CN206890724U - 一种制取低温洁净空气的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制取低温洁净空气的装置，包括依次连接的粉尘过滤器、空气压缩机、预冷板式换热器、空气净化机构和三通调节阀，还包括透平膨胀机和主换热器；三通调节阀的第一出口连接透平膨胀机入口，透平膨胀机出口连接主换热器低压低温空气入口，主换热器与低压低温空气入口连通的排气口用于连接气体处理回收机构；三通调节阀的第二出口连接的输送管路通过主换热器将产品送至用户。本实用新型通过透平膨胀机和主换热器制冷，并通过三通调节阀调节，制取出温度可在一定范围内调节的高质量低温洁净空气，解决了复叠式制冷系统中制冷工质污染环境的问题，有利于保护环境。且本实用新型造价低，操作简单，利于大批量生产低温洁净空气。

Description

一种制取低温洁净空气的装置

技术领域

本实用新型涉及空气制冷技术领域，尤其涉及一种制取低温洁净空气的装置。

背景技术

目前，制取低温空气的装置主要为复叠式制冷系统。复叠式制冷系统制取低温空气的工艺中，采用复叠式制冷机获得低温，然后与常温空气交换热量，常温空气被冷却，达到低温状态，同时复叠式制冷机中的制冷工质复热，随后再次采用复叠式制冷机获得低温，如此循环制冷。然而，生产过程中，对于复叠式制冷机中的制冷工质配方及使用量的要求十分严格，这是因为制冷工质往往对空气造成了严重的污染，如使用频率极高的氟利昂，破坏大气中的臭氧层，形成臭氧空洞，不利于保护环境。且复叠式制冷系统不能有效去除空气中的杂质，特别是二氧化碳、水蒸气等气态杂质。除此之外，复叠式制冷系统一次性投资大、运行费用高、维护难度大、操作难度大，这些因素都影响了制取低温空气的质量和效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种制取低温洁净空气的装置，能够以简单的制冷系统，高效率的大批量制取洁净的高质量低温空气。

本实用新型采用的技术方案为：

一种制取低温洁净空气的装置，包括粉尘过滤器、空气压缩机、预冷板式换热器、用于净化空气的空气净化机构、三通调节阀、用于对气体降压降温的透平膨胀机和进行热量交换以得到低温空气的主换热器；

粉尘过滤器的出口连接空气压缩机的入口，空气压缩机的出口连接预冷板式换热器的入口，预冷板式换热器出口连接空气净化机构的空气入口，空气净化机构的空气出口连接三通调节阀的入口，三通调节阀的第一出口连接透平膨胀机入口，透平膨胀机出口连接主换热器低压低温空气入口，主换热器与低压低温空气入口连通的排气口用于连接气体处理回收机构；三通调节阀的第二出口连接的输送管路通过主换热器将产品送至用户。

所述的制取低温洁净空气的装置，还包括回收气体加热器，回收气体加热器入口与主换热器的排气口相连接，回收气体加热器出口与空气净化机构的回收气体入口相连接。

所述的制取低温洁净空气的装置，还包括用于将废气排出的排气管路，排气管路的首端入口与主换热器的排气口相连接，排气管路的第二入口与空气净化机构的回收气体出口相连接，位于排气管路的首端入口和第二入口之间的第一出口与空气压缩机入口相连接。

所述的排气管路用于排出废气的第二出口处设置有消音器。

所述的空气净化机构包括两个交替工作的吸附器。吸附器中的吸附剂为13X分子筛。

所述的预冷板式换热器为铝制板翅式热交换器。所述的主换热器为铝制板翅式热交换器。

本实用新型通过粉尘过滤器和空气净化机构除去空气中的粉尘和气体杂质，并通过透平膨胀机和主换热器制冷，并通过三通调节阀调节，制取出温度可在一定范围内调节的高质量低温洁净空气，解决了复叠式制冷系统中制冷工质污染环境的问题，有利于保护环境。且本实用新型造价低，运行费用低，维护及操作难度小，有利于大批量生产高质量的低温洁净空气。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

一种制取低温洁净空气的装置，包括粉尘过滤器1、空气压缩机2、预冷板式换热器3、用于净化空气的空气净化机构4、三通调节阀5、用于对气体降压降温的透平膨胀机6和进行热量交换以得到低温空气的主换热器7；

粉尘过滤器1的出口连接空气压缩机2的入口，空气压缩机2的出口连接预冷板式换热器3的入口，预冷板式换热器3出口连接空气净化机构4的空气入口，空气净化机构4的空气出口连接三通调节阀5的入口，三通调节阀5的第一出口连接透平膨胀机6入口，透平膨胀机6出口连接主换热器7低压低温空气入口，主换热器7与低压低温空气入口连通的排气口用于连接气体处理回收机构；三通调节阀5的第二出口连接的输送管路通过主换热器7将产品送至用户。

