CN210845822U - 一种新型鼓风蒸汽换热再生吸干机 - Google Patents

Abstract

为了解决鼓风热吸干机电耗高，以及现有蒸汽加热吸干机的水击问题，本实用新型提供一种新型鼓风蒸汽换热再生吸干机。其主要由气动蝶阀、单向阀、截止阀、气动角座阀、消音器、鼓风机、蒸汽换热器、电加热器、冷却器、温度传感器、温度表、压力表、压力传感器、吸附塔、过滤器和管道组成。其再生气的加热方式为蒸汽换热和电加热串联联合工作，能够适应客户不同的蒸汽热源。而且蒸汽换热器入口不安装气动切换阀门，蒸汽换热器和冷却器未串联在一个工作回路，而是通过切换阀门形成两个工作回路，从而避免了水击问题的发生。同时由于冷却过程，再生气不经过蒸汽换热器及电加热器，这使得冷却过程压损降低，整机的功耗下降，设备更加节能高效。

Description

一种新型鼓风蒸汽换热再生吸干机

技术领域

本实用新型涉及通用机械技术领域，特别是鼓风热吸干机。

背景技术

目前鼓风热吸干机主要采用电加热的方式对再生气进行加热。再生过程的加热时间占比长，加热器电功耗大，整机能耗高。为进一步降低能耗，行业内发明了使用蒸汽换热器全部或部分替换电加热器的方法，实现对再生气加热，对吸附剂进行热再生。现蒸汽换热型再生吸干机的加热和冷却的切换过程中，需要切断蒸汽换热器上游的阀门。阀门关闭后会形成冷凝水，进入下一个工作流程的加热过程时，阀门突然开启，大量水突然进入蒸汽换热器，会形成水击现象，这严重影响了蒸汽换热器的使用寿命。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种新型鼓风蒸汽换热再生吸干机。该吸干机由加热过程切换至冷却过程时，通过切断再生回路的蝶阀，再生气在冷却过程不经过蒸汽换热器，而是从另一旁路进入吸附塔内对吸附剂进行冷却。这致使蒸汽换热器蒸汽侧不需要安装控制阀门控制蒸汽的供应情况，避免了水击问题的发生。同时由于冷却过程，再生气不经过蒸汽换热器及电加热器，这使得冷却过程压损降低，整机的功耗下降，设备更加节能高效。

本发明所采用的技术方案是：鼓风蒸汽换热再生吸干机主要由吸附塔、蒸汽换热器、电加热器、冷却器、鼓风机、气动蝶阀、单向阀、气动角座阀、截止阀、温度传感器、压力传感器、温度表、压力表等组成。其独到之处在于蒸汽换热器和冷却器没有串联在一个工作回路而是并联，通过切换阀门形成两个工作回路。而蒸汽换热器和电加热器串联在同一个工作回路内，电加热器作为辅助热源对再生气加热实现稳定的再生温度。

蒸汽换热器的入口不安装气动蝶阀，冷却过程蒸汽换热器仍有蒸汽供应，因热量散失形成的部分冷凝水通过蒸汽换热器出口排出。

再生过程加热阶段：首先通过蒸汽换热器对再生气进行加热再生，其次使用电加热器对再生气进行辅助加热。通过第十气动蝶阀V10控制蒸汽加热器的是否参与换热。电加热器的工作状态通过TT1再生温度传感器控制。当经蒸汽换热器加热后的再生气温度未达到设置再生温度下限时，电加热器开始工作；当再生气温度达到了设置的再生温度上限时，电加热器停止工作。

再生过程冷却阶段：第十气动蝶阀V10关闭，再生气不能经过蒸汽换热器，而是经过第十三气动蝶阀V13进入吸附塔内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置将再生气的加热方式由电加热改为蒸汽换热和电加热串联联合工作。由于使用了电加热和蒸汽换热器串联，可以适应客户不同的蒸汽条件。当客户蒸汽条件不足以将再生气加热到再生温度时，电辅助加热会补充热源，将再生气加热到再生温度，保证吸附剂充分再生。加热过程切换至冷却过程时，切换再生回路阀门（关闭第十气动蝶阀V10、第十二气动蝶阀V12，打开第十一气动蝶阀V11、第十三气动蝶阀V13），控制蒸汽换热器是否工作。切换过程没有切断蒸汽侧的阀门，不会在传输管道形成冷凝水积聚在切换阀门处，避免下次切换时大量水突然带入蒸汽换热器，冲击蒸汽换热器，形成水击现象，损坏蒸汽换热器的换热管。

