CN208542031U - 高集成度的压缩空气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高集成度的压缩空气净化系统，包括箱体以及均设置在箱体内的预热换热器和反应器，在所述箱体的外壁上设置有压缩空气进口和压缩空气出口，在所述预热换热器上设有预热进气口、预热出气口、换热进气口和换热出气口，所述反应器包括反应筒以及同轴地插入反应筒中的进气管和出气管；所述压缩空气进口和预热进气口、预热出气口和进气管的外端、出气管的外端和换热进气口以及换热出气口和压缩空气出口之间均通过连接管道连接。采用本实用新型提供的高集成度的压缩空气净化系统，简单紧凑，体积小巧，使用灵活，净化效果好、效率高，使用成本低廉，使用寿命长，维护成本低，能够持续稳定地提供无油的洁净的压缩空气。

Description

高集成度的压缩空气净化系统

技术领域

本实用新型属于空气压缩机技术领域，具体涉及一种高集成度的压缩空气净化系统。

背景技术

在电子、食品、医药等特殊行业，对压缩空气的品质要求高，这种润滑式空压机无法满足这些行业对压缩空气的质量要求。传统的无油空气压缩机虽然能控制压缩空气油含量，但制造成本极高，使用寿命也只有油润滑式空气压缩机一半，不但极不经济，而且在工业生产区域，空气中自身就含有油污，即便无油空压机能控制压缩过程不带入油，压缩空气的油含量也会因空气本身含油而远超过标准。

目前市场上出现了以催化氧化为技术核心的压缩空气净化器，能够实现除油、杀菌，净化后的压缩空气在冷却过程中所产生的冷凝液，无残油，可直接排放，能够为整个工厂的气源进行净化。现在有一种需求是只有某一两个终端工位对压缩空气的洁净度有要求，其它工位并无需求，因此，现有的压缩空气净化系统在这种场景下显得并不实用不仅结构复杂，设备管道连接长，设备体积大，购置成本较高，而且集成化低，难以转运，使用灵活性差。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种高集成度的压缩空气净化系统，具有结构简单，装置小巧，使用灵活，净化效果好、效率高，使用成本低廉，使用寿命长，维护成本低的特点，能够持续稳定地提供无油的洁净的压缩空气。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种高集成度的压缩空气净化系统，其要点在于：包括箱体以及均设置在箱体内的预热换热器和反应器，在所述箱体的外壁上设置有压缩空气进口和压缩空气出口，在所述预热换热器上设有预热进气口、预热出气口、换热进气口和换热出气口，所述反应器包括反应筒以及同轴地插入反应筒中的进气管和出气管；所述压缩空气进口和预热进气口、预热出气口和进气管的外端、出气管的外端和换热进气口以及换热出气口和压缩空气出口之间均通过连接管道连接。

采用以上结构，待净化的压缩空气接入压缩空气进口，经预热换热器预热后从进气管引入反应筒中，在反应筒中被净化，净化后的压缩空气经出气管引入预热换热器进行热交换，冷却后的净化的压缩空气从压缩空气出口导出；通过同轴设置的进气管和出气管的结构设计，既保证了对压缩空气的净化效果和效率，又大大简化了进气管和出气管在反应筒外部的结构，降低了制造成本，减小了空间占用，使预热换热器和反应器的连接更加紧凑，能够完成小型化设计，将预热换热器和反应器集成在一个小型的箱体中，满足单一终端工位的使用需求，使用灵活，购买和维护成本低廉，寿命长；同时，在换热设计中，不仅利用预热换热器对待净化的压缩空气进行预热，而且，通过出气管外套在进气管上的设计，能够利用出气管中的热空气进行二次预热，大幅提高了预热效率，有效降低了能耗，提高了净化效率。

作为优选：所述出气管外套在进气管上，且出气管的内壁与进气管的外壁之间留有间隙，所述进气管和出气管从反应筒的一端插入反应筒中，所述进气管的插入端延伸至反应筒的另一端，所述出气管插入端的端部靠近所述反应筒与出气管连接的一端。采用折返式的净化路径设计，既保证了净化效率，又提高了净化效果。

