CN219390627U - 空气预处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气预处理装置，包括第一换热器、第二换热器、第三换热器及汽液分离器；空气压缩机输出的高温空气通过第一出气管路输送至第三换热器，并与第三换热器上的热水进行换热降温，降温后的高温空气输送至第一换热器，并与第一换热器上的循环水、冷却水进行换热降温；降温后的低温空气通过汽液分离器进行汽液分离；气液分离后的低温空气和高温空气分别输送至第二换热器并进行热交换，低温空气升温制成发酵用空气，而高温空气降温后输送至第一出气管路，并通过第一换热器、第二换热器进行降温除湿后制成发酵用空气；本实用新型对空气压缩机输出的高温空气的热能进行回收利用，且可减少循环水和冷冻水的使用量，实现节能减排的目的。

Description

空气预处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种空气预处理技术领域，尤其是指一种空气预处理装置。

背景技术

现在生物科技公司发酵工艺用空气需要保证空气的适宜温度和湿度(含水量低)，空气经过空气压缩机、换热器、气液分离器等设备达到发酵工艺可用空气；其中空气压缩机压缩输出的空气温度很高、含水量大，需要进行降温、除湿处理才可用于发酵工艺；目前常规做法是先在换热器上使用大量循环水和冷冻水对空气压缩机输出的空气进行降温，再在空气的温度降至低于25℃后，通过专用降温除湿设备对空气进行除湿；然后，除湿后的低温空气经过蒸汽换热升温至所需的温度(40-45℃)制备成发酵工艺用空气；其中，在对空气压缩机输出空气进行降温时，空气的热能直接被消耗，造成热能的浪费；且溴化锂冷冻机组制成大量冷冻水需要大量热能，要消耗大量能源，在蒸汽加热低温空气时，需要消耗大量的燃料；而且，在制备生化发酵用空气工艺上，使用设备太多，各空气管道和液体管道连接繁琐，这些配套相关的设施，需要投入大量运行成本来满足工艺要求，不仅体积大，且成本高。

有鉴于此，本设计人针对上述空气预处理装置结构上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空气预处理装置，先将空气压缩机输出的高温空气和热水进行换热降温，再将降温的高温空气和循环水、冷冻水进行降温，可减少循环水和冷冻水的使用量；而且利用空气压缩机输出的高温空气对低温空气进行换热升温，实现热能回收利用、节能减排的目的；从而无需另外设置蒸汽产生设备，降低成本。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种空气预处理装置，所述预处理装置包括有至少一组对空气压缩机出来的高温空气进行降温除湿的组合式换热器，所述组合式换热器包括有第一换热器、第二换热器、第三换热器及汽液分离器；

所述第一换热器设置有第一进气接口、第一出气接口、第一循环水进水接口、第一循环水出水接口、第一冷冻水进水接口和第一冷冻水出水接口，所述汽液分离器设于第一换热器内且位于第一出气接口一侧；第二换热器设置有第二进气接口、第二出气接口、热空气进气接口和热空气出气接口；所述第三换热器设置有第三进气接口、第三出气接口、第一热水进水接口和第一热水出水接口；

所述空气压缩机具有与第三进气接口相连的第一出气管路和与热空气进气接口相连的第二出气管路，第三出气接口和第一进气接口相连，所述第一出气接口和第二进气接口相连，所述第二出气接口和发酵工艺相连，所述热空气出气接口和第一出气管路相连；

空气压缩机输出的部分高温空气通过第一出气管路输送至第三换热器，并与第三换热器上的热水进行换热降温，降温后的高温空气输送至第一换热器，并与第一换热器上的循环水、冷却水进行换热降温；降温后的低温空气通过汽液分离器进行汽液分离；气液分离后的低温空气和通过第二出气管路输送的高温空气分别输送至第二换热器并进行热交换，低温空气升温制成发酵用空气，而高温空气降温后输送至第一出气管路，并通过第一换热器、第二换热器进行降温除湿后制成发酵用空气。

所述组合式换热器还包括有制冷机组，所述制冷机组设置有第二热水进水接口、第二热水出水接口、第二冷冻水进水接口和第二冷冻水出水接口；所述第二热水出水接口和第一热水进水接口相连，所述第一热水出水接口和第二热水进水接口相连；所述第二冷冻水出水接口和第一冷冻水进水接口相连，所述第一冷冻水出水接口和第二冷冻水进水接口相连；高温空气和热水在第三换热器内进行换热，高温空气降温输送至第一换热器降温除湿，热水升温输送至制冷机组并作为热能来制作第一换热器用的冷冻水。

