CN217988891U - 再生装置和用于干燥压缩气体的干燥设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及再生装置和用于干燥压缩气体的干燥设备。一种再生装置，用于在用于干燥压缩气体的干燥设备(1)中再生干燥剂，再生装置(9)包括连接至干燥设备(1)的再生入口(11)的再生管线(10)，再生管线(10)将再生入口(11)连接至用于供应再生气体的鼓风机(12)的鼓风机出口(13)，其中，加热装置(14)设置在鼓风机(12)的鼓风机出口(13)和再生入口(11)之间以用于加热再生气体，其特征在于，在鼓风机(12)的鼓风机出口(13)和加热装置(14)之间设置了具有干燥剂的附加容器(20)以用于干燥再生气体。

Description

再生装置和用于干燥压缩气体的干燥设备

技术领域

本实用新型涉及用于干燥压缩气体的再生装置。

更具体地说，本实用新型旨在应用于干燥气体的干燥设备中，以提高干燥设备的效率，并使干燥设备对环境参数的依赖性更小并且更可靠。

背景技术

已知的压缩气体干燥设备具有用于待干燥压缩气体的入口和用于已干燥压缩气体的出口；其中，干燥设备包括至少两个容纳可再生干燥剂的容器和由第一阀组和第二阀组组成的可控阀系统，第一阀组和第二阀组分别将入口和出口连接到容器；其中，可控阀系统配置成使得至少一个容器可以干燥压缩气体，而另一个容器正在被再生和冷却，通过阀系统的控制使每个容器可依次干燥压缩气体。

本文中的可再生干燥剂是指能够通过吸附从气体中吸收水分的干燥剂或吸湿剂，并且当被水分饱和时可以通过使所谓的再生气体通过干燥剂来使干燥剂干燥。该过程也称为干燥剂再生。再生气体通常为热气体。

虽然这里提到了吸附原理，但本实用新型也适用于吸收原理。

当容器将进行干燥时，它会从待干燥压缩气体中吸收水分，从而使干燥剂饱和。这意味着它将吸收很少水分或将不再能吸收额外水分。

随后，对该容器进行再生，其中，将再生气体(通常是热气体，例如热空气)通过容器。这种热气体将从干燥剂中提取水分并使干燥剂再生。

随后，可以选择性地先冷却容器，然后再次用于干燥压缩气体。再生后，干燥剂将被加热。通过在再次使用该容器进行干燥之前首先冷却容器中的干燥剂，以便干燥剂将能够更有效地提取水分。

为了能够提供容器的再生，已知设备配备有用于向正在再生的容器供应再生气体的第一再生管线以及用于排出已饱和的再生气体的第二再生管线，第一再生管线配备有加热装置，第一再生管线连接至第二阀组，第二再生管线连接至第一阀组，第一再生管线和第二再生管线可分别连接至用于供应环境空气的鼓风机或类似装置的出口和排气口，或者调换过来也可。

当容器正在再生时，第一再生管线将连接至鼓风机，第二再生管线将连接至排气口。

鼓风机将能够供应环境空气，通过上述加热装置加热环境空气，然后通过第二阀组将环境空气输送至正在再生的容器。

在通过正在再生的容器后，已饱和的再生空气将通过第二再生管线和排气口离开设备。

随后，首先冷却该已再生的容器。

为此，第一再生管线连接到排气口，第二再生管线连接到鼓风机。

鼓风机现在将使冷却气体通过第二再生管线，然后通过已再生的容器，其中，通过冷却气体冷却干燥剂。

该冷却气体将通过第一再生管线和排气口离开设备。

这种设备的缺点是，它们需要相对较高的再生气体温度并且因此需要相对较高的加热装置温度，从而它们消耗相对较多的能量。

这是使用环境空气进行再生的结果，因此，该环境空气始终含有水分，从而除非环境空气被非常强地加热，否则再生将不会达到最佳。

此外，该设备依赖于环境参数，因为采用环境空气来进行再生和冷却。

实用新型内容

本实用新型旨在提供解决上述和其他缺点中至少一个缺点的方案。

本实用新型涉及一种再生装置，用于在用于干燥压缩气体的干燥设备中再生干燥剂，再生装置包括连接至干燥设备的再生入口的再生管线，再生管线将再生入口连接至用于供应再生气体的鼓风机的鼓风机出口，其中，加热装置设置在鼓风机的鼓风机出口和再生入口之间以用于加热再生气体，其特征在于，在鼓风机的鼓风机出口和加热装置之间设置了具有干燥剂的附加容器以用于干燥再生气体。