作为优选：所述出气管包括主管以及设置在该主管外壁上并与其连通的支管，所述进气管穿设在主管上，在所述主管的外端部设置有用于封堵主管与进气管之间间隙的封堵组件，所述支管位于反应筒与封堵组件之间。采用以上结构，可实现压缩空气在反应筒的同一端进出，将预热换热器放置与反应器上部，预热出气口与进气管的连接和换热进气口与出气管的连接在同一侧实现，大大减少了反应器与预热换热器之间的连接管道的长度，从而起到减少系统压降和缩减制造成本的左右。

作为优选：所述封堵组件包括管帽、密封部件和用于支撑密封部件的支撑件，所述支撑件位于支管以外的所述主管内壁上，所述密封部件从主管的外端部嵌入，并外套在进气管上，所述管帽安装在主管的外端部，用于压紧所述密封部件。采用以上结构，结构简单可靠，可有效保证进出口管之间的气密性，同时便于拆卸，利于维修和检修。

作为优选：所述箱体包括外壳体以及设置在外壳体内并用于支撑外壳体的壳体支架，所述预热换热器通过换热器支撑架固定安装在壳体支架上，所述反应筒通过反应筒支架固定安装在壳体支架上。采用以上结构，壳体支架不仅能够对外壳体提供有效的支撑，而且便于安装固定预热换热器和反应器。

作为优选：所述箱体内填充有隔热岩棉，该隔热岩棉包覆所述预热换热器和反应筒。采用以上结构，对预热换热器和反应器保温的作用，延缓了热量的散失。

作为优选：在所述箱体内设置有电控箱，该电控箱位于隔热岩棉的外部，所述电控箱的壳体采用隔热材料制成。采用以上结构，既通过隔热岩棉对电控箱进行热屏蔽，由通过自身壳体进行热屏蔽，保证了电控箱的正常工作。

作为优选：所述反应筒的内部自上而下分隔为顶部空腔区、反应区、加热区和底部空腔区，在所述反应区中填装有催化剂，在所述加热区中设置有加热介质，所述进气管插入端的端部位于该底部空腔区中，所述出气管插入端的端部位于该顶部空腔区中。采用以上结构，含油的压缩空气从进气管送至反应筒的底部，折返后自下而上先经过加热区，在外置的陶瓷加热圈和蓄热用的瓷球的作用下加热达到反应温度，然后进入反应区在催化剂的作用下发生氧化反应，净化后从上部的出气管排出完全不含油的洁净的压缩空气，保证了净化效率和净化效果。

作为优选：在所述反应筒的外部套装有加热器，该加热器至少覆盖部分反应区和部分加热区。采用以上结构，能够使待净化的压缩空气快速达到反应温度，保证了对压缩空气的净化效果和效率。

作为优选：所述反应筒包括筒体以及盖合在该筒体上端的筒盖，所述进气管和出气管均从筒盖向下插入反应筒中，所述进气管的插入端靠近筒体的底部，所述出气管的插入端靠近筒盖。采用以上结构，既便于维修、检修或更换反应器内部器件，又采用了下进上出折返式的净化路径设计，保证了净化效率的同时，提高了净化效果。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型提供的高集成度的压缩空气净化系统，结构新颖，易于实现，简单紧凑，体积小巧，使用灵活，净化效果好、效率高，使用成本低廉，使用寿命长，维护成本低，能够持续稳定地提供无油的洁净的压缩空气。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为反应器的结构示意图；

图3为反应器去除催化剂和加热介质的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种高集成度的压缩空气净化系统，包括箱体300以及均设置在箱体300内的预热换热器400和反应器，在所述箱体300的外壁上设置有压缩空气进口310和压缩空气出口320，在所述预热换热器400上设有预热进气口410、预热出气口420、换热进气口430和换热出气口440，所述反应器包括反应筒100以及同轴地插入反应筒100中的进气管210和出气管220。所述压缩空气进口310和预热进气口410、预热出气口420和进气管210的外端、出气管220的外端和换热进气口430以及换热出气口440和压缩空气出口320之间均通过连接管道500连接。

含油的压缩空气接入压缩空气进口310，经预热换热器400预热后从进气管210引入反应筒中，在反应筒中先被加热，再被催化氧化，净化后的压缩空气经出气管220引入预热换热器400进行热交换，冷却后的净化的压缩空气从压缩空气出口320导出。