空气压缩机输出的高温空气的温度为160℃，高温空气经过第三换热器降温至140℃，再经过第一换热器的循环水降温至30-40℃，之后经过第一换热器的冷冻水降温至低于25℃，并经过汽液分离器降低空气的湿度，最后经过第二换热器升温至40-45℃，制成发酵用空气；热水输送至第三换热器之前的温度为70℃，从第三换热器出来的热水的温度为90℃。

所述第一出气管路具有与第一进气接口相连的第一分支管路和与第三进气接口连接的第二分支管路，所述第三出气接口和第一分支管路相连；且所述第一出气管路设置有第一开关阀，所述第一分支管路设置有第一分支开关阀，所述第二分支管路设置有第二分支开关阀；所述第二出气管路设置有第二开关阀；所述第三出气接口和第一进气接口之间设置有第三开关阀。

所述预处理装置包括有多组并联连接的组合式换热器。

所述第三换热器为翅片换热器，包括有第三壳体及设置于第三壳体内的第三管束，所述第三管束的两端设置有第三前管箱和第三后管箱；所述第一热水进水接口、第一热水出水接口设置于第一前管箱的端面上，所述第三管束具有与第一热水进水接口连通的第一支管、与第一热水出水接口连通的第二支管；所述第三进气接口置于第三壳体的顶部且靠近第三前管箱；所述第三出气接口设置于第三壳体的顶部上且靠近第三后管箱；所述第一热水出水接口位于第三前管箱端面的上部，第一热水进水接口位于第三前管箱端面的下部。

所述第三管束还具有第三翅片、第三管板、第三支撑板、第三上侧板和第三下侧板，所述第一支管、第二支管为不锈钢光管，所述第一支管、第二支管的两端分别和第三管板胀接连接固定；所述第三上侧板和第三下侧板分别与第三管板螺栓连接固定，所述第三支撑板分别和第三上侧板、第三下侧板螺栓连接固定。

所述第一换热器为翅片换热器，包括有第一壳体及设置于第一壳体内的第一管束，所述第一管束的两端设置有第一前管箱和第一后管箱；所述第一循环水进水接口、第一循环水出水接口、第一冷冻水进水接口和第一冷冻水出水接口分别设置于第一前管箱的端面上，所述第一管束具有与第一循环水进水接口连通的第一分管、与第一循环水出水接口连通的第二分管、与第一冷冻水进水接口连通的第三分管和与第一冷冻水出水接口连通的第四分管；所述第一进气接口设置于第一壳体的顶部且靠近第一前管箱；所述第一出气接口设置于第一壳体的端部上且靠近第一后管箱；所述第一管束还具有第一翅片、第一管板、第一支撑板、第一上侧板和第一下侧板；所述第一分管、第二分管、第三分管和第四分管为不锈钢光管，所述第一分管、第二分管、第三分管、第四分管分别和第一翅片胀接连接固定；所述第一分管、第二分管、第三分管、第四分管的两端分别和第一管板胀接连接固定；所述第一上侧板和第一下侧板分别与第一管板螺栓连接固定，所述第一支撑板分别和第一上侧板、第一下侧板螺栓连接固定。

所述汽液分离器通过螺栓连接锁固于第一管束的出气一侧，且汽液分离器具有多个分离片，且在靠近第一管束一侧设置有丝网；所述第一壳体的底部设置有用于排出由汽液分离器分离析出的水分的第一排污口。

所述第二换热器为光管式换热器，包括有第二壳体和第二管束；所述第二管束的两端设置有第二前管箱和第二后管箱，所述第二进气接口设置于第二前管箱的端面，所述第二出气接口设置于第二后管箱的端面，所述热空气进气接口和热空气出气接口设置于第二壳体上，且所述热空气进气接口靠近第二后管箱，所述热空气出气接口靠近第二前管箱；所述第二管束具有不锈钢光管、第二管板和折流板，所述不锈钢光管两端分别与第二管板胀接连接固定，所述不锈钢光管和折流板胀接连接固定；且所述第一壳体设置有膨胀节。

采用上述结构后，本实用新型空气预处理装置在工作时，空气压缩机输出的部分高温空气通过第一出气管路输送至第三换热器，并与第三换热器上的热水进行换热降温，降温后的高温空气输送至第一换热器，并与第一换热器上的循环水、冷却水进行换热降温；降温后的低温空气通过汽液分离器进行汽液分离；气液分离后的低温空气和通过第二出气管路输送的高温空气分别输送至第二换热器并进行热交换，低温空气升温制成发酵用空气，而高温空气降温后输送至第一出气管路，并通过第一换热器、第二换热器进行降温除湿后制成发酵用空气；本发明先将空气压缩机输出的高温空气和热水进行换热降温，再将降温的高温空气和循环水、冷冻水进行降温，可减少循环水和冷冻水的使用量可减少热能消耗，实现节能减排的目的；而且利用空气压缩机输出的高温空气对低温空气进行换热升温，高温空气的热能直接回收并利用，换热效率高，实现热能一日回收目的；而且无需另外设置蒸汽生产设备，无需消耗大量的燃料，且简化制备方法、降低成本；且汽液分离器设置于第一换热器内，整体结构更整洁，可避免汽液分离器单独设置时各气体管路连接繁杂，操作不方便。

