CN2284937Y

CN2284937Y - 冷冻式压缩空气干燥机之低露点装置

Info

Publication number: CN2284937Y
Application number: CN 97213221
Authority: CN
Inventors: 黄清福
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-06-24
Anticipated expiration: 2007-03-27

Abstract

一种冷冻式压缩空气干燥机之低露点装置,于压缩空气管路设置二只蒸发器,由三位阀控制压缩空气通过之流向,于冷媒系统设置一热交换器,另由所设置四位阀控制二只蒸发器轮流产生制冷动作,且由电磁阀控制将高温冷媒导入已结冰之蒸发器,二只压力感测器分别设置于空气入口与出口,一只温度感测器设于冷媒低压回流管上,各感测器所测值皆送回微处理器。本实用新型避免结冰阻塞、损毁设备,并提供干燥之压缩空气。

Description

冷冻式压缩空气干燥机之低露点装置

本实用新型涉及一种冷冻式压缩空气干燥机之低露点装置。

压缩空气早已被广为运用，其运用之范围有操作、控制、各种气动工具及喷漆、涂装之各种设备，冷却、干燥、清洁、输送、包装、仪器测量等专业机械，其运用之广泛可谓琳琅满目，但压缩空气内所含之水蒸气却造成使用者极大困扰，且随设备日新月异，其对压缩空气干燥品质之要求愈严谨，造成目前现有之冷冻式干燥机已无法满足业界之要求。

请参阅图1，系习知冷冻式空气干燥机之流程示意图，如图所示冷媒经冷媒压缩机11压缩后，经冷凝器12散热，通过过滤器13再经毛细管14膨胀后进入蒸发器15制冷，并吸收压缩空气热量，再经回流管回到压缩机11再循环，而冷媒压缩机11高低压侧装设之热气旁路阀16可控制低压侧冷媒蒸发温度保持约2℃，以免蒸发器15严重结冰阻塞压缩空气之通道，此乃因水于0.4℃时即逐渐形成薄冰，因不能有效克服所形成冰之清除，则不但无法长时间稳定，最后将导致冷媒压缩空气无法通过产生极大压降，且蒸发器15内之冷媒无吸收压缩空气之热量，其液态冷媒不完全蒸发而回流压缩机11，使其液压缩而损毁；另其所设之热气旁路阀16担任稳定冷媒蒸发温度工作，其系将高温高压气态冷媒直接旁路至低压侧，以避免其蒸发温度过低，而造成冷媒压缩机11做虚功，因此降低冷媒压缩机11之冷冻能力，形成能源耗费，由上述可知，就实际使用而言实非一良好装置，因即无法得到很好的干燥效果，且无形中浪费较多之能源，故确实非良好之装置。

请参阅图2，系另一种空气干燥设备之流程示意图，如图所示其系将化学吸温药剂分别置于两吸著桶T1、T2内，于空气入口处设一四位阀61，其阀口分别连接两吸著桶T1、T2之入口与排气口，配合连接于两吸著桶出口之逆止阀1、2动作，且于逆止阀两侧各设一较小管径之旁路管62、63，如此可使此两吸著桶T1、T2交替工作及将吸温药剂还原。当吸著桶T1进行干燥工作时，吸著桶T2之吸温药剂则为还原之状态，其干燥后之大气露点可达-40℃，图1方式约为-23℃，然此一干燥效果虽较图1方式良好，但其还原侧之吸著桶T2将消耗15％之压缩空气，以利其吸温药剂达成还原目的，且干燥侧内之吸温药剂因吸收水蒸气逐渐饱和，故其空气干燥效果随之变化，且其两吸著桶T1、T2之交替工作为固定时间周期，并无法提供使用者实际使用风量大小做调整，因而其处理后之干燥品质变化较大，又空气压缩机于建立压缩空气之同时，亦产生油雾，随压缩空气流出，因而在入口处需加装过滤器，将油雾滤除，以免油雾进入后附著于吸温药剂表面，影乡干燥效果与使用寿命，且就实际使用而言，其所购置费用高，且化学吸温剂仍有一使用时间寿命，必需将两吸著桶内之吸温药剂完全换新，故不但造成使用者不便，且成本提高，更有废弃化学吸温药剂污染环境之虑，故亦非良好之装置。