优点是，在干燥设备中的干燥剂再生期间，再生气体(通常为环境空气)将在被加热之前通过附加容器。

通过附加容器中的干燥剂，所有(环境)水分将被从再生气体中提取，从而可以使用这种完全干燥的环境空气进行再生。这将确保更有效的再生。

这样做的另一个优点是：再生气体不必被太强地加热，从而加热装置可以设定在较低温度并且至少暂时使用较小功率。

通常，这将是例如相对于已知设备降低30至40℃。

因此，还可以提供更紧凑的加热装置，因为需要更小的加热能力。

优选地，再生装置还配备有阀系统，阀系统配置成能够将鼓风机的鼓风机出口连接到冷却管线，冷却管线连接到干燥设备的冷却入口。

根据一实施例，阀系统配置成使得再生管线和冷却管线能够分别与鼓风机的鼓风机出口和排气口相连，或者冷却管线和再生管线能够分别与鼓风机的鼓风机出口和排气口相连。

根据一实施例，阀系统包括以下中的一个或多个：

四通阀；

三通阀；

蝶阀；

开关阀。

通过冷却管线，冷却气体被供应至干燥设备，以冷却干燥设备中的干燥剂，其中，冷却气体在通过干燥设备中的干燥剂后经由再生管线离开干燥设备。

另一个优点是，当在再生后干燥设备中的干燥剂随后被冷却时，来自已再生干燥剂的热量将通过冷却气体被输送到附加容器，并且附加容器中的干燥剂将在该过程中再生。

此外，热量将基本上暂时储存在该附加容器中，这意味着该附加容器被加热。

当干燥设备中的干燥剂在随后的周期中被再生时，鼓风机吸入的环境空气不仅会被附加容器干燥，还会被加热一定时间。

此外，在该附加容器中，热量将通过吸附被释放。这也称为“吸附热”，与冷凝热相当。

通常，这相当于例如相对于已知设备增加10℃。

为清楚起见，此处要明确指出，附加容器中的干燥剂可以与干燥设备中的干燥剂相同，但也可以是不同的干燥剂。

根据一实施例，在附加容器中布置有防水干燥剂。

优选地，冷却管线通过阀系统在鼓风机的鼓风机出口和附加容器之间的部位处连接至再生管线。

根据一实施例，附加容器是通过挤压制造的，或者附加容器是管。

在一实际实施例中，附加容器是隔热的。

这种隔热可以例如采取附加容器内部和/或外部的隔热涂层和/或包封附加容器的隔热材料层的形式。

这样做的优点是，在冷却阶段暂时终止在附加容器中的热量以尽可能最佳方式被存储。

根据一实施例，再生管线配有的加热装置包括包含在再生管线中的电加热器、蒸汽加热器或热交换器。

本实用新型还涉及一种用于干燥压缩气体的干燥设备，干燥设备具有用于待干燥压缩气体的入口和用于已干燥压缩气体的出口；其中，干燥设备包括容纳有可再生干燥剂的至少两个容器和由第一阀组和第二阀组组成的可控的阀装置，第一阀组和第二阀组分别将入口和出口连接到容器；其中，可控的阀装置配置为允许至少一个容器干燥压缩气体而另一个容器正在被再生和冷却，通过控制阀装置使每个容器能够依次干燥压缩气体；其特征在于，干燥设备还配备有根据本实用新型所述的再生装置，其中，再生管线连接至第二阀组，以将再生管线连接至干燥设备的再生入口。