附图说明

图1新型鼓风蒸汽换热再生干燥机冷却流程。

图2新型鼓风蒸汽换热再生干燥机加热流程。

N1-压缩空气入口；N2-压缩空气出口；N3-再生气入口；N4-再生气出口；N5-冷却器水入口；N6-冷却水出口；N7-蒸汽入口；N8-冷凝水出口；V1-第一气动蝶阀、V2-第二气动蝶阀、V5-第三气动蝶阀、V6-第四气动蝶阀、V7-第五气动蝶阀、V8-第六气动蝶阀、V10-第七气动蝶阀、V11-第八气动蝶阀、V12-第九气动蝶阀、V13-第十气动蝶阀；V3-第一单向阀、V4 -第二单向阀；V17-第一截止阀、V18-第二截止阀、V19-第三截止阀；V15-第一气动角座阀、V16-第二气动角座阀、V20-第三气动角座阀；S1-第一消音器、S2-第二消音器，K1-鼓风机；H1-电加热器；HE01-蒸汽换热器；HE02-冷却器； TT1-第一温度传感器、TT2-第二温度传感器；TG1-第一温度表、TG2-第二温度表，PG1-第一压力表、PG2-第二压力表，PT1-第一压力传感器、PT2-第二压力传感器、PT3-第三压力传感器，Ads.A-第一吸附塔、Ads.B-第二吸附塔，F1-过滤器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

蒸汽加热再生吸附式干燥机主要由气动蝶阀V1、V2、V5、V6、V7、V8、V10、V11、V12、V13，单向阀V3、V4，截止阀V17、V18、V19，气动角座阀V15、V16、V20，消音器S1、S2，鼓风机K1，蒸汽换热器HE01，电加热器H1，冷却器HE02，温度传感器TT1、TT2，温度表TG1、TG2，压力表PG1、PG2，压力传感器PT1、PT2、PT3，吸附塔Ads.A、Ads.B，过滤器F1和管道组成。

其独到之处在于：如图1所示。冷却过程中第七气动蝶阀V10、第九气动蝶阀V12关闭，第八气动蝶阀V11、第十气动蝶阀V13打开。鼓风机K1由冷却器HE02吸风，经第十气动蝶阀V13、第三气动蝶阀V5或第四气动蝶阀V6进入第一吸附塔Ads.A或Ads.B底部，对吸附剂进行冷却。再生气经过与吸附剂换热升温后，经过第六气动蝶阀V8或第五气动蝶阀V7和第八气动蝶阀V11，进入冷却器HE02，被冷却器HE02冷却后，由鼓风机K1吸入。经过反复循环，将吸附剂冷却至合适温度。冷却时再生气不经过蒸汽换热器HE01，蒸汽换热器HE01无需安装气动阀门控制蒸汽是否供应。

