CN218853916U - 压缩空气干燥组件系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及干燥器领域，公开了压缩空气干燥组件系统，主止回阀用于允许经干燥组件干燥的空气流入值出气口同时阻止干燥的压缩空气经主止回阀流入干燥组件；再生回路包括串联连接的单向阀和节流阀，再生回路用于将出气口的压缩空气反吹至干燥组件进行再生；再生回路还包括与卸荷阀先导阀连接的控制管路；电磁阀连接在出气口和再生管路之间用于控制再生管路的通断；电磁阀还和控制单元连接，控制单元控制电磁阀的动作；所述的加热元件与控制单元连接，控制单元控制加热元件的启动和停止；加热元件设置在再生回路的一侧用于加热再生回路内的压缩空气。该干燥器系统具有再生能力强，防止低温冻结等优点。

Description

压缩空气干燥组件系统

技术领域

本实用新型涉及压缩空气干燥再生领域，尤其涉及了压缩空气干燥组件系统。

背景技术

商用车辆的压缩空气消耗装置需要清洁和干燥的压缩空气。从压缩空气中去除水分的一个实用方法是所谓的变压吸附过程。由空气压缩机提供的压缩空气通过一个空气干燥组件滤芯，该干燥筒由多孔材料填充，称为干燥剂。在空气通过干燥组件滤芯的过程中，水分子被困于干燥剂的孔隙中，压缩空气的相对湿度会降低。这个阶段被称为负载阶段。压缩机完成空气输送后，有必要将干燥剂中被困的水分子去除。这是通过节流阀扩大一部分压缩和干燥的空气来实现的。由于压缩空气的压力下降，已经干燥的空气的相对湿度也会急剧下降。这种极度干燥的空气被引入干燥组件滤芯，将干燥剂中被困的空气分子带走，并通过卸荷阀排放到环境中。这就是空气干燥组件的再生阶段。在完成再生阶段后，如果不需要为空气消耗装置提供更多的压缩空气，空气干燥组件就会切换到所谓的锁定阶段。在再生和锁定阶段，空气压缩机被一个电子或气动信号关闭，该信号由内置或分离的电子控制单元控制。

由于车辆压缩空气系统的耗气量高或有泄漏，可能会发生用于再生的可用空气不足以完全去除干燥剂中残留的水分。也可能发生两次负载循环之间的时间不够长而无法提供适量的压缩空气进行再生的情况，因为再生空气的流量有限，无法确保适当的膨胀率。对于这两种情况，再生过程都需要提高效率，以在负载阶段与增加的截留水量保持平衡。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

压缩空气干燥组件系统，包括进气口、出气口、干燥组件、主止回阀、再生回路、电磁阀、控制单元以及加热元件；

其中，进气口用于和空气压缩机气动连接向干燥组件内输送压缩空气；

出气口用于和车辆的气动部件气动连接并向其输送干燥后的压缩空气；

主止回阀用于允许经干燥组件干燥的空气流入值出气口同时阻止干燥的压缩空气经主止回阀流入干燥组件；

再生回路包括串联连接的单向阀和节流阀，再生回路用于将出气口的压缩空气反吹至干燥组件进行再生；

再生回路还包括与卸荷阀的先导阀连接的控制管路；

电磁阀连接在出气口和再生管路之间用于控制再生管路的通断；

电磁阀还和控制单元连接，控制单元控制电磁阀的动作；

所述的加热元件与控制单元连接，控制单元控制加热元件的启动和停止；加热元件设置在再生回路的一侧用于加热再生回路内的压缩空气。

作为优选，干燥单元集成在干燥组件的壳体内，其在再生管道的一侧开设加热通道，加热通道内安装有加热组件。

作为优选，加热组件的功率不大于150w。

作为优选，还包括温度传感器，温度传感器用于采集再生管路的温度，温度传感器和控制单元连接。

作为优选，干燥组件的入口和卸荷阀的入口连通。

压缩空气干燥再生系统再生管路温度控制方法，控制单元还和车辆电源管理系统连接，控制方法包括以下步骤：

步骤一、获取空气干燥组件内的空气温度；

步骤二、比较空气干燥组件内的温度是否大于系统预设的阈值；

步骤三、如果小于系统预设的阈值则执行步骤四；

步骤四、选择加热器策略，加热策略包括“始终开启”策略、或“温度控制策略”或“湿开策略”；

步骤五、当选择“始终开启”策略时，则加热器一直开启，判断空气干燥组件是否过热，如果是则关闭加热器，如果否则继续开启加热器。

作为优选，步骤二中，当干燥组件内的温度大于等于系统阈值时，判断是否需要对再生气流进行加热；如果是，则判断是否处于再生阶段，如果处于再生阶段，则判断加热器是否过热，如果未过热，则继续打开加热器，如果过热则关闭加热器。

