CN221062240U - 一种高温高压气体除湿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温高压气体除湿装置，包括预冷换热器、凝水换热器、涡流管、水汽分离器、能量回收器，预冷换热器主气道的出口分出两路管路，预冷换热器主气道出口的一路管路连接凝水换热器主气道进口，预冷换热器主气道出口的另一路管路连接涡流管的进口连接，涡流管的冷端出口与凝水换热器中换热气道的进口连接；凝水换热器主气道出口与水汽分离器的进口连接，水汽分离器的气相输出口与能量回收器中主气道的进口连接，凝水换热器中换热气道的出口与能量回收器中第一换热气道连接，涡流管的热端出口与能量回收器中第二换热气道连接。本实用新型机械活动部件，无需输入额外功率，仅依靠自身的高压气源运行。

Description

一种高温高压气体除湿装置

技术领域

本实用新型涉及空气除湿装置领域，具体是一种高温高压气体除湿装置。

背景技术

目前有很多特种装置需要用到高温高压气源，而高温高压气体中的水分一般都以气态形式游离在高温气体中，在气源的使用过程中，往往会因为温度、压力的变化，使水气转换成液态，导致装置出现故障或寿命降低，因此迫切需要对高温高压空气中的水分进行去除。

目前常用的都是通过外置设备，将空气加压或降温，是气态的水分冷凝成液态，再通过水汽分离装置去除。这样做，主要存在以下不足：

① 需要增加额外的动力驱动外置设备工作。

② 外置装置为机电设备系统较复杂，会导致整个设备可靠性降低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高温高压气体除湿装置，以解决现有技术除湿装置需要额外动力驱动、可靠性低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种高温高压气体除湿装置，包括预冷换热器（1）、凝水换热器（3）、涡流管（4）、水汽分离器（5）、能量回收器（6），其中：

所述预冷换热器（1）具有主气道， 预冷换热器（1）主气道的进口通过管路连接外部高温高压高湿气源，预冷换热器（1）主气道的出口分出两路管路；

所述凝水换热器（3）具有主气道、换热气道，预冷换热器（1）主气道出口的一路管路连接凝水换热器（3）主气道进口；

所述涡流管（4）用于使通入的气体分为低温气流和高温气流，涡流管（4）具有用于通入气体的进口，以及用于输出低温气流的冷端出口、用于输出高温气流的热端出口，所述预冷换热器（1）主气道出口的一路管路连接涡流管（4）的进口连接，涡流管（4）的冷端出口通过管路与凝水换热器（3）中换热气道的进口连接；

所述水汽分离器（5）用于分离气体中的水，水汽分离器（5）具有用于通入气体的进口，以及用于输出水的液相输出口、用于输出气体的气相输出口，所述凝水换热器（3）主气道出口通过管路与水汽分离器（5）的进口连接；

所述能量回收器（6）具有主气道、第一换热气道、第二换热气道，所述水汽分离器（5）的气相输出口通过管路与能量回收器（6）中主气道的进口连接，能量回收器（6）中主气道的出口向外输出高压干燥空气，所述凝水换热器（3）中换热气道的出口通过管路与能量回收器（6）中第一换热气道的进口连接，所述涡流管（4）的热端出口通过管路与能量回收器（6）中第二换热气道的进口连接。

进一步的，所述预冷换热器（1）具有换热通道A，所述水汽分离器（5）的液相输出口通过管路与预冷换热器（1）中换热通道A的进口连接。

进一步的，所述预冷换热器（1）具有换热通道B，所述能量回收器（6）中第一换热气道的出口通过管路与预冷换热器（1）中换热通道B的进口连接。

进一步的，所述预冷换热器（1）具有换热通道C，所述能量回收器（6）中第二换热气道的出口通过管路与预冷换热器（1）中换热通道C的进口连接。

本实用新型中，高温高压高湿气源输出的高温高压高湿气体首先进入预冷换热器主气道，并由预冷换热器主气道分别输出至凝水换热器的主气道以及涡流管中。在涡流管内高温高压高湿气体被分为低温气流和高温气流，其中低温气流输入至凝水换热器的换热气道中，通过低温气流的换热使进入凝水换热器主气道的高温高压高湿气体中的水凝结，凝水换热器主气道输出的带有凝结水的气体进入水汽分离器中分离后，由水汽分离器输出干燥的高温高压气体至能量回收器的主气道。

