CN216778431U - 压缩空气滤水加热蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的是压缩空气滤水加热蒸发装置。在机架上承载有滤水器、蒸发器和加热器，蒸发器内腔设置加热管束提升压缩空气的温度以及蒸发水分，在蒸发器的一端设有初级滤水压缩空气进口，并通过初级滤水压缩空气出口与滤水器连接，滤水器内壁设有螺旋翅片，螺旋翅片将通过压缩空气进口进入的压缩空气进行初级滤水，分离的液态水滴从冷凝水出口排出；在蒸发器的另一端通过进水管路、回水管路与加热器相连接，加热器内腔设置加热管用于加热介质升温，在蒸发器外侧设置有控制加热管的控制台。本实用新型采用滤水器螺旋翅片初级滤水，蒸发器中设置套装骨架的加热管束对初级滤水的压缩空气进行第二次滤水。适宜作为压缩空气滤水加热蒸发装置使用。

Description

压缩空气滤水加热蒸发装置

技术领域

本实用新型涉及动力能源领域压缩空气的分离，特别是涉及压缩空气滤水加热蒸发装置。

背景技术

空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气称为压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。

目前，压缩空气中含有相当数量的杂质，主要有：

固体微粒——在一个典型的大城市环境中每立方米大气中约含有1亿4千万个微粒，其中大约80%在尺寸上小于2μm，空压机吸气过滤器无力消除。此外，空压机系统内部也会不断产生磨屑、锈渣和油的碳化物，它们将加速用气设备的磨损，导致密封失效；

水分——大气中相对湿度一般高达65%以上，经压缩冷凝后，即成为湿饱和空气，并夹带大量的液态水滴，它们是设备、管道和阀门锈蚀的根本原因，冬天结冰还会阻塞气动系统中的小孔通道。值得注意的是：即使是分离干净的纯饱和空气，随着温度的降低，仍会有冷凝水析岀，大约每降低10℃，其饱和含水量将下降50%，即有一半的水蒸气转化为液态水滴。

所以在压缩空气系统中采用分离过滤装置或将压缩空气预处理成具有一定相对温度的干燥气是很必要的。

发明内容

为了能够分离压缩空气中的液态水滴，解决压缩空气低温结冰阻塞气动系统的问题。本实用新型提供了压缩空气滤水加热蒸发装置。该装置通过滤水器初级滤水，再经蒸发器进行第二次滤水，形成两次连续的滤水，有效的降低压缩空气中的水分，解决压缩空气液态水滴分离的技术问题。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：

压缩空气滤水加热蒸发装置包括机架1、滤水器2、蒸发器3、加热器4、水泵5、进水管路6、回水管路7和控制台8，在机架1上承载有滤水器2、蒸发器3和加热器4，蒸发器3内腔设置加热管束36提升压缩空气的温度以及蒸发水分，在蒸发器3的一端设有初级滤水压缩空气进口39，并通过初级滤水压缩空气出口22与滤水器2连接，滤水器2内壁设有螺旋翅片25，螺旋翅片25将通过压缩空气进口21进入的压缩空气进行初级滤水，分离的液态水滴从冷凝水出口23排出；在蒸发器3的另一端通过进水管路6、回水管路7与加热器4相连接，加热器4内腔设置加热管42用于加热介质升温，在蒸发器3外侧设置有控制加热管42的控制台8。

为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的滤水器中，所述滤水器2由滤水罐体24、螺旋翅片25、压缩空气进口21、初级滤水压缩空气出口22和冷凝水出口23组成；在滤水罐体24侧部设有压缩空气进口21输入压缩空气；滤水罐体24内腔设有自上而下的螺旋翅片25，液态水滴顺螺旋翅片25滴落进行初级滤水；在滤水罐体24的顶部设置初级滤水压缩空气出口22，初级滤水的压缩空气经初级滤水压缩空气出口22输送至蒸发器3；滤水罐体24的底部设有冷凝水出口23将液态水滴排出滤水器2。