综上所述习知压缩空气干燥设备，可得知有以下之缺失：1、习知之冷冻式空气干燥机，为避免结冰阻塞及损毁冷媒压缩机之考量，故必需设法稳定其冷却温度于2℃左右，故无法得到更佳之空气干燥品质。2、习知之冷冻式空气干燥机，为避免冷却温度低下，需加设容量控制，故间接形成能源之耗费。3、吸附式干燥机虽可达较好之干燥效果，但其还原则需消耗15％之压缩空气风量，极不符经济效益。4、吸附式干燥机，其干燥效果随化学吸温药剂逐渐饱和而衰减故干燥品质不稳定。5、吸附式干燥机，其内部之化学吸温药剂，虽亦有还原之动作，但仍随使用时间逐渐降低效果，故需将其吸湿药剂换新，但造成保养不便，成本提高，更易造成废弃之吸湿药剂污染环境。

本实用新型的目的在于提供一种冷冻式压缩空气干燥机之低露点装置，以有交地避免结冰阻塞、损毁冷媒压缩机，并得到更佳的空气干燥品质，且使干燥机保养容易，运转成本低。

为达成上述目的，本实用新型主要于空气管路之入口端设一空气前置冷却器，空气管路未端接两发器，两蒸发器各设有一自动排水器，且两蒸发器出口端之空气管路并联接于热交换器，冷媒压缩机的冷媒管路接于热变换器后端之冷媒管路，该后端之冷媒管路接于一冷凝器，冷凝器出口端之冷媒管路串接一过滤器，并接于热交器前端之冷媒管路，该冷媒管路出口端之冷媒管路接于蒸发器之冷媒管路，两蒸发器间串接一毛细管，蒸发器出口端以一冷媒管路接于冷媒压缩机；其特点在于：空气前置冷动器与两蒸发器间所串接之空气管路接一三位阀，得以控制空气之流向，而冷媒压缩机出口端之冷媒管路与热交换器、蒸发器间之冷媒管路间之冷媒管路串接一电磁阀，蒸发器与热交换器间之冷媒管路与回流入冷媒压缩机之冷媒管路间接一四位阀，得以控制冷媒之流向；另该空气入口及空气出口各设有一压力感测器及低压回流冷媒管路设一温度感测器，并且接于一微处理器，感应温度及压力之变化并控制电磁阀、三位阀及四位阀之动作。

采用上述结构后，本实用新型因无法结冰造成阻塞之虑，故其蒸发温度可建立低于0℃以下，故可得到绝佳之空气干燥品质；冷媒压缩机，不需加装容量控制，可完全发挥其冷冻能，且不浪费能源并可降低其故障；两只蒸发器采微处理器监控自动交换使用，故其空气干燥之品质稳定，且无浪费压缩空气之缺失；冷冻式低露点干燥机系统属于物理循环，可重复稳定操作使用，故其空气干燥效果始终如一；本实用新型操作方便与保养简单，且无需特殊之消耗品耗材使用，故运转成本低。

以下结合附图及具体实例对本实用新型做进一步详述。

图1系习知冷冻式空气干燥机流程示意图；

图2系习知吸附式空气干燥机流程示意图；

图3系本实用新型之冷冻式空气干燥机流程示意图(一)；

图4系本实用新型之冷冻式空气干燥机流程示意图(二)；

图5系本实用新型之冷冻式空气干燥机流程示意图(三)；

图6系本实用新型之冷冻式空气干燥机流程示意图(四)。

请参阅图3所示，系本实用新型冷冻式空气干燥机之流程示意，主要系于空气管路41之入口端设一空气前置冷却器21，该空气管路41末端接三位阀51，该三位阀51之另两端供两蒸发器A、B之空气管411、42接合，并由三位阀51控制空气之流向，两蒸发器A、B各设有一自动排水器22、23，且两蒸发器A、B出口端之空气管路43、44并联接于热交换器24；冷媒压缩机31的冷媒管路39接于热交换器24后端之冷媒管路241，该后端冷媒管路241接于一冷凝器33，冷凝器33出口端之冷媒管路242，出口端之冷媒管路36接于一四位阀53，四位阀53并与蒸发器B之冷媒管路B1接合且同时以冷媒管路38连接蒸发器A，两蒸发器A、B间串接一毛细管37，该四位阀53之另端以冷媒管路381接于冷媒压缩机31，冷媒压缩机31出口端之冷媒管路32与四位阀53、蒸发器B间之冷媒管路36间之冷媒管路39串接一电磁阀52，控制冷媒之流向；另于空气之入口端及出口端(即空气前置冷却器21入口及热交换器24出口)位置各设有一压力感测器I、II，回流入冷媒压缩机31之冷媒管路381设一温度感测器III，并且接于一微处理器P感应温度之变化，控制电磁阀52、三位阀51及四位阀53之动作。