附图说明

图1为本实用新型空气预处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型空气预处理装置使用时工艺流程示意图；

图3为本实用新型的第一换热器的正视示意图；

图4为本实用新型的第一换热器的侧视示意图；

图5为本实用新型的第一换热器的俯视示意图；

图6为本实用新型的第一换热器正视方向的局部剖视示意图；

图7为本实用新型的第一换热器侧视方向的局部剖视示意图；

图8为本实用新型的第一换热器的第一壳体的局部剖视示意图；

图9为本实用新型的第一换热器的第一管束的纵向剖视示意图；

图10为本实用新型的第一换热器的第一管束的横向剖视示意图；

图11为本实用新型第一管束在纵向中心轴线上的剖视示意图；

图12为本实用新型汽液分离器位置的剖视示意图；

图13为本实用新型汽液分离器的分离片的结构示意图；

图14为本实用新型的第二换热器的正视示意图；

图15为本实用新型的第二换热器的侧视示意图；

图16为本实用新型的第二换热器的剖视示意图；

图17为本实用新型的第三换热器的正视示意图；

图18为本实用新型的第三换热器的侧视示意图；

图19为本实用新型的第三换热器的俯视示意图；

图20为本实用新型的第三换热器的局部剖视示意图；

图21为本实用新型的第三换热器的第三壳体的局部剖视示意图；

图22为本实用新型的第三换热器的第三管束的纵向剖视示意图；

图23为本实用新型的第三换热器的第三管束的横向剖视示意图；

图24为本实用新型第三管束在第三管板处的剖视示意图；

图25为本实用新型第三管束在纵向中心轴线上的剖视示意图；

图26为多组空气预处理装置的结构示意图；

图27为多组空气预处理装置组合使用时的预处理工艺流程示意图。

符号说明

第一换热器1；第二换热器2；汽液分离器3；第一进气接口11；第一出气接口12；第一循环水进水接口13；第一循环水出水接口14；第一冷冻水进水接口15；第一冷冻水出水接口；第二进气接口21；第二出气接口22；热空气进气接口23；热空气出气接口24；第一出气管路10；第二出气管路20；第三换热器4；制冷机组5；第三进气接口41；第三出气接口42；第一热水进水接口43；第一热水出水接口44；第二热水进水接口51；第二热水出水接口52；第二冷冻水进水接口53；第二冷冻水出水接口54；第一分支管路101；第二分支管路10；第一开关阀103；第一分支开关阀104；第二分支开关阀105；第二开关阀201；第三开关阀106；第三壳体45；第三管束46；第三前管箱461；第三后管箱462；第三翅片463；第三管板464；第三支撑板465；第三上侧板466；第三下侧板467；第三分程隔板468；第三排污口451；第一壳体17；第一管束18；第一前管箱181；第一后管箱182；第一翅片183；第一管板184；第一支撑板185；第一上侧板186；第一下侧板187；分离片31；丝网32；第一排污口171；第一分程隔板188；第二壳体25；第二管束26；第二前管箱261；第二后管箱262；不锈钢光管263；第二管板264；折流板265；膨胀节251；第二排污口252。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

请参阅图1至图25，本实用新型揭示了一种空气预处理装置，所述预处理装置包括有至少一组对空气压缩机出来的高温空气进行降温除湿的组合式换热器，所述组合式换热器包括有第一换热器1、第二换热器2、第三换热器4及汽液分离器3；

所述第一换热器1设置有第一进气接口11、第一出气接口12、第一循环水进水接口13、第一循环水出水接口14、第一冷冻水进水接口15和第一冷冻水出水接口16，所述汽液分离器3设于第一换热器1内且位于第一出气接口12一侧；第二换热器2设置有第二进气接口21、第二出气接口22、热空气进气接口23和热空气出气接口24；所述第三换热器4设置有第三进气接口41、第三出气接口42、第一热水进水接口43和第一热水出水接口44；

