CN2544794Y - 无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器 - Google Patents

Abstract

一种无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器，其干燥器的进气口与其下管系进口相连，精密除油过滤器出口接干燥器进气口，前置过滤器进口与进气管道相连，其出口与精密除油过滤器进口相连；所述干燥器的下管系出口与干燥吸附罐进口相连，其出口与上管系进口相连，所述上管系的一路输出与后置过滤器进口连通，另一路通过减压装置进口接上管系，所述减压装置包括减压阀；所述后置过滤器出口与排气管道连通。本实用新型结构简单，体积小，再生及控制方式自动化程度高，操作、维护简便，机动灵活，可靠性高。

Description

无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器

本实用新型涉及一种无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器。

在工业自动化控制、军事装备、科研等领域，常常需要使用干燥、洁净的压缩空气/气体。现有的压缩空气/气体干燥方法，最常采用的是冷冻式干燥和吸附式干燥，较少采用的还有潮解式干燥、膜分离干燥等。冷冻式干燥，主要适用于干燥度要求不高，压力露点2℃以上，压力较低，一般3.0MPa以下的场合。而吸附式干燥，适用于干燥度要求较高，压力露点-20℃以下，中、高压力的场合。吸附式干燥发展较早，是技术相对成熟的一种方法，尤其在制取-40℃以下露点的干燥空气/气体时，基本上是唯一被广泛采用的方法。吸附式干燥是采用吸附剂，如硅胶、铝胶、分子筛等，这些物质自身即具有大量孔隙，能产生毛细现象，吸附剂表面上的蒸汽分压力低于周围空气中的水蒸汽分压力，在压差的作用下，压缩空气/气体中的水蒸汽产生扩散运动，从而将水分吸收。吸收了一定水分的吸附剂进行脱湿再生处理后，可以再次使用。通常吸附式干燥，采用两个或两个以上吸附罐，即一个罐吸附，另一个罐再生，两罐交替工作。吸附式干燥按照再生方式的不同，可分为加热再生方式和无热再生方式两种形式，加热再生方式是第一代吸附式干燥器采用的方法，利用变温吸附/再生原理，即吸附剂的再生完全靠高温加热，视吸附剂类型的不同，通常在250℃～350℃脱除吸附剂吸收的水分。加热再生方式的优点是再生效果彻底，干燥度好，吸附时间长，再生气消耗量很少，但设备体积庞大，结构复杂，耗电量较高，操作、维护不便。无热再生方式是第二代吸附式干燥器采用的方法，利用变压吸附/再生原理，即吸附剂在工作压力状态下吸附水蒸汽，低压即接近大气压下解析再生，靠少量干燥气体回流反吹，将解析出来的水蒸汽带出干燥罐外排空。无热再生方式的优点是结构简单，体积小，耗电量很少，干燥度稳定，自动化程度高，缺点是再生气消耗量较大，两罐切换较频繁。

目前，国内吸附式高压空气/气体干燥多采用第一代加热再生方式，设备集装能力差，体积大，结构复杂，采用手动控制切换方式，控制手段落后，再生周期长，与现代工业自动化要求及军事装备高度机动性要求有很大差距。现有技术主要存在如下缺点：

1.再生方式落后。目前，传统的吸附式高压空气/气体干燥器均采用加热再生，也称有热再生方式，这种再生方式对高压空气/气体干燥这种特定工况，其技术较落后。因为，加热再生最大的特点是再生气消耗量小，通常只有1％～2％，而无热再生最大的缺点是再生气消耗量大，通常14％左右，但是，对于高压空气/气体来说，这种差别却很小。根据等容积流速原理，再生罐的再生气量大约为工作压力的倒数，如果工作压力为10MPa，那么理论上再生气量仅为1％，这和加热再生方式消耗的再生气量相同，因此，其技术较为落后；

2.结构庞大、复杂。传统吸附式高压空气/气体干燥器由于采用加热再生技术，导致结构庞大复杂。参见图1，干燥吸附罐1外部设置电加热盘管2及保温层3，增加了制造成本，加大了设备体积和维修难度；由于加热再生温度较高，使冷却过程延长，即再生时间延长，有时为了确保设备能够连续工作，须采用三罐甚至四罐结构，以保证足够的冷却时间，因此导致管路连接复杂，且占地面积增大；采用低效的、体积庞大的过滤器，只能单独作基础安装，增加了整套设备占地面积；