这种干燥设备的优点类似于根据本实用新型的再生装置的优点。

优选地，冷却管线连接至第一阀组，以将冷却管线连接至干燥设备的冷却入口。

根据本实用新型的优选特征，附加容器的内部容积小于所述至少两个容器中每个容器的内部容积。

根据一实施例，附加容器的内部容积最多为所述至少两个容器之一的内部容积的1/3或1/4。

这将确保附加容器中的全部干燥剂在冷却过程中始终被完全再生，从而防止在再生过程开始时附加容器中残留有任何水分。

根据一实施例，干燥设备配备有在加热装置和正在再生的容器之间部位处的温度传感器。

根据一实施例，干燥设备配备有控制单元，用于根据温度传感器测量的温度来控制加热装置。

附图说明

为了更好地展示本实用新型的特征，以下参考附图通过非限制性示例来描述根据本实用新型的再生装置和用于干燥压缩气体的干燥设备的一些优选实施例，其中：

图1示意性地示出根据本实用新型用于干燥压缩气体的干燥设备，该干燥设备配备有根据本实用新型的再生装置；

图2示出图1中的干燥设备，但处于不同的状态。

具体实施方式

如图1所示，用于干燥压缩气体的干燥设备1包括用于待干燥压缩气体的入口2和用于已干燥压缩气体的出口3。

在图1的示例中，入口2连接到压缩机5的压缩机出口4。

干燥设备1还包括两个容器即第一容器6a和第二容器6b，容器中容纳有可再生干燥剂。

本实用新型不排除干燥设备1包含多于两个的这种容器。

此外，干燥设备1包括由第一阀组8a和第二阀组8b组成的可控的阀装置7。

第一阀组8a将第一容器6a和第二容器6b连接至用于待干燥压缩气体的入口2，而第二阀组8b将第一容器6a和第二容器6b连接至用于已干燥压缩气体的出口3。

第一阀组8a和第二阀组8b是由不同管道和阀组成的系统，可被控制成使得至少一个容器再生并随后冷却，而另一个容器或其他容器干燥压缩气体，从而通过控制阀装置7使第一容器6a和第二容器6b将依次干燥压缩气体。

根据本实用新型，干燥设备1还包括根据本实用新型的再生装置9。

根据本实用新型，再生装置9包括再生管线10。

再生管线10连接至干燥设备1的再生入口11。

再生管线10连接至第二阀组8b。因此，再生入口11位于第二阀组8b的部位处。

通过再生入口11，可将再生气体供应至干燥设备1中。

通过再生管线10和再生入口11，可以向正在再生的容器供应再生气体。

此外，再生装置9配备有鼓风机12，鼓风机的鼓风机出口13通过再生管线10连接至再生入口11。可通过鼓风机12提供再生气体供应，其中，鼓风机12将吸入环境空气。当然，也不排除代替鼓风机12提供用于吸入环境空气的其他装置。

在鼓风机12的鼓风机出口13和再生入口11之间，在再生管线10中提供了加热装置14，以便能够在再生气体进入并通过正在再生的容器之前加热再生气体。

在本例中，加热装置14包括电加热系统，但也不排除加热装置包括包含在再生管线10中的蒸汽加热器或热交换器。

加热装置14还可包括使用压缩机5的压缩热来加热再生气体的热交换器。

在图1所示示例中再生装置还配备了阀系统15，阀系统配置成能够将鼓风机12的鼓风机出口13与冷却管线16连接，冷却管线16连接至干燥设备1的冷却入口17。

这里还参考图2，其中，阀系统15实现了上述连接。

在本例中，冷却管线16连接到第一阀组8a。因此，冷却入口17位于第一阀组8a的部位处。

如图2所示，通过冷却入口17可将冷却气体供应至干燥设备1中。

通过冷却管线16和冷却入口17，可以向正在再生的容器供应再生气体。

再生管线10和冷却管线16分别连接到不同的阀组。

阀系统15配置成能够将再生管线10和冷却管线16分别与鼓风机12的鼓风机出口13和排气口18相连，或者将冷却管线16和再生管线10分别与鼓风机12的鼓风机出口13和排气口18相连。

再生管线10连接到鼓风机12的鼓风机出口13，冷却管线16连接到排气口18；或反之，即冷却管线16连接到鼓风机12的鼓风机出口13，再生管线10连接到排气口18。

注意：上述操作意味着，在图1的情况下，冷却入口17将作为再生出口；反之，在图2的情况下，再生入口11将作为冷却出口。

虽然可以为再生管线10和冷却管线16都提供鼓风机12和排气口18以及用于在两者之间切换的切换装置，但在图1的示例中为了实现更紧凑的设计已选择为干燥设备1提供的阀系统15为四通阀19。