所述空气压缩机具有与第三进气接口41相连的第一出气管路10和与热空气进气接口23相连的第二出气管路20，第三出气接口42和第一进气接口11相连，所述第一出气接口12和第二进气接口21相连，所述第二出气接口22和发酵工艺相连，所述热空气出气接口24和第一出气管路10相连；

本实用新型在制备发酵用空气时，空气压缩机输出的部分高温空气通过第一出气管路10输送至第三换热器4，并与第三换热器4上的热水进行换热降温，降温后的高温空气输送至第一换热器1，并与第一换热器1上的循环水、冷却水进行换热降温；降温后的低温空气通过汽液分离器3进行汽液分离；气液分离后的低温空气和通过第二出气管路20输送的高温空气分别输送至第二换热器2并进行热交换，低温空气升温制成发酵用空气，而高温空气降温后输送至第一出气管路10，并通过第一换热器1、第二换热器2进行降温除湿后制成发酵用空气；本发明先将空气压缩机输出的高温空气和热水进行换热降温，再将降温的高温空气和循环水、冷冻水进行降温，可减少循环水和冷冻水的使用量可减少热能消耗，实现节能减排的目的；而且利用空气压缩机输出的高温空气对低温空气进行换热升温，高温空气的热能直接回收并利用，换热效率高，实现热能一日回收目的；而且无需另外设置蒸汽生产设备，无需消耗大量的燃料，且简化制备方法、降低成本；且汽液分离器3设置于第一换热器1内，整体结构更整洁，可避免汽液分离器3单独设置时各气体管路连接繁杂，操作不方便。

本实用新型的所述组合式换热器还包括有制冷机组5；所述制冷机组5设置有第二热水进水接口51、第二热水出水接口52、第二冷冻水进水接口53和第二冷冻水出水接口54；所述第二热水出水接口52和第一热水进水接口43相连，所述第一热水出水接口44和第二热水进水接口51相连；所述第二冷冻水出水接口54和第一冷冻水进水接口15相连，所述第一冷冻水出水接口16和第二冷冻水进水接口53相连；高温空气和热水在第三换热器4内进行换热，高温空气降温输送至第一换热器1降温除湿，热水升温输送至制冷机组5并作为热能来制作第一换热器1用的冷冻水。

本实用新型在第一换热器1和第三换热器4之间设置有制冷机组5，空气压缩机输出的高温空气进入第三换热器4和热水进行热交换，高温空气降温后输送至第一换热器1，由于进入第一换热器1的高温空气温度比空气压缩机输出的高温空气温度低，因此，可以在第一换热器1内减少循环水、冷冻水的使用量就可将高温空气将至25℃以下，方便对25℃以下的低温空气进行汽液分离，可以节省制冷机组5制作冷冻水所需热能，减少能耗；即空气压缩机输出的高温空气的温度为160℃，高温空气经过第三换热器4降温至140℃，再经过第一换热器1的循环水降温至30-40℃，之后经过第一换热器1的冷冻水降温至低于25℃，并经过汽液分离器3降低空气的湿度，最后经过第二换热器2升温至40-45℃，制成发酵用空气；而且，从第三换热器4输出的热水输送至制冷机组5并作为热能来制作第一换热器1用的冷冻水，可直接将高温空气的热能回收使用，实现热能一日回收的目的，节能减排；而且，热水输送至第三换热器4之前的温度为70℃，从第三换热器4出来的热水的温度为90℃；从第三换热器4输出的热水可作为制冷机组的热源4用于制作冷冻水，还可用于制冷热水、锅炉或采暖用水；即在夏季，高温空气降温过程所产生的热量通过换热器传递给热水，热水用于溴化锂制冷机组作为热能制作冷冻水，可以达到节能效果；在冬季，高温空气降温过程所产生的热量通过换热器传递给采暖水，采暖水用于供热，可以达到节能效果。

本实用新型的所述第一出气管路10具有与第一进气接口11相连的第一分支管路101和与第三进气接口41连接的第二分支管路102，所述第三出气接口42和第一分支管路101相连；所述第一出气管路10设置有第一开关阀103，所述第一分支管路101设置有第一分支开关阀104，所述第二分支管路102设置有第二分支开关阀105；所述第二出气管路20设置有第二开关阀201；各个通气管路上设置有开关阀，方便控制各个通气管路。

本实用新型的所述热空气出气接口24和第一出气管路10之间连接处位于第一分支开关阀104和第二分支开关阀105之前的第一出气管路10上；保证从第二换热器2的热空气出气接口24输出降温后的高温空气可以通过第一出气管路10输送至第一换热器1内，然后在第一换热器1内进行降温除湿时，可减少循环水和冷冻水的使用量，实现节能减排的目的。