进一步的，所述蒸发器3包括蒸发罐体33、蒸发罐体法兰37、加热介质输送封头31、闷封头38、加热管束36、骨架Ⅰ34、骨架Ⅱ35、加热蒸发压缩空气出口32和初级滤水压缩空气进口39；在蒸发罐体33两侧设有蒸发罐体法兰37，蒸发罐体法兰37之间排列有加热管束36，加热管束36上套装有阵列的骨架Ⅰ34、骨架Ⅱ35，具有支撑固定的作用，骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35交错相隔形成循环通道，压缩空气吸收热能、蒸发水分进行第二次滤水；在蒸发罐体33一端装配有闷封头38封闭罐体，闷封头38下部设置溢流口，蒸发罐体33另一端装配加热介质输送封头31将加热介质输送至加热管束36提升温度、蒸发水分；在蒸发罐体33的闷封头38一侧底部，设置初级滤水压缩空气进口39与初级滤水压缩空气出口22连接，初级滤水压缩空气由此进入；在蒸发罐体33的的加热介质输送封头31一侧顶部，设有加热蒸发压缩空气出口32，第二次滤水压缩空气由此排出。

进一步的，所述骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35为半圆弧板，支撑加热管束36，在骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35上贯穿有相应的通孔，相向交错套装加热管束36；骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35的半圆弧结构形成压缩空气连续曲线循环通道。

积极效果，由于本实用新型采用滤水器中应用螺旋翅片进行初级滤水，蒸发器中设置套装骨架的加热管束对初级滤水的压缩空气升温，并进行第二次滤水。经过连续两次滤水，进一步分离了压缩空气中的水分，降低了压缩空气中的水分含量。适宜作为压缩空气滤水加热蒸发装置使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型A向视图；

图3为本实用新型B-B剖面视图；

图4为本实用新型C-C剖面视图；

图5为本实用新型D-D剖面视图。

图中，1.机架，11.地脚；

2.滤水器，21.压缩空气进口，22.初级滤水压缩空气出口，23.冷凝水出口，24.滤水罐体，25.螺旋翅片；

3.蒸发器，31.加热介质输送封头，32.加热蒸发压缩空气出口，33.蒸发罐体，34.骨架Ⅰ，35.骨架Ⅱ，36.加热管束，37.蒸发罐体法兰，38.闷封头，39.初级滤水压缩空气进口；

311.加热介质进口，312.加热介质回口，313.隔板；

4.加热器，41.加热罐体，42.加热管，43.罐体加热介质出口，44.罐体加热介质回口；

5.水泵，6.进水管路，7.回水管路，8.控制台。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。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，都属于本实用新型保护的范围。

据图所示，压缩空气滤水加热蒸发装置包括机架1、滤水器2、蒸发器3、加热器4、水泵5、进水管路6、回水管路7和控制台8，在机架1上承载有滤水器2、蒸发器3和加热器4，蒸发器3内腔设置加热管束36提升压缩空气的温度以及蒸发水分，在蒸发器3的一端设有初级滤水压缩空气进口39，并通过初级滤水压缩空气出口22与滤水器2连接，滤水器2内壁设有螺旋翅片25，螺旋翅片25将通过压缩空气进口21进入的压缩空气进行初级滤水，分离的液态水滴从冷凝水出口23排出；在蒸发器3的另一端通过进水管路6、回水管路7与加热器4相连接，加热器4内腔设置加热管42用于加热介质升温，在蒸发器3外侧设置有控制加热管42的控制台8。

