.根据权利要求4所述的降温吸附余热再生干燥系统，其特征在于：所述气动阀门(6)为耐高温气动蝶阀。

6.根据权利要求1所述的降温吸附余热再生干燥系统，其特征在于：所述分离器(3)为旋风分离器。