專利名稱：高壓微熱再生吸附式過濾干燥器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣體吸附式干燥設(shè)備，具體講是一種高壓微熱再生吸附式過
濾干燥器。
背景技術(shù)：
—般氣體中均存在水分，這對于有些工業(yè)生產(chǎn)及一些需要氣動控制的設(shè)備有著不 利的影響，尤其是高壓壓縮機輸出的高壓壓縮氣體，其氣體中的水分在溫度稍微降低時，容 易在管道、閥門和容器內(nèi)凝結(jié)，對氣動管路和設(shè)備產(chǎn)生腐蝕、污垢及堵塞的現(xiàn)象，更會嚴(yán)重 影響到生產(chǎn)和設(shè)備的正常運行，這對于化工、食品、冶金、航空、航天等行業(yè)的影響尤其嚴(yán) 重。但是目前市場上使用的高壓再生吸附式干燥器均為無熱再生干燥器，其工作過程中始 終有一個干燥塔處于再生狀態(tài)，再生過程需要消耗掉15%左右的壓縮氣體，對于貴重氣體 (如氦氣等)來說，這種氣體消耗就太過昂貴了。 因此，采用微熱再生，可加速干燥劑中水分的析出，減少再生周期時間。它通過 PLC編程控制加熱器的工作和再生周期時間，使再生的一個干燥塔不用全程工作，減少了氣 體的消耗。這樣可提高干燥效果，改善氣體品質(zhì)。低壓微熱干燥器由兩個裝有干燥劑的干 燥塔及相應(yīng)的控制閥、管道所構(gòu)成，工作時，當(dāng)一個干燥塔對潮濕的壓縮氣體進(jìn)行吸附干燥 時，同時另一個干燥塔要由干燥氣體輸入塔內(nèi)將其吸附劑進(jìn)行解濕再生。但是這種微熱再 生技術(shù)存在著以下幾個缺點 ①由于這種微熱再生技術(shù)一般只能應(yīng)用于低壓氣體中，即一般工作壓力在6MPa 以下，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足和適應(yīng)有些行業(yè)如航空航天對高壓氣體(壓力可達(dá)40MPa)的使用 需求。 ②由于這種微熱再生技術(shù)中的再生一塔吸附劑需要消耗另一塔大量的干燥后的 成品氣體， 一般耗氣量都在15%以上，否則很難有好的再生效果，這就導(dǎo)致工作供氣量的嚴(yán) 重不足及壓縮空氣能量的浪費。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種適用于高壓氣體(壓力可達(dá) 40MPa)、再生效果好及氣體浪費小的高壓微熱再生吸附式過濾干燥器。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的高壓微熱再生吸附式過濾干燥器，包括 干燥塔A、干燥塔B、進(jìn)氣管路及供氣管路，具有橋式連接的四個氣動球閥，即第一氣動球 閥、第二氣動球閥、第三氣動球閥和第四氣動球閥的進(jìn)氣管路與兩個干燥塔的下端連接，具 有橋式連接的四個止回閥，即第一止回閥、第二止回閥、第三止回閥和第四止回閥的供氣管 路與兩個干燥塔的上端連接，所述的供氣管路上連接有減壓加熱管路，所述的減壓加熱管 路一端與橋式連接的第一止回閥和第二止回閥連接，另一端與橋式連接的第三止回閥和第 四止回閥連接。 采用以上結(jié)構(gòu)后，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點由于在供氣管路上分接了一個減壓加熱管路，使分流出來的部分高壓干燥氣體減壓并加熱，然后用該加熱 后的氣體對干燥塔內(nèi)的吸附劑進(jìn)行低壓高溫解濕再生，既可提高再生的效果，又可減少再 生耗氣量，同時也適用于高壓氣體的使用要求。 作為改進(jìn)，所述的減壓加熱管路包括依次連接的減壓閥、安全閥、壓力表、節(jié)流閥 和電加熱器，所述的減壓閥與橋式連接的第三止回閥和第四止回閥連接，所述的電加熱器 與橋式連接的第一止回閥和第二止回閥連接。采用這種結(jié)構(gòu)后，經(jīng)減壓閥減壓和電加熱器 加熱升溫后的氣體對吸附劑的解濕再生效果明顯，可以減少再生氣體對干燥塔內(nèi)的吸附劑 的脫附時間，從而大大減少了再生用所需的氣體氣量。 作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電加熱器包括電加熱元件、外套管、內(nèi)套管、出氣接頭、進(jìn) 氣接頭和超溫保護(hù)器，所述的超溫保護(hù)器與電加熱元件連接，所述的電加熱元件位于內(nèi)套 管內(nèi)，所述的內(nèi)套管位于外套管內(nèi)，所述的內(nèi)套管與外套管均與出氣接頭固定連接且內(nèi)套 管與出氣接頭相通，所述的進(jìn)氣接頭與外套管固定連接且與外套管相通。采用這種結(jié)構(gòu)后， 由于在外套管內(nèi)又設(shè)置了一個內(nèi)套管，形成了雙流程兩次加熱結(jié)構(gòu)，使換熱面積增大，熱交 換效率明顯提高，從而大大減少了熱量損失。 