然而，这种紧凑型阀系统15不是必须配备四通阀19。

阀系统15优选包括以下一个或多个部件：

四通阀19；

三通阀；

蝶阀；

开关阀。

阀系统15可以例如由四个单独的蝶阀、四个单独的开关阀或两个三通阀组成。

通过四通阀19，再生管线10和冷却管线16可以分别连接到鼓风机12的鼓风机出口13和排气口18，或者冷却管线16和再生管线10可以分别连接到鼓风机12的鼓风机出口13和排气口18。

为此，四通阀19的一个连接点连接到再生管线10，一个连接点连接到冷却管线16，一个连接点连接到排气口18，一个连接点连接到鼓风机12的鼓风机出口13。

通过切换四通阀19，可以选择再生管线10和冷却管线16中的哪个连接到鼓风机12的鼓风机出口13，哪个连接到排气口18。

图1显示了四通阀19的第一位置的情况，其中，再生管线10连接到鼓风机12的鼓风机出口13。

干燥设备1配置成使得在四通阀19的该位置鼓风机12吸入的环境空气可以通过四通阀19、再生管线10和第二阀组8b最终进入正在再生的第二容器6b。

当然，以此方式适当控制阀装置7，以使环境空气有适当的流动路径。

图2显示了四通阀19的第二位置的情况，其中，再生管线10连接到排气口18。

干燥设备1配置成使得在四通阀19的这个位置鼓风机12吸入的环境空气可以通过四通阀19、冷却管线16和第一阀组8a进入正在冷却的第二容器6b。

此外，以此方式适当控制阀装置7，以允许环境空气有适当的流动路径。

也不排除的是，代替四通阀19，使用具有例如四个阀的阀组或使用可实现与四通阀19相同配置的其他装置。

根据本实用新型，在再生管线10中在排气口18或鼓风机12和上述加热装置14之间包含有附加容器20。

从图中可以看出，冷却管线16将通过阀系统15在鼓风机12的鼓风机出口13和附加容器20之间部位连接到再生管线10。

在附加容器20中，也提供了可再生干燥剂。

在本例中并且优选地是耐水干燥剂，例如硅胶或活性氧化铝。

这样做的优点是，如果附加容器20中出现冷凝液，则不会对干燥剂产生影响。

在本例中，附加容器20例如是通过对例如铝进行挤压来制造。附加容器20也可以是管，例如特别是钢管。

由于没有压缩气体进入附加容器20，因此附加容器20不必为压力容器，但不排除附加容器20为压力容器。

此外，在本例中，附加容器20被包封在隔热材料21中，以对附加容器进行隔热。

或者，也可以通过在附加容器20内部和/或外部的隔热涂层对附加容器20进行隔热。

附加容器20的内部容积优选小于每个第一容器6a和第二容器6b的内部容积，从而附加容器20中的干燥剂量也小于第一容器6a和第二容器6b之一中的干燥剂量。

优选地，附加容器20的内部容积最多为第一容器6a和第二容器6b两个容器之一的内部容积的1/3，或更优选为1/4。

附加容器20的优选最大尺寸将取决于预期的环境参数。

如果相对湿度为100％，则附加容器20的内部容积优选为第一容器6a和第二容器6b之一的内部容积的1/3。

如果相对湿度为70％，则附加容器20的内部容积优选为第一容器6a和第二容器6b之一的内部容积的1/4。

在本例中，干燥设备1还配备有温度传感器22，用于测量在加热装置(例如电加热器)14和正在再生的容器的入口之间部位的温度。注意：此处“正在再生的容器的入口”是指再生气体进入容器的容器侧。