为了保证本实用新型结构的稳定性，所述机架1为矩型管材的立柱与横梁构成的框架结构，机架1的立柱上设有地脚11稳定支撑。

为了进一步保证本实用新型结构的稳定性，所述滤水器2由滤水罐体24、螺旋翅片25、压缩空气进口21、初级滤水压缩空气出口22和冷凝水出口23组成；所述滤水罐体24为垂直罐体结构，在滤水罐体24侧部设有压缩空气进口21输入压缩空气；滤水罐体24内腔设有自上而下的螺旋翅片25，将压缩空气中水分冷却结露，液态水滴顺螺旋翅片25滴落进行初级滤水，具有离心分离、高效滤水的作用；在滤水罐体24的顶部设置初级滤水压缩空气出口22，初级滤水的压缩空气经初级滤水压缩空气出口22输送至蒸发器3；滤水罐体24的底部设有冷凝水出口23将液态水滴排出滤水器2。

在较佳的实施例中，滤水罐体24直径φ600mm，高700mm，设计压力：1.1MPa，实验压力1.6MPa，工作压力0.8MPa。

为了优化本实用新型的结构，所述蒸发器3包括蒸发罐体33、蒸发罐体法兰37、加热介质输送封头31、闷封头38、加热管束36、骨架Ⅰ34、骨架Ⅱ35、加热蒸发压缩空气出口32和初级滤水压缩空气进口39；所述蒸发罐体33为水平罐体结构，在蒸发罐体33两侧设有蒸发罐体法兰37，蒸发罐体法兰37之间排列有加热管束36，加热管束36上套装有阵列的骨架Ⅰ34、骨架Ⅱ35，具有支撑固定的作用，骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35交错相隔形成循环通道，压缩空气吸收热能、蒸发水分进行第二次滤水，形成第二次滤水压缩空气；在蒸发罐体33一端装配有闷封头38封闭罐体，闷封头38下部设置溢流口（附图中未绘出），蒸发罐体33另一端装配加热介质输送封头31将加热介质输送至加热管束36提升温度、蒸发水分；在蒸发罐体33的闷封头38一侧底部，设置初级滤水压缩空气进口39与初级滤水压缩空气出口22连接，初级滤水压缩空气由此进入；在蒸发罐体33的的加热介质输送封头31一侧顶部，设有加热蒸发压缩空气出口32，第二次滤水压缩空气由此排出。

为了更加优化本实用新型结构的稳定性，所述加热介质输送封头31包括加热介质进口311、加热介质回口312和隔板313；在加热介质输送封头31上设置有加热介质进口311和加热介质回口312，用于加热介质的循环输送，加热介质输送封头31的内腔设有隔板313将加热介质分隔，形成加热介质循环回路。

优选的，所述骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35为半圆弧板，支撑加热管束36，在骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35上贯穿有相应的通孔，相向交错套装加热管束36；骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35的半圆弧结构形成压缩空气连续曲线循环通道。

在较佳的实施例中，蒸发罐体33主体长3000mm，外径φ425mm，内径φ400mm，设计压力：1.1MPa，实验压力1.6MPa，工作压力0.8MPa；

加热管束36为不锈钢无缝钢管φ18X2.5mm，长3100mm，共120根，不锈钢管排列间距30mm，不锈钢无缝钢管内介质为热水气，设计压力：1.1MPa，实验压力1.6MPa，工作压力0.8MPa；

骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35为4mm厚铝板，数控冲压打孔φ18.5mm，铝板骨架间距500mm；

加热介质输送封头31和闷封头38规格尺寸为φ425mm，不锈钢无缝管焊接完毕，安装两端的加热介质输送封头31和闷封头38，整体打压试验；

加热介质进口311和加热介质回口312接口法兰成对配置，钢管φ52X5mm；

初级滤水压缩空气进口39和加热蒸发压缩空气出口32为高压气管φ165X8mm。

为了再进一步优化本实用新型的结构，所述加热器4包括加热罐体41、加热管42、罐体加热介质出口43和罐体加热介质回口44；加热罐体41为水平罐体结构，在加热罐体41内腔阵列有加热管42将加热介质升温；加热罐体41外端设有罐体加热介质出口43和罐体加热介质回口44，并与进水管路6、回水管路7对应相连，形成加热介质的循环。