本实用新型的所述第三出气接口42和第一进气接口11之间设置有第三开关阀106；当第三换热器4停机检修时，可以关闭第二分支开关阀105、第三开关阀106，打开第一分支开关阀104，空气压缩机的高温空气从第二分支管路102输送至第一换热器1进行降温除湿，因此，在第三换热器4进行检修时，第一换热器1、第二换热器2还可以继续运行，保证整个设备始终保持运行状态。

请参阅图26和图27，本实用新型的所述预处理装置包括有多组并联连接的组合式换热器；组合式换热器通过单元间串联、并联、串并联的组合，可以满足大型发酵工艺生产设备的换热需要，适应性强，适合不同的换热工况。

本实用新型的所述制冷机组5为溴化锂冷冻机组。

本实用新型的所述第三换热器4为翅片换热器，包括有第三壳体45及设置于第三壳体45内的第三管束46，所述第三管束46的两端设置有第三前管箱461和第三后管箱462；所述第一热水进水接口41、第一热水出水接口42设置于第一前管箱461的端面上，所述第三管束46具有与第一热水进水接口43连通的第一支管、与第一热水出水接口44连通的第二支管；所述第三进气接口41置于第三壳体45的顶部且靠近第三前管箱461；所述第三出气接口42设置于第三壳体45的顶部上且靠近第三后管箱462。

本实用新型空气压缩机输出的高温空气通过第一出气管路10输送且从第三换热器4的第三进气接口41进入第三壳体45内，热水先从第三前管箱461的第一热水进水接口43进入第一支管，并流动至第三后管箱462，再进入第二支管，第三壳体45内的高温空气经过第三管束46表面及第三翅片间隙接触换热，高温空气在第三换热器4中降温且从第三出气接口42输出；而升温后的热水从第一热水出水接口44输出并输送至制冷机组5作为热源制作冷冻水，实现高温空气的热能一日回收再利用的目的，节能减排。

本实用新型的所述第一热水出水接口44位于第三前管箱461端面的上部，第一热水进水接口43位于第三前管箱461端面的下部；高温空气的流向和热水流向不同，形成逆流换热，换热效果更好。

本实用新型的所述第三管束46还具有第三翅片463、第三管板464、第三支撑板465、第三上侧板466和第三下侧板467，所述第一支管、第二支管为不锈钢光管，所述第一支管、第二支管的两端分别和第三管板464胀接连接固定(或者胀接连接+焊接连接配合固定)；保证第三管板464与不锈钢光管紧密接触且不受热胀冷缩影响，使得不锈钢光管管头的密封性；所述第三上侧板466和第三下侧板467分别与第三管板464螺栓连接固定，所述第三支撑板465分别和第三上侧板466、第三下侧板467螺栓连接固定；所述第三支撑板465为可控制进入第三壳体45内空气的流向的内构件，且牢固支撑第三管束46于第三壳体45内。

本实用新型的所述第三管束46设置有第三分程隔板468，所述第三分程隔板468两端和第三管板464通过螺栓连接固定；所述第一支管位于第三分程隔板468的一侧，所述第二支管位于第三分程隔板468的另一侧；第三分程隔板468可以保证热水在指定的空间流动，实现换热。

本实用新型的所述第三壳体45的底部设置有第三排污口451；可将换热过程中产生的液体排出。

本实用新型的所述第一换热器1为翅片换热器，包括有第一壳体17及设置于第一壳体17内的第一管束18，所述第一管束18的两端设置有第一前管箱181和第一后管箱182；所述第一循环水进水接口13、第一循环水出水接口14、第一冷冻水进水接口15和第一冷冻水出水接口16分别设置于第一前管箱181的端面上，所述第一管束18具有与第一循环水进水接口13连通的第一分管、与第一循环水出水接口14连通的第二分管、与第一冷冻水进水接口15连通的第三分管和与第一冷冻水出水接口16连通的第四分管；所述第一进气接口11设置于第一壳体17的顶部且靠近第一前管箱181；所述第一出气接口12设置于第一壳体17的端部上且靠近第一后管箱182。

本实用新型的所述第一管束18还具有第一翅片183、第一管板184、第一支撑板185、第一上侧板186和第一下侧板187；所述第一分管、第二分管、第三分管和第四分管为不锈钢光管，所述第一分管、第二分管、第三分管、第四分管分别和第一翅片183胀接连接固定(或者胀接连接+焊接连接配合固定)；保证第一管板184与不锈钢光管紧密接触且不受热胀冷缩影响，使得不锈钢光管管头的密封性；所述第一分管、第二分管、第三分管、第四分管的两端分别和第一管板184胀接连接固定(或者胀接连接+焊接连接配合固定)；所述第一上侧板186和第一下侧板187分别与第一管板184螺栓连接固定，所述第一支撑板185分别和第一上侧板186、第一下侧板187螺栓连接固定；所述第一支撑板185为可控制进入第一壳体17内空气的流向的内构件，且牢固支撑第一管束18于第一壳体17内。