本实用新型所述的制取低温洁净空气的装置，通过粉尘过滤器1和空气净化机构4除去空气中的粉尘和气体杂质，并利用透平膨胀机6制冷，解决了复叠式制冷系统中制冷工质污染环境的问题，制取出了高质量的低温洁净空气，通过三通调节阀5调节通过第一出口和第二出口的空气的比例，可制取出不同温度的低温洁净空气。且本实用新型造价低，运行费用低，维护及操作难度小，有利于大批量生产高质量的低温洁净空气。

所述的制取低温洁净空气的装置，还包括回收气体加热器8，回收气体加热器8入口与主换热器7的排气口相连接，回收气体加热器8出口与空气净化机构4的回收气体入口相连接。

所述的制取低温洁净空气的装置，还包括用于将废气排出的排气管路9，排气管路9的首端入口与主换热器7的排气口相连接，排气管路9的第二入口与空气净化机构4的回收气体出口相连接，位于排气管路9的首端入口和第二入口之间的第一出口与空气压缩机2入口相连接。

所述的排气管路9用于排出废气的第二出口处设置有消音器10。消音器10降低了装置的噪音，防止生产过程中噪音扰民。

所述的空气净化机构4包括两个交替工作的吸附器41，吸附器41中的吸附剂为13X分子筛。

13X分子筛是分子筛中孔径较大的类型，吸附大于3.65A小于10A任何分子，是吸附空气中的水蒸气、二氧化碳、硫化氢等气体的理想载体，吸附剂采用13X分子筛可提高制取的低温洁净空气的质量。

所述的预冷板式换热器3为铝制板翅式热交换器。所述的主换热器7为铝制板翅式热交换器。铝制板翅式换热器结构紧凑、重量轻、体积小和传热效率高等优点，采用铝制板翅式热交换器可显著提高制取低温洁净空气的效率。

在本实用新型的工作过程如下：空气经过粉尘过滤器1除去粉尘杂质后，被空气压缩机2压缩成为高压空气。高压空气再通过预冷板式换热器3预冷，随后进入空气净化机构4中除去水蒸气和二氧化碳等气体杂质。空气净化机构4中的两个吸附器41交替工作，高压空气只进入其中一个吸附器41中，当该吸附器41中的13X分子筛吸收杂质饱和后，高压空气进入另一个吸附器41中。经过空气净化机构4的高压洁净空气由三通调节阀5分为两部分，第一部分空气经透平膨胀机6降温降压后成为低压低温空气，由主换热器7低压低温空气入口进入主换热器7中；第二部分空气进入到与第二出口连接的输送管路并通过主换热器7，在主换热器7中与第一部分空气交换热量，温度降低，成为成品的低温洁净空气，被送至用户，同时第一部分空气也被复热。

通过调节三通调节阀5，可以调节第一部分空气和第二部分空气的比例，第二部分空气被制取成不同温度的低温洁净空气。第二部分空气复热后，由主换热器7的排气口排出，再次分成两路，一路直接进入排气管路9，作为再生气体进入到空气压缩机2中或者直接被排出；另一路进入回收气体加热器8被加热成高温气体，再进入到13X分子筛饱和的吸附器41中，用于13X分子筛的复原，再进入排气管路9被排出。

以上结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，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的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种制取低温洁净空气的装置，其特征在于：包括粉尘过滤器、空气压缩机、预冷板式换热器、用于净化空气的空气净化机构、三通调节阀、用于对气体降压降温的透平膨胀机和进行热量交换以得到低温空气的主换热器；

粉尘过滤器的出口连接空气压缩机的入口，空气压缩机的出口连接预冷板式换热器的入口，预冷板式换热器出口连接空气净化机构的空气入口，空气净化机构的空气出口连接三通调节阀的入口，三通调节阀的第一出口连接透平膨胀机入口，透平膨胀机出口连接主换热器低压低温空气入口，主换热器与低压低温空气入口连通的排气口用于连接气体处理回收机构；三通调节阀的第二出口连接的输送管路通过主换热器将产品送至用户。

2.根据权利要求1所述的制取低温洁净空气的装置，其特征在于：还包括回收气体加热器，回收气体加热器入口与主换热器的排气口相连接，回收气体加热器出口与空气净化机构的回收气体入口相连接。

3.根据权利要求2所述的制取低温洁净空气的装置，其特征在于：还包括用于将废气排出的排气管路，排气管路的首端入口与主换热器的排气口相连接，排气管路的第二入口与空气净化机构的回收气体出口相连接，位于排气管路的首端入口和第二入口之间的第一出口与空气压缩机入口相连接。

4.根据权利要求3所述的制取低温洁净空气的装置，其特征在于：所述的排气管路用于排出废气的第二出口处设置有消音器。

5.根据权利要求4所述的制取低温洁净空气的装置，其特征在于：所述的空气净化机构包括两个交替工作的吸附器。

6.根据权利要求5所述的制取低温洁净空气的装置，其特征在于：所述的吸附器中的吸附剂为13X分子筛。

7.根据权利要求6所述的制取低温洁净空气的装置，其特征在于：所述的预冷板式换热器为铝制板翅式热交换器。

8.根据权利要求7所述的制取低温洁净空气的装置，其特征在于：所述的主换热器为铝制板翅式热交换器。