CN2205240Y

CN2205240Y - 气体吸附干燥剂废热直接加热再生装置

Info

Publication number: CN2205240Y
Application number: CN 94214268
Authority: CN
Inventors: 阎荣风
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-12
Filing date: 1994-06-12
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2004-06-12

Abstract

本实用新型公开了一种节能型压缩空气吸附干燥剂废热直接加热再生装置，其是在压缩空气站内空气干燥装置的基础上，在无油润滑空压机后的管道上设置有程控空气冷却器，在程控空气冷却器后的管道上，在程控空气冷却器出气管与工作筒和再生筒出气管之间的管道上，在放空消音器前的管道上，在四通阀与后冷却器进气口之间的管道上，在节流孔板后至工作筒和再生筒出气口之间的管道上，在程控空气冷却器的进水管道上均设置有切断阀。

Description

本实用新型属于压缩空气净化与干燥装置领域，主要涉及的是一种节能型废热直接加热再生装置。

目前，各行业在工程上常用的压缩空气干燥方法为吸附法，即利用具有不同程度吸湿性能的吸附剂来吸附空气中的水分，当工作筒中的吸附剂不能再吸附水分（即达到饱和）时，就必须将其所吸附的水分解吸出来，这个解吸过程即为吸附剂的再生，再生过程为吸热过程，由于吸附剂总是要达到需要再生的程度，所以一般干燥器由两个吸附筒组成，一个吸附（工作），一个再生（备用），现在常用的吸附剂再生方法有加热再生法和无热再生法：a）加热再生法是利用电加热器和鼓风机使高温的，相对干燥的气体通过吸附筒内的吸附剂，使之获得脱附热，蒸发水分，除去吸附水，使吸附筒内的吸附剂达到再生；b）无热再生法是利用干燥后的少量高压，干燥气体降压后（使其相对湿度大大降低，提高其吸湿能力）通过吸附筒，使其内的吸附剂达到再生（如说明书附图1所示），加热再生法由于需增加电加热器和鼓风机，从而使维修操作费用增大，且在压力高时节能不明显；无热再生法具有设备数量少，干燥装置体积小，操作灵活方便，节能显著的特点，在压缩空气干燥和净化方面得到了广泛应用，但由于其再生用气是由成品干燥气体分流出来的，当干燥气体压力低于一定值时，再生用气量占成品干燥气体量的比例增大，有效供气量减少，此时，单位供气量的电耗比加热再生法大，一般情况下，工作压力低于0.4MPa（绝）时，不宜采用无热再生干燥法，针对上述问题，为了满足在低露点和低压下工作的要求，目前提出了一种微加热再生法（如说明书附图2所示），其是将无热再生的再生用干燥气体用电加热器稍微加热，使之获得一部分热量，然后将这部分热量作为需再生的吸附剂中水分的脱附热消耗掉，从而大大加快了解吸的速度，减少了再生用气量，并能使吸附剂再生程度更高，使成品气露点更低，但是这种方法又增加了一个用电设备，将消耗一部分电能，并使维修工作量增大，且从总体效能来说节能效果并不显著。

本实用新型的目的即由此产生，提出一种利用空气压缩机的高温排气之废热能，使干燥装置内的失效吸附剂得到再生的节能型废热直接加热再生装置，从而可大大节约能源；提高机组的有效供气量。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：是在现有由无油润滑空气压缩机，后冷却器，缓冲罐，气——液分离器，除油器，四通阀，放空消音器，止回阀，工作筒，再生筒，节流孔板以及各部件间的连接管道所组成的压缩空气干燥系统的基础上，在空气压缩机排气口至后冷却器进口之间的管路上设置有程序控制空气冷却器；在程序控制空气冷却器至后冷却器之间的管路上设置有切断阀；在此切断阀前引出一根管道分别接至工作筒和再生筒的出气口，并在两个管路上分别设置有切断阀；在四通阀至放空消音器之间的管道上设置有切断阀；从此切断阀与四通阀至间的管道上引出一根管道接至后冷却器进气口，并在此管路上设置有切断阀；在程序控制空气冷却器的进水管上设置有切断阀（开度可调）；在节流孔板后至工作筒和再生筒出口管之间的连接管路上分别设置有切断阀。