本实用新型的所述汽液分离器3通过螺栓连接锁固于第一管束18的出气一侧，且汽液分离器3具有多个分离片31，且在靠近第一管束18一侧设置有丝网32；降温后的低温空气经过汽液分离器3后，可对空气进行除湿，有限降低空气的湿度；所述第一壳体17的底部设置有用于排出由汽液分离器3分离析出的水分的第一排污口171。

本实用新型的高温空气由第一进气接口11进入第一壳体17，先经过第一管束18中的循环水冷却降温，后经过第一管束18中的冷冻水冷却降温，最后经过汽液分离器3进行汽液分离，形成低温空气并由第一出气接口12输出；循环水先由第一前管箱181的第一循环水进水接口13进入第一分管，并流动至第一后管箱182，再进入第二分管，循环水和高温空气换热升温后由第一前管箱181的第一循环水出水接口14输出返回循环水管路，形成循环水循环水路；冷冻水从第二冷冻水出水接口54输出制冷机组，并由第一前管箱181的第一冷冻水进水接口15进入第三分管，并流动至第一后管箱182，再进入第四分管，冷冻水和高温空气换热升温后由第一前管箱181的第一冷冻水出水接口16输出，并由第二冷冻水进水接口53返回制冷机组，形成冷冻水循环水路；循环水循环水路和冷冻水循环水路的设置方便对高温空气进行换热降温，换热效率高。

本实用新型的所述第一管束18内设置有第一分程隔板188，所述第一分管、第二分管位于第一分程隔板188一侧，第三分管、第四分管位于第一分程隔板188另一侧；所述第一循环水进水接口13位于第一前管箱181端面的下部，所述第一循环水出水接口14位于第一前管箱端面181的上部；所述第一冷冻水进水接口15位于第一前管箱181端面的下部，第一冷冻水出水接口16位于第一前管箱181端面的上部；可将循环水和冷冻水两组介质在相互独立的空间内流动运行，实现各自的换热功能，使得高温空气降温效果更好。

本实用新型的所述第一进气接口11、第一出气接口12处分别设置有测温感应器；方便监测第一进气接口11、第一出气接口12处的空气温度。

本实用新型的所述第二换热器2为光管式换热器，包括有第二壳体25和第二管束26；所述第二管束26的两端设置有第二前管箱261和第二后管箱262，所述第二进气接口21设置于第二前管箱261的端面，所述第二出气接口22设置于第二后管箱262的端面，所述热空气进气接口23和热空气出气接口24设置于第二壳体25上，且所述热空气进气接口23靠近第二后管箱262，所述热空气出气接口24靠近第二前管箱261。

本实用新型的气液分离后的低温空气从第二前管箱261的第二进气接口21进入第二管束26，低温空气和高温空气进行换热后，升温的低温空气从第二后管箱262的第二出气接口22输出，进入发酵工艺；而且，从第二出气管路20输送的高温空气从热空气进气接口23进入第二壳体25，高温空气和低温空气进行换热后，降温后的高温空气从热空气出气接口24输出并输送至第一出气管路10，并先通过第一换热器1进行降温除湿，后经过第二换热器2升温制成发酵用空气；空气压缩机输出的高温空气先经过第二换热器2降温后，再输送至第一换热器1内换热降温时，所需的循环水、冷冻水的使用量减少，可节省制冷机组5制作冷冻水所需热能，减少能耗。

本实用新型的所述第二管束26具有不锈钢光管263、第二管板264和折流板265，所述不锈钢光管263两端分别与第二管板264胀接连接固定(或者胀接连接+焊接连接配合固定)，所述不锈钢光管263和折流板265胀接连接固定，保证第二管板264与不锈钢光管263紧密接触且不受热胀冷缩影响，使得不锈钢光管管头的密封性；且所述第一壳体25设置有膨胀节251，输送膨胀节251可使得第二壳体在热胀冷缩的情况下有可释放应力的空间，保证第二壳体的安全运行。

本实用新型的第一换热器1的第一出气接口12设置于第一壳体17的端部，第二换热器2的第二进气接口21设置于第二壳体25的端部，第一出气接口12和第二进气接口21通过膨胀节、法兰、紧固件固定连接，结构紧凑，安装检修方便，施工成本低。