在较佳的实施例中，加热罐体41直径φ800mm，长1200mm，内有九组加热管42，AC380V，每组6KW，共54KW；加热器内加热介质为热水气，设计压力：1.1MPa，实验压力1.6MPa，工作压力0.8MPa。

作为常规的技术选择，所述进水管路6一端与加热器4的罐体加热介质出口43连接，另一端与加热介质输送封头31的加热介质进口311连接，在进水管路6上设有水泵5输送加热介质；所述回水管路7一端与加热器4的罐体加热介质回口44连接，另一端与加热介质输送封头31的加热介质回口312连接。

在较佳的实施例中，进水管路6和回水管路7采用钢管φ52X5mm。

优选的，蒸发器3内热介质为压缩空气，加热管束36内热介质热水气，其上均设有压力安全阀。

本实用新型的工作原理：

压缩空气的初级滤水：在滤水器2中设置螺旋翅片25，由压缩空气进口21输入的压缩空气水分分离，液态水滴沿螺旋翅片25至上向下滴落，初级滤水的压缩空气再经初级滤水压缩空气出口22输出至蒸发器3。

初级滤水的压缩空气加热蒸发：在蒸发器3中设置加热管束36并套装相向交错的骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35，形成连续曲线循环的通道，将初级滤水的压缩空气升温，并再次分离水分，进行第二次滤水，完成压缩空气的连续两次滤水，降低压缩空气中的水分。

本实用新型的特点：

1.由于在滤水器2中设置螺旋翅片25，所以，压缩空气中的水分分离，液态水滴沿螺旋翅片25至上向下滴落，压缩空气在滤水器2中进行初级滤水。

2.由于在蒸发器3中设置加热管束36，所以，初级滤水的压缩空气升温，避免低温结冰堵塞气路。

3.由于在加热管束36上套装相向交错的骨架Ⅰ34与骨架Ⅱ35，所以，在蒸发器3中形成连续曲线循环的通道，初级滤水的压缩空气由初级滤水压缩空气进口39输入，至加热蒸发压缩空气出口32输出，进行第二次滤水，进一步降低了压缩空气的水分。

4.由于在加热介质输送封头31中设置隔板313，所以，蒸发器3中的加热管束36分隔形成加热介质循环管路，将进入蒸发器3中的初级滤水压缩空气升温，并进行第二次滤水，形成压缩空气的两次滤水。

5.由于在加热器4中设置加热管42，并在加热器4外设有控制台8，所以，能够将加热介质输送至蒸发器3，将初级滤水的压缩空气升温并进行第二次滤水。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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.压缩空气滤水加热蒸发装置，包括机架（1）、滤水器（2）、蒸发器（3）、加热器（4）、水泵（5）、进水管路（6）、回水管路（7）和控制台（8），其特征是：

在机架（1）上承载有滤水器（2）、蒸发器（3）和加热器（4），蒸发器（3）内腔设置加热管束（36）提升压缩空气的温度以及蒸发水分，在蒸发器（3）的一端设有初级滤水压缩空气进口（39），并通过初级滤水压缩空气出口（22）与滤水器（2）连接，滤水器（2）内壁设有螺旋翅片（25），螺旋翅片（25）将通过压缩空气进口（21）进入的压缩空气进行初级滤水，分离的液态水滴从冷凝水出口（23）排出；在蒸发器（3）的另一端通过进水管路（6）、回水管路（7）与加热器（4）相连接，加热器（4）内腔设置加热管（42）用于加热介质升温，在蒸发器（3）外侧设置有控制加热管（42）的控制台（8）。

2.根据权利要求1所述的压缩空气滤水加热蒸发装置，其特征是：

所述机架（1）为矩型管材的立柱与横梁构成的框架结构，机架（1）的立柱上设有地脚（11）稳定支撑。

3.根据权利要求1所述的压缩空气滤水加热蒸发装置，其特征是：

所述滤水器（2）由滤水罐体（24）、螺旋翅片（25）、压缩空气进口（21）、初级滤水压缩空气出口（22）和冷凝水出口（23）组成；在滤水罐体（24）侧部设有压缩空气进口（21）输入压缩空气；滤水罐体（24）内腔设有自上而下的螺旋翅片（25），液态水滴顺螺旋翅片（25）滴落进行初级滤水；在滤水罐体（24）的顶部设置初级滤水压缩空气出口（22），初级滤水的压缩空气经初级滤水压缩空气出口（22）输送至蒸发器（3）；滤水罐体（24）的底部设有冷凝水出口（23）将液态水滴排出滤水器（2）。