作为优选，判断是会否需要对再生气流加热的方法是，根据干燥剂的含水量，计算出再生阶段所需的压缩空气量；然后与可用于再生压缩空气量进行比较，如果可用的压缩空气量不足以在一个或预定数量的循环中再生干燥剂，则该功能将请求加热气流以提高再生效率。

作为优选，预设用于再生阶段的压缩空气量为负载阶段的10％～15％。

作为优选，当步骤四中选择“湿开策略”，则在加载阶段以及再生阶段始终打开加热器。

通过以上技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

本方案通过设计加热机构从而提高再生气流的温度，从而降低空气的相对湿度。而且该种加热机构还能应用于温度较低时，零部件结冰的情况，保证零部件的正常使用。

附图说明

图1为系统图。

图2是加热元件的位置示意图。

图3是控制流程图。

图中的附图标记为以下技术名称：

1—进气口、2—出气口、3—排气口、4—干燥组件、18—加热元件、7—控制单元、20—壳体、5—节流阀、6—卸荷阀、9—主止回阀、10—电磁阀、16—再生管路。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

压缩空气干燥组件系统，包括进气口1、出气口2、干燥组件4、主止回阀9、再生回路、电磁阀10、控制单元7以及加热元件18；

其中，进气口1用于和空气压缩机气动连接向干燥组件4内输送压缩空气；

出气口2用于和车辆的气动部件气动连接并向其输送干燥后的压缩空气；

主止回阀9用于允许经干燥组件4干燥的空气流入值出气口2同时阻止干燥的压缩空气经主止回阀9流入干燥组件4；

再生回路包括串联连接的单向阀和节流阀5，再生回路用于将出气口2的压缩空气反吹至干燥组件4进行再生；

再生回路还包括与卸荷阀6的先导阀连接的控制管路；

电磁阀10连接在出气口2和再生管路16之间用于控制再生管路16的通断；

电磁阀10还和控制单元7连接，控制单元7控制电磁阀10的动作；

所述的加热元件18与控制单元7连接，控制单元7控制加热元件18的启动和停止；加热元件18设置在再生回路的一侧用于加热再生回路内的压缩空气。

本实施例中，干燥单元集成在干燥组件4的壳体20内，其在再生管道的一侧开设加热通道，加热通道内安装有加热组件。所述加热组件安装在壳体20上与控制连接，壳体20为导热组件，本实施例壳体20选用金属材质。

本实施例中，为了避免壳体20过热，所以对加热组件的功率进行限制，加热组件的功率不大于150w。具体功率可以根据散热速度以及升温速度来进行实际选择。

为了便于采集管道中气体的温度，所以本实施例中还包括温度传感器，温度传感器用于采集再生管路16的温度，温度传感器和控制单元7连接。控制单元7根据采集温度传感器的温度来进行判断后续的动作，比如打开和关闭加热器。

本实施例中，干燥组件4的入口和卸荷阀6的入口连通。卸荷阀6用于将再生过程中的空气排出到干燥组件4外。

本干燥组件4的工作过程如下：

负载阶段，空压机压缩空气，并将压缩空气通过干燥设备干燥后，经单向阀将压缩空气输送至各制动腔室。

当进行再生时，控制器控制电磁阀10打开再生回路，出气口2端的压缩空气经节流阀5进入干燥组件4进行反吹，同时压缩空气进入卸荷阀6的先导腔打开卸荷阀6，再生完成的压缩空气通过卸荷阀6的排气口3排出。

当温度较低时，再生效率较低无法满足再生需求时，控制器根据采集的温度传感器信号打开加热组件，对再生气流进行加热，从而降低再生气流的相对湿度，加速再生过程中去除干燥组件4中的水分。