请参见图1，所述箱体300包括外壳体301以及设置在外壳体301内并用于支撑外壳体301的壳体支架302，所述壳体支架302为框架式结构，支撑外壳体301的内壁。

进一步地，所述预热换热器400位于反应器的上方，使预热出气口420和换热进气口430与反应器的进气管210和出气管220距离更近，从而使整套设备的结构更加紧凑，体积更加小巧。为保证预热换热器400安装的可靠性，所述预热换热器400通过换热器支撑架303固定安装在壳体支架302上，所述换热器支撑架303为横梁式结构，其固定在壳体支架302的上部，所述预热换热器400固定在换热器支撑架303上，使换热器支撑架303的预热出气口420位于进气管210的正上方，能够缩短连接管道500的长度，使整体结构更加紧凑，体积更加小巧。

所述反应筒100通过多个反应筒支架304固定安装在壳体支架302上。结构简单，稳定可靠。

进一步地，所述箱体300内填充有隔热岩棉700，该隔热岩棉700包覆所述预热换热器400和反应筒100。对预热换热器400和反应器保温的作用，延缓了热量的散失。并且，在所述箱体300内设置有电控箱600，该电控箱600位于隔热岩棉700的外部，所述电控箱600的壳体采用隔热材料制成，既通过隔热岩棉700对电控箱600进行热屏蔽，由通过自身壳体进行热屏蔽，保证了电控箱600的正常工作。进一步地，所述电控箱600优选设置在箱体300内部空间的顶部，远离发热量大的反应器，使其周围的环境温度较低，提高了电控箱600的可靠性。

请参见图1～图3，所述反应器包括反应筒100，该反应筒100包括筒体100a以及盖合在该筒体100a上端的筒盖100b。在所述筒盖100b上安装有环套式进出气管200，该环套式进出气管200包括进气管210和外套在进气管210上的出气管220，该进气管210的外壁和出气管220的内壁之间留有间隙，所述进气管210和出气管220均从筒盖100b插入反应筒100中，所述出气管220的下端靠近反应筒100内腔的顶部，上端穿出所述筒盖100b，所述进气管210的下端靠近反应筒100内腔的底部，上端从所述出气管220的上端穿出。待净化的压缩空气经进气管210导入筒体100a的底部，在筒体100a中向上流动，并被净化，净化后的压缩空气进入进气管210和出气管220之间的间隙，并从出气管220导出。需要指出的是，进气管210和出气管220从反应筒100底部插入亦可实施，以上安装方式倒过来即可实现。

请参见图1和图2，所述出气管220包括主管221以及设置在该主管221外壁上的支管222，该支管222与主管221连通。所述进气管210穿设在主管221上，在所述主管221的外端部设置有用于封堵主管221与进气管210之间间隙的封堵组件230，所述支管222位于反应筒100的顶部与封堵组件230之间。

请参见图2，所述封堵组件230包括管帽231、密封部件232和用于支撑密封部件232的支撑件233，所述支撑件233位于支管222上方的所述主管221内壁上，所述密封部件232从主管221的外端部嵌入，并外套在进气管210上，所述管帽231安装在主管221的外端部，用于压紧所述密封部件232，该密封部件232为石墨盘根。

所述反应筒100的内壁与进气管210的外壁之间形成上下分布的反应区101和加热区102，在所述反应区101中填装有催化剂105，在所述加热区102中设置有加热介质106，该加热介质106为瓷球，该瓷球填装在加热区102中。在所述反应筒100的外部套装有加热器107，该加热器107为陶瓷加热圈，所述陶瓷加热圈包覆部分反应区101和部分加热区102，能够瓷球和催化剂105进行加热。采用陶瓷加热圈加热，其传热快，发热均匀且工作稳定，可提供稳定的加热环境，陶瓷加热圈加热时温度不外泄，外部触摸不烫手，工作环境安全可靠且节省电能，另外陶瓷加热圈安装、维修方便，使用寿命长。

请参见图2，在所述反应筒100中设置有水平安装的支撑筛板108、排气滤网109和排气压板110，将反应筒100的内部自上而下分隔为顶部空腔区104、反应区101、加热区102和底部空腔区103，所述进气管210插入端的端部位于该底部空腔区103中，所述出气管220插入端的端部位于该顶部空腔区104中。其中，支撑筛板108位于加热区102和底部空腔区103之间，用于支撑瓷球，排气滤网109位于反应区101和加热区102之间，用于支撑催化剂105，排气压板110位于顶部空腔区104和反应区101之间，用于压实催化剂105。