同时，凝水换热器换热气道的出口与能量回收器的第一换热气道连接，由此低温气流在凝水换热器的换热气道中吸收热量后形成高温气体，高温气体再进入能量回收器的第一换热气道，用于进一步加热能量回收器主气道中的干燥的高温高压气体。

同理，涡流管输出的高温气流进入能量回收器的第二换热气道，用于进一步加热能量回收器主气道中的干燥的高温高压气体。

水汽分离器输出的低温的水，以及能量回收器第一换热气道、第二换热气道输出的热量被带走的低温气体，分别送入预冷换热器的不同换热通道，用于对进入预冷换热器主气道的高温高压高湿气体进行初步降温。

与现有技术相比，本实用新型优点为：

1、本实用新型采用预冷、冷凝水热回收技术的组合，无机械活动部件。

2、本实用新型采用新型的凝水结构，使工况范围扩大，提高了产品的应用范围。

3、本实用新型无需输入额外功率，仅依靠自身的高压气源运行。

3、本实用新型流程简单，噪声低，还可推广到除湿机领域。

4、本实用新型各组成器件技术成熟、容易实现。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实施例公开了一种高温高压气体除湿装置，包括预冷换热器1、三通管2、凝水换热器3、涡流管4、水汽分离器5、能量回收器6。

预冷换热器1中具有主气道1.1、换热通道A1.2、换热通道B1.3、换热通道C1.4，通过主气道1.1的介质可分别与通过换热通道A1.2、换热通道B1.3、换热通道C1.4的介质形成热交换。预冷换热器1中主气道1.1的进口通过管路与外部的高温高压高湿气源连接，以引入高温高压高湿气体。预冷换热器1中主气道1.1的出口通过管路与三通管2的第一个管口连接。

涡流管4具有一个进口、一个冷端出口、一个热端出口，涡流管4使通入自身内部的气体分为低温气流和高温气流，其中低温气流通过涡流管4的冷端出口向外输出，高温气流通过涡流管4的热端出口向外输出。三通管2的第二个管口通过管路与涡流管4的进口连接。

凝水换热器3具有主气道3.1、换热气道3.2，通过主气道3.1的介质可与通过该换热气道3.2的介质形成热交换。三通管2的第三个管口通过管路与凝水换热器3的主气道3.1进口连接。

由此，预冷换热器1中主气道1.1输出的高温高压高湿气体被三通管2分为两路，其中一路进入涡流管4内形成低温气流和高温气流，另外一路进入凝水换热器3的主气道3.1。

涡流管4的冷端出口通过管路与凝水换热器3中换热气道3.2的进口连接，由此涡流管4冷端出口流出的低温气流进入凝水换热器3中换热气道3.2，并与凝水换热器3中主气道3.1中的高温高压高湿气体形成热交换，使凝水换热器3中主气道3.1中的高温高压高湿气体中的水分凝结。

水汽分离器5用于分离通入自身内部的气体中的水分，水汽分离器5具有进口、气相输出口、液相输出口。凝水换热器3中主气道3.1的出口通过管路与水汽分离器5的进口连接，由此凝水换热器3中主气道3.1输出的带有凝结水的气体进入水汽分离器5，其中的水分被分离，分离的水通过水汽分离器5的液相输出口向外输出，而干燥的高温高压气体通过水汽分离器5的气相输出口向外输出。

能量回收器6具有主气道6.1、第一换热气道6.2、第二换热气道6.3，通过主气道6.1的介质可分别与通过第一换热气道6.2、第二换热气道6.3的介质形成热交换。水汽分离器5的气相输出口通过管路与能量回收器6中主气道6.1的进口连接，由此，水汽分离器5输出的干燥的高温高压气体进入能量回收器6的主气道6.1。凝水换热器3中换热气道3.2的出口通过管路与能量回收器6中第一换热气道6.2的进口连接，由此涡流管4输出的低温气流吸收凝水换热器3主气道3.1中高温高压高湿气体的热量后形成高温气流，高温气流进入能量回收器6中第一换热气道6.2，并对能量回收器6主气道6.1中干燥的高温高压气体进行进一步加热。涡流管4的热端出口通过管路与能量回收器6中第二换热气道6.3的进口连接，由此涡流管4直接排出的高温气流进入能量回收器6中第二换热气道6.3，并对能量回收器6主气道6.1中干燥的高温高压气体进行进一步加热。通过上述方式，可进一步加热能量回收器6主气道6.1中干燥的高温高压气体，以保持气体的温度。能量回收器6的主气道6.1出口通过管路与外部需要高温高压干燥空气的设备连接，由能量回收器6的主气道6.1向外输出干燥的高温高压气体。