实施例2

本方案提供一种压缩空气干燥再生系统再生管路温度控制方法，控制单元7还和车辆电源管理系统连接，控制方法包括以下步骤：

步骤一、获取空气干燥组件4内的空气温度；

步骤二、比较空气干燥组件4内的温度是否大于系统预设的阈值；

步骤三、如果小于系统预设的阈值则执行步骤四；

步骤四、选择加热器策略，加热策略包括“始终开启”策略、或“温度控制策略”或“湿开策略”；

步骤五、当选择“始终开启”策略时，则加热器一直开启，判断空气干燥组件4是否过热，如果是则关闭加热器，如果否则继续开启加热器。

本实施例中，步骤二中，当干燥组件4内的温度大于等于系统阈值时，判断是否需要对再生气流进行加热；如果是，则判断是否处于再生阶段，如果处于再生阶段，则判断加热器是否过热，如果未过热，则继续打开加热器，如果过热则关闭加热器。

判断是会否需要对再生气流加热的方法是，根据干燥剂的含水量，计算出再生阶段所需的压缩空气量；然后与可用于再生压缩空气量进行比较，如果可用的压缩空气量不足以在一个或预定数量的循环中再生干燥剂，则该功能将请求加热气流以提高再生效率。一般预设再生阶段的压缩空气量为负载阶段的10％～15％。

但是当温度较低时，或者工况比较复杂的情况下，没有足够的时间回流所需要再生阶段的压缩空气量。所以在这种情况下干燥剂中就会积攒水分。导致干燥效率下降。该种情况下可用的压缩空气量不能满足再生需求的压缩空气量，所以该种情况下需要开启加热组件提高再生效率。

所以在该种情况下就需要根据干燥剂中的水分含量进行计算所需要的再生压缩空气量。其中干燥剂的含水量计算如下：因为我们将输送的空气压缩到至少9bar，所以输送的空气具有100％的相对湿度。水量由压力和温度决定i-X图是测量值。比如如果滤芯工作正常时，它会去除95％的水，这95％就是干燥剂的含水量。

作为优选，预设用于再生阶段的压缩空气量为负载阶段的12％。

本方案通过设计加热机构从而提高再生气流的温度，从而降低空气的相对湿度。而且该种加热机构还能应用于温度较低时，零部件结冰的情况，保证零部件的正常使用。

实施例3

本实施例与实施例2的区别之处在于：当步骤四中选择“湿开策略”，则在加载阶段以及再生阶段始终打开加热器。

当选择“湿开策略”时，不管温度如何，加热器在锁定阶段都是关闭的，因为关键区域没有水分。只有在选择“湿开策略”的时候，才会“加载阶段”以及“再生阶段”均打开加热器。有些情况下，打开加热器不是因为温度低，而是为了支持再生，所以只有在再生阶段才会打开加热器。温度够高，同时再生阶段又不需要加热器支持的情况下，加热器就会关闭。

Claims (5)

1.压缩空气干燥组件系统，其特征在于：包括进气口(1)、出气口(2)、干燥组件(4)、主止回阀(9)、再生回路、电磁阀(10)、控制单元(7)以及加热元件(18)；

其中，进气口(1)用于和空气压缩机气动连接向干燥组件(4)内输送压缩空气；

出气口(2)用于和车辆的气动部件气动连接并向其输送干燥后的压缩空气；

主止回阀(9)用于允许经干燥组件(4)干燥的空气流入值出气口(2)同时阻止干燥的压缩空气经主止回阀(9)流入干燥组件(4)；

再生回路包括串联连接的单向阀和节流阀(5)，再生回路用于将出气口(2)的压缩空气反吹至干燥组件(4)进行再生；

再生回路还包括与卸荷阀(6)的先导阀连接的控制管路；

电磁阀(10)连接在出气口(2)和再生管路(16)之间用于控制再生管路(16)的通断；

电磁阀(10)还和控制单元(7)连接，控制单元(7)控制电磁阀(10)的动作；

所述的加热元件(18)与控制单元(7)连接，控制单元(7)控制加热元件(18)的启动和停止；加热元件(18)设置在再生回路的一侧用于加热再生回路内的压缩空气。

2.根据权利要求1所述的压缩空气干燥组件系统，其特征在于：干燥单元集成在干燥组件(4)的壳体(20)内，其在再生管道的一侧开设加热通道，加热通道内安装有加热组件。

3.根据权利要求2所述的压缩空气干燥组件系统，其特征在于：加热组件的功率不大于150w。

4.根据权利要求2所述的压缩空气干燥组件系统，其特征在于：还包括温度传感器，温度传感器用于采集再生管路(16)的温度，温度传感器和控制单元(7)连接。

5.根据权利要求4所述的压缩空气干燥组件系统，其特征在于：干燥组件(4)的入口和卸荷阀(6)的入口连通。

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