请参见图1和图2，在所述反应筒100的底部安装有排污阀112，该排污阀112与反应筒100的内部连通，用于集中排放污染物。在所述反应筒100的外壁上设置有多个热电偶测试孔113，该热电偶测试孔113均与反应筒100的内部连通，用于监测反应区101内催化剂和加热区102内瓷球的温度。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：包括箱体(300)以及均设置在箱体(300)内的预热换热器(400)和反应器，在所述箱体(300)的外壁上设置有压缩空气进口(310)和压缩空气出口(320)，在所述预热换热器(400)上设有预热进气口(410)、预热出气口(420)、换热进气口(430)和换热出气口(440)，所述反应器包括反应筒(100)以及同轴地插入反应筒(100)中的进气管(210)和出气管(220)；

所述压缩空气进口(310)和预热进气口(410)、预热出气口(420)和进气管(210)的外端、出气管(220)的外端和换热进气口(430)以及换热出气口(440)和压缩空气出口(320)之间均通过连接管道(500)连接。

2.根据权利要求1所述的高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：所述出气管(220)外套在进气管(210)上，且出气管(220)的内壁与进气管(210)的外壁之间留有间隙，所述进气管(210)和出气管(220)从反应筒(100)的一端插入反应筒(100)中，所述进气管(210)的插入端延伸至反应筒(100)的另一端，所述出气管(220)插入端的端部靠近所述反应筒(100)与出气管(220)连接的一端。

3.根据权利要求2所述的高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：所述出气管(220)包括主管(221)以及设置在该主管(221)外壁上并与其连通的支管(222)，所述进气管(210)穿设在主管(221)上，在所述主管(221)的外端部设置有用于封堵主管(221)与进气管(210)之间间隙的封堵组件(230)，所述支管(222)位于反应筒(100)与封堵组件(230)之间。

4.根据权利要求3所述的高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：所述封堵组件(230)包括管帽(231)、密封部件(232)和用于支撑密封部件(232)的支撑件(233)，所述支撑件(233)位于支管(222)以外的所述主管(221)内壁上，所述密封部件(232)从主管(221)的外端部嵌入，并外套在进气管(210)上，所述管帽(231)安装在主管(221)的外端部，用于压紧所述密封部件(232)。

5.根据权利要求1所述的高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：所述箱体(300)包括外壳体(301)以及设置在外壳体(301)内并用于支撑外壳体(301)的壳体支架(302)，所述预热换热器(400)通过换热器支撑架(303)固定安装在壳体支架(302)上，所述反应筒(100)通过反应筒支架(304)固定安装在壳体支架(302)上。

6.根据权利要求1所述的高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：所述箱体(300)内填充有隔热岩棉(700)，该隔热岩棉(700)包覆所述预热换热器(400)和反应筒(100)。

7.根据权利要求6所述的高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：在所述箱体(300)内设置有电控箱(600)，该电控箱(600)位于隔热岩棉(700)的外部，所述电控箱(600)的壳体采用隔热材料制成。

8.根据权利要求1所述的高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：所述反应筒(100)的内部自上而下分隔为顶部空腔区(104)、反应区(101)、加热区(102)和底部空腔区(103)，在所述反应区(101)中填装有催化剂(105)，在所述加热区(102)中设置有加热介质(106)，所述进气管(210)插入端的端部位于该底部空腔区(103)中，所述出气管(220)插入端的端部位于该顶部空腔区(104)中。

9.根据权利要求8所述的高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：在所述反应筒(100)的外部套装有加热器(107)，该加热器(107)至少覆盖部分反应区(101)和部分加热区(102)。

10.根据权利要求1所述的高集成度的压缩空气净化系统，其特征在于：所述反应筒(100)包括筒体(100a)以及盖合在该筒体(100a)上端的筒盖(100b)，所述进气管(210)和出气管(220)均从筒盖(100b)向下插入反应筒(100)中，所述进气管(210)的插入端靠近筒体(100a)的底部，所述出气管(220)的插入端靠近筒盖(100b)。