本实用新型由于增设了程序控制空气冷却器及其连接阀门，从而大大节约了能源，提高了机组的有效供气量，现举一例加以说明其节能效果：设现有一台20m／min无油润滑空气压缩机及其全套干燥设备，压缩机排气压力为0.9MPa（绝），如果采用无热再生法使成品气常压露点为－40℃，则需再生用气量约为14％，即供出的成品气只有17.2m／min，机组轴功率为120Kw，供出的成品气单电耗为0.11628Kw.h／m，如改为废热直接加热再生法，同样机组，再生工作期（即前期）不消耗压缩空气，只是在再生后期吹冷时才消耗一部分干燥压缩空气，在整个工作周期内吹冷时所消耗的压缩空气不超过同周期内压缩机排气量的4％，同样产气20m／min，可至少供成品气19.2m／min，供出的成品气单电耗为0.10417Kw.h／m，比无热再生干燥法节电10.41％［（0.11628－0.10417）／0.11628］，对此台机组来说，按每天运行20小时，一年运行300天来计算，最少可节约电能75000Kw.h，仅仅就再生用气来说，本实用新型比无热再生法可节约70％以上的用气量，当然，节能效果与空气压缩机的排气压力有关。

本实用新型有如下附图：

说明书附图1为现有无热再生装置的示意图。

说明书附图2为现有微加热再生装置的示意图。

说明书附图3为本实用新型废热直接加热再生降压吹冷装置示意图

说明书附图4为本实用新型废热直接加热再生鼓风吹冷装置示意图。

结合附图，给出本实用新型的实施例如下：

实施例1.

如说明书附图3所示：本实用新型是在现有由无油润滑空气压缩机（1）.后冷却器（3）.缓冲罐（4）.气——液分离器（5）.四通阀（7）.放空消音器（8）.止回阀（9）.（10）.工作筒（11）.再生筒（12），节流孔板（13）以及与各部件连接的管道所组成的压缩空气站内压缩空气干燥装置的基础上，在空气压缩机（1）排气口至后冷却器（3）进气口之间的管道上设置有程序控制空气冷却器（2），［程序控制空气冷却器（2）可采用市售管壳式热交换器或后冷却器（3）］，（2）中的冷却介质（即冷媒）为空气压缩机的冷却水，被冷却介质为空气压缩机的全部高温排气；在程序控制空气冷却器（2）至后冷却器（3）之间的管路上设置有切断阀（19）；从切断阀（19）前引出一根管道分别接至工作筒和再生筒的出口管，并在两个管道上分别设置有切断阀（17），（18）；在四通阀（7）至放空消音器（8）之间的管道上设置有切断阀（14）。从切断阀（14）至四通阀（7）之间的管道上引出一根管道接至后冷却器进气口［切断阀（19）后］，并在此段管路上设置有切断阀（6）；在程序控制空气冷却器的进水管上设置有切断阀（20）；在节流孔板（13）至工作筒（11）和再生筒（12）出口的连接管道上分别设置有切断阀（15），（16），本系统所采用的阀门除止回阀（9），（10）外，其余的均为程序控制阀，本实用新型的工作过程如下：

A.工作，再生时：

如说明书附图3所示，大气经过无油润滑空气压缩机两级压缩后（两级中间有中间冷却器），温度升高，相对湿度降低（工程上动力用压缩机二级排气参数为t≤160℃，p≤0.9MPa），经过程序控制空气冷却器（2）后，被冷却水冷却［冷却水量逐渐减少，空气冷却器（2）的出气温度逐渐升高］，这时，切断阀（19）是关闭的，高温。相对湿度低的压缩空气经切断阀（18）后进入再生筒（12），将再生筒（12）内需要再生的吸附干燥剂中的水分解吸出来，携带出再生筒（12），经四通阀（7），切断阀（6），后冷却器（3）后，压缩空气被冷却成为t≤40℃的饱和压缩空气（即相对湿度为1），然后经过缓冲罐（4）缓冲气流的脉动，再经气——液分离器（5）分离出压缩空气中的凝结水，经四通阀（7）后进入工作筒（11）（即吸附筒），工作筒内的吸附剂将压缩空气中的绝大部分水分吸附下来，排出的成品气（露点达到要求）经止回阀（9）送至用户管网中，在这段工作时间里，切断阀（14）.（15）.（16）.（17）.（19）是关闭的，切断阀（20）的开度逐渐变小，通过再生筒（12）的压缩空气温度逐渐升高，最后切断阀（20）完全关闭，通过再生筒（12）的压缩空气温度等于空气压缩机的排气温度。