上述各组件的连接关系为：第一气动蝶阀V1、第二气动蝶阀V2的一端通过管道连接，且管道上设有压缩空气入口N1；第一吸附塔Ads.A和第二吸附塔Ads.B左右分开布置。第一吸附塔Ads.A底部通过管道分别与第一气动蝶阀V1、第三气动蝶阀V5、第一角座阀V15的一端连接。第二吸附塔Ads.B的底部通过管道分别与第二气动蝶阀V2、第四气动蝶阀V6、第二角座阀V16的一端连接。第一消音器S1与第一角座阀V15另一端连接。第二消音器S2与第二角座阀V16另一端连接。第三气动蝶阀V5、第四气动蝶阀V6的另一端和第九气动蝶阀V12、第十气动蝶阀V13的一端通过管道连通，且管道上安装了第二温度传感器TT2。第九气动蝶阀V12的另一端与管道连接至再生气排口N4。第一吸附塔Ads.A侧壁通过管道串联了第一截止阀V17和第一压力表PG1；第二吸附塔Ads.B侧壁通过管道串联了第二截止阀V18和第二压力表PG2。第一吸附塔Ads.A顶部通过管道分别与第五气动蝶阀V7、第一单向阀V3、第三气动角座阀V20的一端连接，且管道上安装了第一压力传感器PT1。第二吸附塔Ads.B顶部通过管道分别与第六气动蝶阀V8、第二单向阀V4、第三截止阀V19的一端连接，且管道上安装了第二压力传感器PT2。第一单向阀V3、第二单向阀V4的另一端通过管道连接，且管道上开有压缩空气出口N2。第三截止阀V19的另一端与第三角座阀V20的另一端通过管道连接。第五气动蝶阀V7、第六气动蝶阀V8的另一端与电加热器H1的出口和第八气动蝶阀V11的一端通过管道连接，且管道上安装了第一温度传感器TT1。气动蝶阀V11的另一端与冷却器HE02的一端连接，冷却器HE02的另一端与鼓风机K1的吸入口和过滤器F1的出口通过管道连接，过滤器F1上开有再生风入口N3。冷却器HE02设有冷却水入口N5、冷却水出口N6。电加热器H1的入口与蒸汽换热器HE01的一端通过管道连接。蒸汽换热器HE01的另一端与第七气动蝶阀V10的一端通过管道连接。鼓风机K1的出口与第七气动蝶阀V10、第十气动蝶阀V13的另一端通过管道连接，且管道上安装有第三压力传感器PT3。蒸汽换热器HE01设有蒸汽入口N7和冷凝液出口N8。

本鼓风热吸干机使用时，需要将干燥机的压缩空气入口N1、压缩空气出口N2与客户压缩空气管网对接。再生气排口N4需由客户引至合适的排放位置。冷却水入口N5、冷却水出口N6与客户冷却水系统对接，蒸汽入口N7和冷凝水出口N8与客户蒸汽管网对接。

设备工作时以第一吸附塔Ads.A再生，第二吸附塔Ads.B吸附为例，第二吸附塔Ads.B保持吸附时，第一吸附塔Ads.A再生过程需经历泄压、加热、冷却、升压、待机、切换过程。各过程中第一、第二、第三截止阀V17、V18、V19阀门始终保持开启状态。第一、第二压力表PG1、PG2分别显示第一吸附塔Ads.A和第二吸附塔Ads.B的压力。

泄压阶段，第二气动蝶阀V2、第二单向阀V4、第一角座阀V15打开，其余阀门均关闭。此时压缩空气由压缩空气入口N1进入，经第二气动蝶阀V2进入第二吸附塔Ads.B内，由塔内吸附剂吸附掉水分后，经第二单向阀V4，从压缩空气出口N2排出。同时第一吸附塔Ads.A内的压缩空气经第一角座阀V15和第一消音器S1排放至环境大气。第一吸附塔Ads.A内的压力降低至大气压力。

加热阶段，第一气动蝶阀V2、第三气动蝶阀V5、第五气动蝶阀V7、第七气动蝶阀V10、第九气动蝶阀V12打开，单向阀V4保持开启，剩余阀门均关闭。此时压缩空气的流动状态仍与泄压阶段的时相似。而第一吸附塔Ads.A的则不同。此时鼓风机K1开始工作，由再生风入口N3吸入再生气经过滤器F1过滤后，进入鼓风机K1，经鼓风机K1加压后经过第七气动阀门V10，进入蒸汽换热器HE01的换热腔和电加热器H1的加热腔升温至再生温度后，经第五气动蝶阀V7，进入第一吸附塔Ads.A，对吸附剂进行加热再生，流经吸附剂的再生气由经过第三气动蝶阀V5、第九气动蝶阀V12、再生气排口N4排放至大气环境。

冷却阶段，第二气动蝶阀V2、第三气动蝶阀V5、第五气动蝶阀V7、第八气动蝶阀V11、第十气动蝶阀V13打开，第二单向阀V4保持开启，剩余阀门均关闭。此时压缩空气的流动状态仍与泄压阶段时相似。而第一吸附塔Ads.A则不同。此时鼓风机K1仍然继续工作，再生气由冷却器HE02进入鼓风机K1，经鼓风机K1增压后经第十气动蝶阀V13、第三气动蝶阀V5进入第一吸附塔Ads.A底部，对吸附剂进行冷却后。再生气从第一吸附塔Ads.A顶部经第五气动蝶阀V7、第八气动蝶阀V11进入冷却器HE02。再生气经冷却器HE02冷却后，再次被鼓风机K1吸入。