本实用新型之动作流程说明于后：

请参阅图3所示，压缩空气由入口经空气前置冷却器21冷却降至常温，经空气管路41之三位阀51控制，经空气管路411流向蒸发器A冷却并干燥，压缩空气内之水份凝结而自动排水器22排出，低温并干燥后之压缩空气由空气管路43导入热交换器24内吸收高压常温液态热量，因、吸收之高压高温气态冷媒之热量后亦成为常温之干燥空气，并连接同压缩空气由空气出口(即热交换器24之出口)排出。

至于冷媒系统部份，冷媒压缩机31将高压高温气态冷媒经冷媒管路32输入热交换器24后端之冷媒管路241，令压缩空气与高压高温之气态冷媒进行热交换，使压缩空气成为常温之干燥空气而排出，该高压高温之气态冷媒经由冷凝器33散热，成为高压常温之液态冷媒，经冷媒管路34之过滤35滤除杂质，并输入热交换器24前端之冷媒管路242，以增加饱和液态之过冷温度，冷媒经四位阀53导流入蒸发器B，并流经毛细管37膨胀蒸发，再导流入蒸发器A内吸收蒸发器A内压缩空气之热量，冷媒并成为饱和之气态冷媒，经由冷媒管路38之四位阀53导流入冷媒管路381回流入冷媒压缩机31内再循环使用。

另，设于空气入、出口之压力感测器I、II及设于低压之冷媒管路381之温度感测器III，将其测得之压力及温度数值回授致微处理器P内比较运算，当入口压力与出口压力产生些许压差时，即蒸发器A内有结聚相当之冰层，微处理器P即令四位阀53动作，使蒸发器A不再制冷，而由蒸发器B制冷(如图4所示)，此时蒸发器A内之冰层仍保有适当之冷度，故经过之空气其干燥效果亦无变化，而低压冷媒管路381因蒸发器B还未降至所需之温度，故温度感测器所测得之温度较高，蒸发器B内温度下降后，微处理器P回授得温度感温器III之数值，即使三位阀51、电磁阀52分别动作，使压缩空气流向改变进入蒸发器B，同时高压高温气态冷媒经电磁阀52，并通过四位阀53直接进入蒸发器A，由此将所结之冰层快速融解并由排水器22排出(如图5所示)，又蒸发器A内之冰层若完全融解时，因高压冷媒亦无法再得到适当之散热，故其低压之回流冷媒温度随之微升，此时微处理器P即令电磁阀52停止动作(如图6所示)。如此，微处理器P于正确掌握设备各点之变化后，将顺利控制三位阀51、四位阀53、电磁阀52等，使蒸发器A、B交替工作，让冷冻式空气干燥机发挥最大之功效，以符合使用者对压缩空气干燥机品质要求，且可减少能源之损耗。

Claims

1、一种冷冻式压缩空气干燥机之低露点装置，主要在空气管路之入口端设一空气前置冷却器，空气管路未端接两蒸发器，两蒸发器各设有一自动排水器，且两蒸发器出口端之空气管路并联接于热交换器；冷媒压缩机，其冷媒管路接于热交换器后端之冷媒管路，该后端之冷媒管路接于一冷凝器，冷凝器出口端之冷媒管路串接一过滤器，并接于热交换器前端之冷媒管路，该冷媒管路出口端之冷媒管路接于蒸发器之冷媒管路，两蒸发器间串接毛细管，蒸发器出口端以一冷媒管路接于冷媒压缩机；其特征在于：

空气前置冷却器与两蒸发器间所串接之空气之管路接一三位阀，而冷媒压缩机出口端之冷媒管路与热交换器、蒸发器间之冷媒管路间之冷媒管路串接一电磁阀，蒸发器与热交换器间之冷媒管路与回流入冷媒压缩机之冷媒管路间接一四位阀；另该空气入口及空气出口各设有一压力感测器，低压回流冷媒管路设一温度感测器，并且接于一微处理器。