在图1的示例中，温度传感器22设置在再生管线10中处于加热装置14和第二阀组8b之间。

该部位的优点是只需提供一个温度传感器22。然而，也可以在每个第一容器6a和第二容器6b的入口提供温度传感器22。

在图1的示例中，温度传感器22布置在加热装置14和第二阀组8b之间，但这不是必需的。

最后，该示例中的干燥设备1配备有控制单元23，用于根据温度传感器22测量的温度来控制加热装置14。

为此，控制单元23连接到温度传感器22和加热装置14。

干燥设备1的操作非常简单，如下所述。

在干燥设备1的操作过程中，通过入口2和通过阀装置7的适当控制，待干燥压缩气体将进入正在进行干燥的第一容器6a。

在图1和图2的示例中，左侧第一容器6a将干燥压缩气体。

当气体通过左侧第一容器6a时，干燥剂将从气体中提取水分。

已干燥压缩气体将通过出口3离开干燥设备1。

通过适当控制阀装置7，实现待干燥压缩气体的适当流动路径。

在前一个周期或阶段中已经对气体进行干燥的另一个(在本例中右侧)第二容器6b含有水分，与此同时正在再生。

本文使用再生周期，其包括加热环境空气、使其通过相关第二容器6b、然后排出。

为此，将四通阀19切换到第一位置，如图1所示。

鼓风机12将吸入环境空气，吸入的环境空气通过四通阀19进入附加容器20。

这里，环境空气将被干燥，然后被加热装置14加热。

根据离开附加容器20的环境空气的测量温度，控制单元23将适当控制加热装置14，以使环境空气具有所需温度，以便能够再生相关第二容器6b。

以此方式，控制单元23将考虑环境空气已经干燥使得环境空气能够更有效地进行干燥的事实，从而与未干燥的环境空气相比，温度不必设定得那么高。

已干燥已加热的环境空气现在将通过第二阀组8b被供应至右侧第二容器6b，以再生该第二容器6b中的干燥剂。

在环境空气通过第二容器6b后，该第二容器6b中的干燥剂不仅会被干燥还会被加热。

然后，环境空气将通过第一阀组8a、四通阀19和排气口18离开干燥设备1。

现在，右侧第二容器6b已被再生，这意味着水分已从干燥剂中去除并且干燥剂已被加热。

为了确保该第二容器6b能够在下一个周期或步骤中以最佳方式干燥压缩气体，首先对其进行冷却。

毕竟，冷干燥剂比热干燥剂更好进行干燥。

为此，将四通阀19切换到第二位置，如图2所示。

阀装置7的状态或位置不变，使得与此同时左侧第一容器6a仍然可以干燥压缩气体。

通过切换四通阀19，由鼓风机12吸入的环境空气现在将通过第一阀组8a到达第二容器6b，并使热量从该第二容器6b散发。

已加热的环境空气现在通过第二阀组8b和加热装置14最终进入附加容器20。

注意，控制单元23最迟在冷却开始时关闭加热装置14。

已加热的环境空气现在将再生附加容器20，这意味着在前一步骤中从环境空气中吸收的水分将从附加容器20中被提取，并且还将加热干燥剂。

该过程的结果是，右侧第二容器6b将被冷却，附加容器20将被再生并被加热。

由于提供了隔热材料21，所有热量将以最佳方式存储在附加容器20中。

在该冷却步骤结束时，左侧第一容器6a中的干燥剂将被饱和，该第一容器将准备被再生，而右侧第二容器6b现在准备好要干燥压缩气体。

通过控制或切换阀装置7，现在可以确保待干燥压缩气体最终进入右侧第二容器6b以被干燥。

与此同时，左侧第一容器6a将以与前一步骤相同的方式被再生。

这样，四通阀19将返回到第一位置，如图1所示。

鼓风机12将吸入环境空气，吸入的环境空气最终进入附加容器20。

这里，环境空气不仅会被干燥，而且会至少部分地被加热。

因此，已干燥且已预热的环境空气将通过再生管线10最终进入加热装置14。

控制单元23将根据温度传感器22来控制加热装置14。

由于环境空气已经被预热，因此加热装置14将不必设定过高温度，从而加热装置14所必须提供的最高温度将较低。

此外，与上述右侧第二容器6b的再生和后续冷却类似地进行该第一容器6a的再生和后续冷却。

冷却左侧第一容器6a后右侧第二容器6b将被饱和，可以再次交换第一容器和第二容器。

然后，整个周期从开始起重复。

尽管在所示和描述的示例中只有两个容器，但不能排除存在多于两个容器，在这种情况下，至少一个容器将始终干燥压缩气体。

例如，可以有六个容器，其中，三个容器将干燥压缩气体，两个容器将被再生，一个容器将被冷却。

尽管所示示例中温度传感器22位于加热装置14之后，但不能排除温度传感器位于再生管线中的其他地方。

本实用新型决不限于通过示例描述和图中所示的实施例，而是可以在不脱离本实用新型范围的情况下以各种变例实现根据本实用新型用于干燥压缩气体的设备和方法。

Claims (15)