能量回收器6中第二换热气道6.3的出口通过管路与预冷换热器1中换热通道A1.2的进口连接，能量回收器6中第一换热气道6.2的出口通过管路与预冷换热器1中换热通道B1.3的进口连接，水汽分离器5的液相输出口通过管路与预冷换热器1中换热通道C1.4的进口连接。能量回收器6中第一换热气道6.2、第二换热气道6.3中的高温气流失去热量后变为低温气流，低温气流分别进入预冷换热器1中对应的换热气道，同时水气分离器5输出的低温的液体进入预冷换热器1中对应的换热气道，由此由预冷换热器1中换热气道的水、低温气流对进入预冷换热器1主气道1.1的高温高压高湿气体进行初步降温。预冷换热器1中换热通道A1.2、换热通道B1.3、换热通道C1.4的出口分别通向大气环境。

本实施例中，利用一部分高温高压空气通过涡流管4得到低温气流，再将低温空气与凝水换热器3中的高温高压高湿气体换热，使高温高压高湿气体中的水分冷凝后，经过水汽分离器5分离出来送入能量回收器6，而能量回收器6中利用涡流管4输出的高温气流以及凝水换热器3换热气道输出的吸收热量的气流，对水汽分离器5分离出来的气体进行加热，能够保持气体的温度，最终由能量回收器6向外输送干燥的高温高压气体。

预冷换热器1中，可以用能量回收器6产生的较低温度的空气，及水汽分离器5中产生的较低温度的液态水，对进入预冷换热器1主气道1.1的高温高压高湿的气体进行第一次降温，以便在凝水换热器3中能更有效的使高压空气温度降到露点温度以下。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，这种组合只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内以及不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种高温高压气体除湿装置，其特征在于，包括预冷换热器（1）、凝水换热器（3）、涡流管（4）、水汽分离器（5）、能量回收器（6），其中：

所述预冷换热器（1）具有主气道， 预冷换热器（1）主气道的进口通过管路连接外部高温高压高湿气源，预冷换热器（1）主气道的出口分出两路管路；

所述凝水换热器（3）具有主气道、换热气道，预冷换热器（1）主气道出口的一路管路连接凝水换热器（3）主气道进口；

所述涡流管（4）用于使通入的气体分为低温气流和高温气流，涡流管（4）具有用于通入气体的进口，以及用于输出低温气流的冷端出口、用于输出高温气流的热端出口，所述预冷换热器（1）主气道出口的一路管路连接涡流管（4）的进口连接，涡流管（4）的冷端出口通过管路与凝水换热器（3）中换热气道的进口连接；

所述水汽分离器（5）用于分离气体中的水，水汽分离器（5）具有用于通入气体的进口，以及用于输出水的液相输出口、用于输出气体的气相输出口，所述凝水换热器（3）主气道出口通过管路与水汽分离器（5）的进口连接；

所述能量回收器（6）具有主气道、第一换热气道、第二换热气道，所述水汽分离器（5）的气相输出口通过管路与能量回收器（6）中主气道的进口连接，能量回收器（6）中主气道的出口向外输出高压干燥空气，所述凝水换热器（3）中换热气道的出口通过管路与能量回收器（6）中第一换热气道的进口连接，所述涡流管（4）的热端出口通过管路与能量回收器（6）中第二换热气道的进口连接。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压气体除湿装置，其特征在于，所述预冷换热器（1）具有换热通道A，所述水汽分离器（5）的液相输出口通过管路与预冷换热器（1）中换热通道A的进口连接。

3.根据权利要求1所述的一种高温高压气体除湿装置，其特征在于，所述预冷换热器（1）具有换热通道B，所述能量回收器（6）中第一换热气道的出口通过管路与预冷换热器（1）中换热通道B的进口连接。

4.根据权利要求1所述的一种高温高压气体除湿装置，其特征在于，所述预冷换热器（1）具有换热通道C，所述能量回收器（6）中第二换热气道的出口通过管路与预冷换热器（1）中换热通道C的进口连接。