3.控制方式落后。传统设备均采用人工手动控制两罐切换，即当吸附罐工作一定时间后，人工手动切换阀门，使吸附罐进行再生，使已完成再生的罐进行吸附。设备运行期间必须专人看守，劳动强度大，可靠性差；

4.操作、维护不便。传统设备由于自动化程度低，结构复杂，操作、维护必须由经过培训的专业技术人员来完成，给操作、维护均带来不便；

5.机动性差。电加热炉功率通常数千瓦，庞大的体积和较高的耗电功率，不利于设备移动和野外工作，产气慢，约需4～8小时，不能满足军事装备快速、机动的要求。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种结构简单，体积小，再生及控制方式自动化程度高，操作、维护简便，机动灵活，可靠性高的无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器。

本实用新型设计方案如下：

一种无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器，包括干燥器20及设于其内的干燥吸附罐1，所述干燥吸附罐1包括干燥罐24、25，其特殊之处在于：所述干燥器20的进气口与其下管系21进口相连，精密除油过滤器5出口接干燥器20进气口，前置过滤器4进口与进气管道19相连，其出口与精密除油过滤器5进口相连；所述干燥器20的下管系21出口与干燥吸附罐1进口相连，其出口与上管系22进口相连，所述上管系22的一路输出与后置过滤器18进口连通，另一路通过减压装置进口接上管系22，所述减压装置包括减压阀17；所述后置过滤器18出口与排气管道23连通。

上述下管系21中的进气阀6、7可分别接于其进气口，其出气口可分别经上管系22中的排气阀9、10接所述后置过滤器18。

上述干燥罐24、25可均与均压阀8相接。

上述下管系21的排气阀9或10可经消音器11与大气连通。

附图图面说明如下：

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本实用新型结构示意图。

附图图面标号说明：1—干燥吸附罐，2—电加热盘管，3—保温层，4—前置过滤器，5—精密除油过滤器，6—进气阀，7—进气阀，8—均压阀，9—排气阀，10—排气阀，11—消音器，12—再生气控制阀，13—再生气阀，14—再生气阀，15—排气阀，16—排气阀，17—减压阀，18—后置过滤器，19—进气管道，20—干燥器，21—下管系，22—上管系，23—排气管道，24—干燥罐，25—干燥罐。

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步详述：

本实用新型是一种适用于10MPa以上干燥器的撬装式高压空气/气体干燥器，其采用第二代无热再生技术，集高品质气动球阀、PLC控制系统、高效过滤器等先进设备于一体。参见图2，本装置主要包括前置过滤器4、精密除油过滤器5、后置过滤器18及干燥器20。干燥器20部分由两个充满吸附剂的干燥吸附罐1、下管系21、上管系22、减压装置、控制装置及支架组成。下管系21由五个气动球阀组成，其中，两个控制进气的进气阀6、7，两个控制排气的排气阀9、10，一个控制均压的均压阀8。上管系22由四个单向阀组成，其中，两个控制排气的排气阀15、16，两个控制再生气的再生气阀13、14，减压装置由一级或两级减压阀17和再生气控制阀组成。控制装置采用PLC控制器。前置过滤器4进口与进气管道19相连，其出口与精密除油过滤器5进口相连；精密除油过滤器5出口和干燥器20进气口连通，干燥器20进气口和下管系21进口相连；下管系21出口和干燥吸附罐1进口相连，干燥吸附罐1出口和上管系22进口相连；上管系22出口分两路输出，一路与后置过滤器18进口连通，另一路与减压装置进口相连；后置过滤器18出口与排气管道23连通；减压装置出口接上管系22。