1.一种再生装置，用于在用于干燥压缩气体的干燥设备(1)中再生干燥剂，再生装置(9)包括连接至干燥设备(1)的再生入口(11)的再生管线(10)，再生管线(10)将再生入口(11)连接至用于供应再生气体的鼓风机(12)的鼓风机出口(13)，其中，加热装置(14)设置在鼓风机(12)的鼓风机出口(13)和再生入口(11)之间以用于加热再生气体，其特征在于，在鼓风机(12)的鼓风机出口(13)和加热装置(14)之间设置了具有干燥剂的附加容器(20)以用于干燥再生气体。

2.根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于，再生装置还配备有阀系统(15)，阀系统配置成能够将鼓风机(12)的鼓风机出口(13)连接到冷却管线(16)，冷却管线(16)连接到干燥设备(1)的冷却入口(17)。

3.根据权利要求2所述的再生装置，其特征在于，冷却管线(16)通过阀系统(15)在鼓风机(12)的鼓风机出口(13)和附加容器(20)之间的部位处连接至再生管线(10)。

4.根据权利要求2或3所述的再生装置，其特征在于，阀系统(15)配置成使得再生管线(10)和冷却管线(16)能够分别与鼓风机(12)的鼓风机出口(13)和排气口(18)相连，或者冷却管线(16)和再生管线(10)能够分别与鼓风机(12)的鼓风机出口(13)和排气口(18)相连。

5.根据权利要求2或3所述的再生装置，其特征在于，阀系统(15)包括以下中的一个或多个：

四通阀(19)；

三通阀；

蝶阀；

开关阀。

6.根据权利要求1-3任一项所述的再生装置，其特征在于，在附加容器(20)中布置有防水干燥剂。

7.根据权利要求1-3任一项所述的再生装置，其特征在于，附加容器(20)是通过挤压制造的，或者附加容器(20)是管。

8.根据权利要求1-3任一项所述的再生装置，其特征在于，附加容器(20)是隔热的。

9.根据权利要求1-3任一项所述的再生装置，其特征在于，再生管线(10)配有的加热装置(14)包括包含在再生管线(10)中的电加热器、蒸汽加热器或热交换器。

10.一种用于干燥压缩气体的干燥设备，干燥设备(1)具有用于待干燥压缩气体的入口(2)和用于已干燥压缩气体的出口(3)；其中，干燥设备(1)包括容纳有可再生干燥剂的至少两个容器和由第一阀组(8a)和第二阀组(8b)组成的可控的阀装置(7)，第一阀组和第二阀组分别将入口(2)和出口(3)连接到容器；其中，可控的阀装置(7)配置为允许至少一个容器干燥压缩气体而另一个容器正在被再生和冷却，通过控制阀装置(7)使每个容器能够依次干燥压缩气体；其特征在于，干燥设备(1)还配备有根据权利要求1-9任一项所述的再生装置(9)，其中，再生管线(10)连接至第二阀组(8b)，以将再生管线(10)连接至干燥设备(1)的再生入口(11)。

11.根据权利要求10所述的用于干燥压缩气体的干燥设备，其特征在于，再生装置(9)是根据权利要求2所述的再生装置(9)，其中，冷却管线(16)连接至第一阀组(8a)，以将冷却管线(16)连接至干燥设备(1)的冷却入口(17)。

12.根据权利要求11所述的用于干燥压缩气体的干燥设备，其特征在于，附加容器(20)的内部容积小于所述至少两个容器中每个容器的内部容积。

13.根据权利要求12所述的用于干燥压缩气体的干燥设备，其特征在于，附加容器(20)的内部容积最多为所述至少两个容器之一的内部容积的1/3或1/4。

14.根据权利要求10-13任一项所述的用于干燥压缩气体的干燥设备，其特征在于，干燥设备(1)配备有在加热装置(14)和正在再生的容器之间部位处的温度传感器(22)。

15.根据权利要求14所述的用于干燥压缩气体的干燥设备，其特征在于，干燥设备(1)配备有控制单元(23)，用于根据温度传感器(22)测量的温度来控制加热装置(14)。

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