4.根据权利要求1所述的压缩空气滤水加热蒸发装置，其特征是：

所述蒸发器（3）包括蒸发罐体（33）、蒸发罐体法兰（37）、加热介质输送封头（31）、闷封头（38）、加热管束（36）、骨架Ⅰ（34）、骨架Ⅱ（35）、加热蒸发压缩空气出口（32）和初级滤水压缩空气进口（39）；在蒸发罐体（33）两侧设有蒸发罐体法兰（37），蒸发罐体法兰（37）之间排列有加热管束（36），加热管束（36）上套装有阵列的骨架Ⅰ（34）、骨架Ⅱ（35），具有支撑固定的作用，骨架Ⅰ（34）与骨架Ⅱ（35）交错相隔形成循环通道，压缩空气吸收热能、蒸发水分进行第二次滤水；在蒸发罐体（33）一端装配有闷封头（38）封闭罐体，闷封头（38）下部设置溢流口，蒸发罐体（33）另一端装配加热介质输送封头（31）将加热介质输送至加热管束（36）提升温度、蒸发水分；在蒸发罐体（33）的闷封头（38）一侧底部，设置初级滤水压缩空气进口（39）与初级滤水压缩空气出口（22）连接，初级滤水压缩空气由此进入；在蒸发罐体（33）的加热介质输送封头（31）一侧顶部，设有加热蒸发压缩空气出口（32），第二次滤水压缩空气由此排出。

5.根据权利要求4所述的压缩空气滤水加热蒸发装置，其特征是：

所述加热介质输送封头（31）包括加热介质进口（311）、加热介质回口（312）和隔板（313）；在加热介质输送封头（31）上设置有加热介质进口（311）和加热介质回口（312），加热介质输送封头（31）的内腔设有隔板（313）将加热介质分隔，形成加热介质循环回路。

6.根据权利要求4所述的压缩空气滤水加热蒸发装置，其特征是：

所述骨架Ⅰ（34）与骨架Ⅱ（35）为半圆弧板，支撑加热管束（36），在骨架Ⅰ（34）与骨架Ⅱ（35）上贯穿有相应的通孔，相向交错套装加热管束（36）；骨架Ⅰ（34）与骨架Ⅱ（35）的半圆弧结构形成压缩空气连续曲线循环通道。

7.根据权利要求1所述的压缩空气滤水加热蒸发装置，其特征是：

所述加热器（4）包括加热罐体（41）、加热管（42）、罐体加热介质出口（43）和罐体加热介质回口（44）；加热罐体（41）为水平罐体结构，在加热罐体（41）内腔阵列有加热管（42）将加热介质升温；加热罐体（41）外端设有罐体加热介质出口（43）和罐体加热介质回口（44），并与进水管路（6）、回水管路（7）对应相连，形成加热介质的循环。

8.根据权利要求1所述的压缩空气滤水加热蒸发装置，其特征是：

所述进水管路（6）一端与加热器（4）的罐体加热介质出口（43）连接，另一端与加热介质输送封头（31）的加热介质进口（311）连接，在进水管路（6）上设有水泵（5）输送加热介质；所述回水管路（7）一端与加热器（4）的罐体加热介质回口（44）连接，另一端与加热介质输送封头（31）的加热介质回口（312）连接。

9.根据权利要求1所述的压缩空气滤水加热蒸发装置，其特征是：

蒸发器（3）内热介质为压缩空气，加热管束（36）内热介质热水气，其上均设有压力安全阀。

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