升压阶段，气动第三角座阀V20打开，第二气动蝶阀V2、第二单向阀V4保持打开，剩余阀门关闭。干燥的压缩空气由第二吸附塔Ads.B经第三截止阀V19、第三角座阀V20进入第一吸附塔Ads.A。第一吸附塔Ads.A的压力逐渐升高至与第二吸附塔Ads.B的压力相等。

待机阶段，阀门状态与升压阶段保持一致。设备等待切换信号。

切换阶段，第一气动蝶阀V1、第二气动蝶阀V2打开，第一单向阀V3、第二单向阀V4打开。压缩空气由压缩空气入口N1分别经过第一气动蝶阀V1、第二气动蝶阀V2进入第一吸附塔Ads.A和第二吸附塔Ads.B，塔内吸附剂吸附掉压缩空气中的水分后，经第三单向阀V3和第四单向阀V4汇总至压缩空气出口N2，供用户使用。

第一吸附塔Ads.A吸附，第二吸附塔Ads.B再生时，工作流程与阀门切换状态类似。

Claims (5)

1.一种新型鼓风蒸汽换热再生吸干机，其特征在于：包含气动蝶阀、单向阀、截止阀、气动角座阀、消音器、鼓风机、蒸汽换热器、电加热器、冷却器、温度传感器、温度表、压力表、压力传感器、吸附塔、过滤器和管道；第一吸附塔（Ads.A）和第二吸附塔（Ads.B）左右分开布置，第一吸附塔（Ads.A）底部通过管道分别与第一气动蝶阀（V1）、第三气动蝶阀（V5）、第一角座阀（V15）的一端连接，第二吸附塔（Ads.B）的底部通过管道分别与第二气动蝶阀（V2）、第四气动蝶阀（V6）、第二角座阀（V16）的一端连接，第一吸附塔（Ads.A）顶部通过管道分别与第五气动蝶阀（V7）、第一单向阀（V3）、第三角座阀（V20）的一端连接，第二吸附塔（Ads.B）顶部通过管道分别与第六气动蝶阀（V8）、第二单向阀（V4）、第三截止阀（V19）的一端连接；第一气动蝶阀（V1）、第二气动蝶阀（V2）的另一端通过管道连接，第一单向阀（V3）、第二单向阀（V4）的另一端通过管道连接，第三截止阀（V19）的另一端与第三角座阀（V20）的另一端通过管道连接，第五气动蝶阀（V7）、第六气动蝶阀（V8）的另一端与电加热器（H1）的出口和第八气动蝶阀（V11）的一端通过管道连接，第八气动蝶阀（V11）的另一端与冷却器（HE02）的一端连接，冷却器（HE02）的另一端与鼓风机（K1）的吸入口和过滤器（F1）的出口通过管道连接，电加热器（H1）的入口与蒸汽换热器（HE01）的一端通过管道连接，蒸汽换热器（HE01）的另一端与第七气动蝶阀（V10）的一端通过管道连接，鼓风机（K1）的出口与第七气动蝶阀（V10）、第十气动蝶阀（V13）的另一端通过管道连接；第三气动蝶阀（V5）、第四气动蝶阀（V6）的另一端和第九气动蝶阀（V12）、第十气动蝶阀（V13）的一端通过管道连通；第九气动蝶阀（V12）的另一端与再生气排口（N4）通过管道连接。

2.根据权利要求1所述的新型鼓风蒸汽换热再生吸干机，其特征在于该装置再生气的加热方式为蒸汽换热和电加热串联联合工作。

3.根据权利要求1所述的新型鼓风蒸汽换热再生吸干机，其特征在于蒸汽换热器入口不安装气动切换阀门，蒸汽换热器和冷却器未串联在一个工作回路，而是通过切换阀门形成两个工作回路。

4.根据权利要求1所述的新型鼓风蒸汽换热再生吸干机，其特征在于第一吸附塔（Ads.A）侧壁通过管道串联了第一截止阀（V17）和第一压力表（PG1），第二吸附塔（Ads.B）侧壁通过管道串联了第二截止阀（V18）和第二压力表（PG2）。

5.根据权利要求1所述的新型鼓风蒸汽换热再生吸干机，其特征在于第一角座阀（V15）和第二角座阀（V16）两端分别安装了第一消音器（S1）和第二消音器（S2）。

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