本实用新型的所述第二出气接口22位置设置有测温感应器；可以监测第二出气接口22处的空气温度。

本实用新型的所述第二壳体25的底部设置有第二排污口252，可以将换热过程中产生的液体排出。

本实用新型在制备发酵用空气时，具有以下步骤：空气压缩机输出的高温空气通过第一出气管路10、第二出气管路20分流输送；

从第一出气管路10输送的高温空气从第三换热器4的第三进气接口41进入第三壳体45内，热水进入第三管束46，第三壳体45内的高温空气经过第三管束46表面及第三翅片463间隙接触换热，高温空气在第三换热器4中降温且从第三出气接口42输出；

热水先从第三前管箱461的第一热水进水接口43进入第一支管，并流动至第三后管箱462，再进入第二支管，热水和高温空气换热升温后由第三前管箱461的第一热水出水接口44输出；之后由第二热水进水接口51进入制冷机组作为热源制作冷冻水，最后，降温后的热水由第二热水出水接口52输出并返回第一热水进水接口43，形成热水循环水路；

第三换热器4输出的高温空气由第一进气接口11进入第一壳体17，先经过第一管束18中的循环水冷却降温，后经过第一管束18中的冷冻水冷却降温，最后经过汽液分离器3进行汽液分离，形成低温空气并由第一出气接口12输出；

循环水先由第一前管箱181的第一循环水进水接口13进入第一分管，并流动至第一后管箱182，再进入第二分管，循环水和高温空气换热升温后由第一前管箱181的第一循环水出水接口14输出返回循环水管路，形成循环水循环水路；

冷冻水从第二冷冻水出水接口54输出制冷机组，并由第一前管箱181的第一冷冻水进水接口15进入第三分管，并流动至第一后管箱182，再进入第四分管，冷冻水和高温空气换热升温后由第一前管箱181的第一冷冻水出水接口16输出，并由第二冷冻水进水接口53返回制冷机组5，形成冷冻水循环水路；

气液分离后的低温空气从第二前管箱25的第二进气接口21进入第二管束26，低温空气和高温空气进行换热后，升温的低温空气从第二后管箱262的第二出气接口22输出，进入发酵工艺；

从第二出气管路20输送的高温空气从热空气进气接口23进入第二壳体25，高温空气和低温空气进行换热后，降温后的高温空气从热空气出气接口24输出并输送至第一出气管路10，并先通过第一换热器1进行降温除湿，后经过第二换热器2升温制成发酵用空气。

上述实施例和附图并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.一种空气预处理装置，其特征在于：所述预处理装置包括有至少一组对空气压缩机出来的高温空气进行降温除湿的组合式换热器，所述组合式换热器包括有第一换热器、第二换热器、第三换热器及汽液分离器；

所述第一换热器设置有第一进气接口、第一出气接口、第一循环水进水接口、第一循环水出水接口、第一冷冻水进水接口和第一冷冻水出水接口，所述汽液分离器设于第一换热器内且位于第一出气接口一侧；第二换热器设置有第二进气接口、第二出气接口、热空气进气接口和热空气出气接口；所述第三换热器设置有第三进气接口、第三出气接口、第一热水进水接口和第一热水出水接口；

所述空气压缩机具有与第三进气接口相连的第一出气管路和与热空气进气接口相连的第二出气管路，第三出气接口和第一进气接口相连，所述第一出气接口和第二进气接口相连，所述第二出气接口和发酵工艺相连，所述热空气出气接口和第一出气管路相连；

空气压缩机输出的部分高温空气通过第一出气管路输送至第三换热器，并与第三换热器上的热水进行换热降温，降温后的高温空气输送至第一换热器，并与第一换热器上的循环水、冷却水进行换热降温；降温后的低温空气通过汽液分离器进行汽液分离；气液分离后的低温空气和通过第二出气管路输送的高温空气分别输送至第二换热器并进行热交换，低温空气升温制成发酵用空气，而高温空气降温后输送至第一出气管路，并通过第一换热器、第二换热器进行降温除湿后制成发酵用空气。

2.如权利要求1所述空气预处理装置，其特征在于：所述组合式换热器还包括有制冷机组，所述制冷机组设置有第二热水进水接口、第二热水出水接口、第二冷冻水进水接口和第二冷冻水出水接口；所述第二热水出水接口和第一热水进水接口相连，所述第一热水出水接口和第二热水进水接口相连；所述第二冷冻水出水接口和第一冷冻水进水接口相连，所述第一冷冻水出水接口和第二冷冻水进水接口相连；高温空气和热水在第三换热器内进行换热，高温空气降温输送至第一换热器降温除湿，热水升温输送至制冷机组并作为热能来制作第一换热器用的冷冻水。