由压缩机输出的高压气体经冷却、缓冲后，通过进气管道19进入固定在干燥器支架上的前置过滤器4和精密除油过滤器5，在此先将气体中夹带的游离态油、水、尘气溶胶粒子高效分离，以减轻干燥器20的工作负担，尤其是避免因吸附剂的油污染而使干燥器失去吸附性能。分离下来的油水，通过过滤器排污阀排出。经过滤后的气体，通过干燥器下管系21中的进气阀6、7之一，进入其中一个干燥吸附罐1，从下向上流过吸附剂。干燥后的气体从上管系22中的排气阀9、10之一排出，再进入后置过滤器18，过滤掉干燥气体中夹带的吸附剂粉尘后，向排气管道23输出无油、无水、无尘的纯净高压空气/气体。干燥吸附罐1之一工作的同时，另一个干燥吸附罐进行再生，再生气体从上管系22分出约1％～2％的干燥气体，经减压、节流，通过相应的再生气单向阀13或14进入再生罐，从上向下反吹清洗吸附剂，使之再生，再生气从下管系21的排气阀9、10之一经消音器11排空。再生过程结束后，下管系21中的相应排气阀9或10关闭，均压阀8打开，再生罐压力均匀缓慢升压，在规定时间内使两罐压力达到平衡，然后等待切换指令。干燥吸附罐1完成吸附工作时间后，通过下管系21的排气阀卸压至零表压，进入再生状态，而上个周期已完成再生的干燥吸附罐则进入吸附工作状态，至此完成一个循环。吸附工作时间通常10分钟左右，再生工作时间通常8分钟左右，均压时间约2分钟。来自上管系减压阀的低压气体由再生气控制阀12控制。时间程序及阀门动作控制，由PLC控制器完成。

本实用新型前置过滤器4和精密除油过滤器5的数量配置，可据入口气体品质增减。如入口气体中固体粒子含量很少，可仅配置一级精密除油过滤器；入口气体中含油量较高，而干燥气体对含油量指标要求又很严格，则可在两级过滤的基础上再增加一级超精密除油过滤器。干燥器上管系22的四个单向阀门，可用一个组合阀替代，即将四个单向阀集装在一个阀体内，此可使上管系结构更简化，体积更小。干燥器下管系21的五个阀门，可用一个气动组合阀代替，这个组合阀包含一个四通阀和两个切断阀，仅需配三个气动执行器即可完成切换要求，此可使下管系更简单，体积更小。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.采用第二代无热再生技术，使整套装置简洁流畅，自动控制水平高，性能稳定可靠；

2.整体撬装式结构，双罐设计，悬挂式高效过滤器，集过滤、干燥于一体，使整套装置体积大大减小，体积仅为传统装置的二分之一；

3.国际流行的PLC全自动控制方式，可以做到运行状态及参数显示、纪录，故障报警，信号远传等高标准要求。高度自动化控制可实现无人值守，大大简化了操作；

4.设备及管路简单，并且管路采用快卸式球头连接方式，使维修、保养非常方便；

5.体积小，耗电量少，仅控制器耗电约100W，重量轻，移动方便，产气快，仅需10分钟即可提供合格气源。适合各种工作场合要求，尤其是军工、科研领域。

Claims (4)

1.一种无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器，包括干燥器(20)及设于其内的干燥吸附罐(1)，所述干燥吸附罐(1)包括干燥罐(24)、(25)，其特征在于：所述干燥器(20)的进气口与其下管系(21)进口相连，精密除油过滤器(5)出口接干燥器(20)进气口，前置过滤器(4)进口与进气管道(19)相连，其出口与精密除油过滤器(5)进口相连；所述干燥器(20)的下管系(21)出口与干燥吸附罐(1)进口相连，其出口与上管系(22)进口相连，所述上管系(22)的一路输出与后置过滤器(18)进口连通，另一路通过减压装置接上管系(22)，所述减压装置包括减压阀(17)；所述后置过滤器(18)出口与排气管道(23)连通。

2.如权利要求1所述的无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器，其特征在于：所述下管系(21)中的进气阀(6)、(7)分别接于其进气口，其出气口分别经上管系(22)中的排气阀(9)、(10)接所述后置过滤器(18)。

3.如权利要求1或2所述的无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器，其特征在于：所述干燥罐(24)、(25)均与均压阀(8)相接。

4.如权利要求3所述的无热吸附式撬装高压空气/气体干燥器，其特征在于：所述下管系(21)的排气阀(9)或(10)经消音器(11)与大气连通。

Images