B.吹冷时：

当再生筒内的吸附剂经过一段时间的再生后（即在半个工作周期的后期），吸附剂再生深度达到要求，这时应进行再生筒的吹冷，具体做法是：逐渐加大切断阀（20）的开度，增加通过程序控制空气冷却器的冷却水量，使通过再生筒（12）的压缩空气温度逐渐降低，当温度≤80℃时，稍微吹一会儿，即开启切断阀（14）.（16）.（19）［切断阀（20）的开度不变］。关闭切断阀（18）和（6），使压缩空气由程序控制空气冷却器出来后直接进入后冷却器，这时，大部分成品气还是经止回阀（9）送至用户管网，少部分成品气经节流孔板（13），切断阀（16）后进入再生筒（12），将其中的吸附剂吹冷，再经四通阀（7），切断阀（14），放空消音器（8）后排入大气。

C.切换：

当工作筒内的吸附剂工作一段时间后，供出的成品气不能达到要求时，两个吸附筒要进行切换，切换后压缩空气经切断阀（17）进入（11），再经（7）.（6）.（3）.（4）.（5）.（7）.（12）以及，（10）后送至用户管网中，这时切断阀（14）.（15）.（16）（18）.（19）关闭，切断阀（17）.（6）开启，切断阀（20）的开度逐渐变大，对（11）进行再生，吹冷，这是后半个工作周期。

实施例2.

如说明书附图4所示，本实用新型是在实施例1的基础上，将节流孔板（13）去掉，在切断阀（15）.（16）的入口管道上加装鼓风机（21），本实用新型的工作过程如下：

A.工作，再生时：

同实施例1A。

B.吹冷时：

具体做法是：关闭切断阀（6）.（18），开启切断阀（19）.（14）.（16）.开启鼓风机（21），大气经鼓风机（21）加压后经切断阀（16）进入（12），将其中的吸附干燥剂吹冷，经四通阀（7），切断阀（14），放空消音器（8）后排入大气。

C.切换：

同实施例1C，这时鼓风机停止运行。

Claims

1、一种压缩空气吸附干燥剂废热直接加热再生装置，包括无油润滑空气压缩机(1).后冷却器(3).缓冲罐(4).气-液分离器(5).四通阀(7).放空消音器(8).止回阀(9).(10).工作筒(11).再生筒(12).节流孔板(13)及各部件之间的连接管道，本实用新型的特征在于：在所述的压缩机(1)排气口至后冷却器(3)的进气口之间的管道上设置有程控空气冷却器(2)；在程控空气冷却器(2)至后冷却器(3)之间的管道上设置有切断阀(19)；在程控空气冷却器出气口与工作筒和再生筒出气口之间的连接管道上分别设置有切断阀(17).(18)；在四通阀(7)至放空消音器(8)之间的管道上设置有切断阀(14)；从切断阀(14)与四通阀(7)之间的管道上引出一根管道接至后冷却器(3)进气口[切断阀(19)后]，并在此段管道上设置有切断阀(6)；在节流孔板(13)后至工作筒(11)和再生筒(12)出气口的连接管道上分别设置有切断阀(15).(16)；在程控空气冷却器的进水管道上设置有切断阀(20)。

2、根据权利要求1所述的压缩空气吸附干燥剂废热直接加热再生装置，其特征在于：将所述的节流孔板（13）去掉，在切断阀（15）.（16）入口管道上加装鼓风机（21）。

3、根据权利要求1所述的压缩空气吸附干燥剂废热直接加热再生装置，其特征在于：所述的切断阀（6）.（14）.（15）.（16）.（17）.（18）.（19）.（20）均为程序控制阀，上述阀门除（20）的开度大小可变化外，其余阀门均为全开全闭型。