3.如权利要求1所述空气预处理装置，其特征在于：空气压缩机输出的高温空气的温度为160℃，高温空气经过第三换热器降温至140℃，再经过第一换热器的循环水降温至30-40℃，之后经过第一换热器的冷冻水降温至低于25℃，并经过汽液分离器降低空气的湿度，最后经过第二换热器升温至40-45℃，制成发酵用空气；热水输送至第三换热器之前的温度为70℃，从第三换热器出来的热水的温度为90℃。

4.如权利要求2所述空气预处理装置，其特征在于：所述第一出气管路具有与第一进气接口相连的第一分支管路和与第三进气接口连接的第二分支管路，所述第三出气接口和第一分支管路相连；且所述第一出气管路设置有第一开关阀，所述第一分支管路设置有第一分支开关阀，所述第二分支管路设置有第二分支开关阀；所述第二出气管路设置有第二开关阀；所述第三出气接口和第一进气接口之间设置有第三开关阀。

5.如权利要求2所述空气预处理装置，其特征在于：所述预处理装置包括有多组并联连接的组合式换热器。

6.如权利要求2所述空气预处理装置，其特征在于：所述第三换热器为翅片换热器，包括有第三壳体及设置于第三壳体内的第三管束，所述第三管束的两端设置有第三前管箱和第三后管箱；所述第一热水进水接口、第一热水出水接口设置于第一前管箱的端面上，所述第三管束具有与第一热水进水接口连通的第一支管、与第一热水出水接口连通的第二支管；所述第三进气接口置于第三壳体的顶部且靠近第三前管箱；所述第三出气接口设置于第三壳体的顶部上且靠近第三后管箱；所述第一热水出水接口位于第三前管箱端面的上部，第一热水进水接口位于第三前管箱端面的下部。

7.如权利要求6所述空气预处理装置，其特征在于：所述第三管束还具有第三翅片、第三管板、第三支撑板、第三上侧板和第三下侧板，所述第一支管、第二支管为不锈钢光管，所述第一支管、第二支管的两端分别和第三管板胀接连接固定；所述第三上侧板和第三下侧板分别与第三管板螺栓连接固定，所述第三支撑板分别和第三上侧板、第三下侧板螺栓连接固定。

8.如权利要求2所述空气预处理装置，其特征在于：所述第一换热器为翅片换热器，包括有第一壳体及设置于第一壳体内的第一管束，所述第一管束的两端设置有第一前管箱和第一后管箱；所述第一循环水进水接口、第一循环水出水接口、第一冷冻水进水接口和第一冷冻水出水接口分别设置于第一前管箱的端面上，所述第一管束具有与第一循环水进水接口连通的第一分管、与第一循环水出水接口连通的第二分管、与第一冷冻水进水接口连通的第三分管和与第一冷冻水出水接口连通的第四分管；所述第一进气接口设置于第一壳体的顶部且靠近第一前管箱；所述第一出气接口设置于第一壳体的端部上且靠近第一后管箱；所述第一管束还具有第一翅片、第一管板、第一支撑板、第一上侧板和第一下侧板；所述第一分管、第二分管、第三分管和第四分管为不锈钢光管，所述第一分管、第二分管、第三分管、第四分管分别和第一翅片胀接连接固定；所述第一分管、第二分管、第三分管、第四分管的两端分别和第一管板胀接连接固定；所述第一上侧板和第一下侧板分别与第一管板螺栓连接固定，所述第一支撑板分别和第一上侧板、第一下侧板螺栓连接固定。

9.如权利要求8所述空气预处理装置，其特征在于：所述汽液分离器通过螺栓连接锁固于第一管束的出气一侧，且汽液分离器具有多个分离片，且在靠近第一管束一侧设置有丝网；所述第一壳体的底部设置有用于排出由汽液分离器分离析出的水分的第一排污口。

10.如权利要求8所述空气预处理装置，其特征在于：所述第二换热器为光管式换热器，包括有第二壳体和第二管束；所述第二管束的两端设置有第二前管箱和第二后管箱，所述第二进气接口设置于第二前管箱的端面，所述第二出气接口设置于第二后管箱的端面，所述热空气进气接口和热空气出气接口设置于第二壳体上，且所述热空气进气接口靠近第二后管箱，所述热空气出气接口靠近第二前管箱；所述第二管束具有不锈钢光管、第二管板和折流板，所述不锈钢光管两端分别与第二管板胀接连接固定，所述不锈钢光管和折流板胀接连接固定；且所述第一壳体设置有膨胀节。