作為再一步改進(jìn)，所述的減壓加熱管路中設(shè)有溫度控制器，所述的溫度控制器裝 在電加熱器出口端與橋式連接的第一止回閥和第二止回閥之間。采用這種結(jié)構(gòu)后，使減壓 加熱管路具有超溫保護(hù)功能，使電加熱器和吸附劑的使用壽命更長。 作為更進(jìn)一步地改進(jìn)，所述的橋式連接的第一氣動球閥、第二氣動球閥和第三氣 動球閥、第四氣動球閥之間串聯(lián)連接有第五氣動球閥，所述的第五氣動球閥的兩端分別與 兩個干燥塔連接。采用這種結(jié)構(gòu)后，可以在吸附作用結(jié)束后使兩個干燥塔內(nèi)的壓力相等，從 而準(zhǔn)備進(jìn)入新一輪的吸附、再生循環(huán)階段。

圖1是本實用新型高壓微熱再生吸附式過濾干燥器的原理圖； 圖2電加熱器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 其中，1、進(jìn)氣閥；2、第一氣動球閥；3、第五氣動球閥；4、第三氣動球閥；5、干燥塔 A;6、壓力表A;7、第一止回閥；8、第三止回閥；9、第二止回閥；10、第四止回閥；11、供氣閥； 12、減壓閥；13、安全閥；14、壓力表C ;15、節(jié)流閥；16、電加熱器；161、電加熱元件；162、外
套管；163、內(nèi)套管；164、出氣接頭；165、超溫保護(hù)器；166、外加熱腔；167、內(nèi)加熱腔；168、 進(jìn)氣接頭；17、溫度控制器；18、壓力表B;19、干燥塔B;20、消音器；21、第四氣動球閥；22、
第二氣動球閥。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。 由圖1所示的本實用新型高壓微熱吸附式過濾干燥器的原理圖可知，它包括干燥 塔A5、干燥塔B19、進(jìn)氣管路及供氣管路。具有橋式連接的四個氣動球閥，即第一氣動球閥 2、第二氣動球閥22、第三氣動球閥4和第四氣動球閥21的進(jìn)氣管路與干燥塔A5、干燥塔 B19的下端連接。具有橋式連接的四個止回閥，即第一止回閥7、第二止回閥9、第三止回閥 8和第四止回閥10的供氣管路與兩個干燥塔A5、干燥塔B19的上端連接。所述的供氣管路上連接有減壓加熱管路，所述的減壓加熱管路一端與橋式連接的第一止回閥7和第二止回 閥9連接，另一端與橋式連接的第三止回閥8和第四止回閥10連接。 換句話說，這是一種對稱的雙干燥塔并聯(lián)結(jié)構(gòu)， 一塔吸附，另一塔再生，交替循環(huán) 工作。在兩個裝有吸附劑的干燥塔A5和干燥塔B19下端之間連接有五個氣動球閥第一氣 動球閥2、第二氣動球閥22、第三氣動球閥4、第四氣動球閥20和第五氣動球閥3，其中第一 氣動球閥2、第二氣動球閥22和第三氣動球閥、第四氣動球閥是橋式連接，第五氣動球閥3 與干燥塔A5和干燥塔B19串聯(lián)，構(gòu)成均壓管路。 第一氣動球閥2和第二氣動球閥22連接的一端與進(jìn)氣閥1相連，第一氣動球閥2 的另一端與干燥塔A5的下端相連，第二氣動球閥22的另一端與干燥塔B19的下端相連，構(gòu) 成進(jìn)氣管路。 第三氣動球閥4和第四氣動球閥21相連的一端與消音器20相連，第三氣動球閥 4的另一端與干燥塔A5的上端相連，第四氣動球閥21與干燥塔B19的下端相連，構(gòu)成再生 氣排泄管路。 在干燥塔A5和干燥塔B19的上端之間連接有四個止回閥，即第一止回閥7、第二止 回閥9、第三止回閥8和第四止回閥IO，其中第一止回閥7、第二止回閥9和第三止回閥8、 第四止回閥10是橋式連接，第三止回閥8和第四止回閥10相連的一端與供氣閥11連接， 第三止回閥8的另一端與干燥塔A5的上端相連，第四止回閥10的另一端與干燥塔B19的 上端相連，這樣構(gòu)成了一個成品氣供氣管路。 所述的減壓加熱管路包括依次連接的減壓閥12、安全閥13、壓力表14、節(jié)流閥15 和電加熱器16，所述的減壓閥12與橋式連接的第三止回閥8和第四止回閥10連接，所述的 電加熱器16與橋式連接的第一止回閥7和第二止回閥9連接，從而實現(xiàn)吸附劑微熱再生。 減壓閥12將分流出來的部分高壓干燥氣體減壓至0. 6 1. 0MPa后輸送到電加熱器16內(nèi) 加熱至70 95t:，用該加熱后的氣體對干燥塔內(nèi)的吸附劑進(jìn)行低壓高溫解濕再生，既可提 高再生的效果，又可減少再生耗氣量，因此本實用新型特別適合用于壓力在40MPa以下的 特殊行業(yè)用高壓壓縮氣體的干燥處理。 所述的減壓加熱管路中設(shè)有采用可編程控制器PLC控制的溫度控制器17 ，裝在電 加熱器16出口端與橋式連接的第一止回閥7和第二止回閥9之間。這樣可以方便控制進(jìn) 入干燥塔內(nèi)的再生氣體的溫度，吸附劑不致于超過設(shè)定溫度，使干燥塔的操作比較經(jīng)濟(jì)，從 而更加節(jié)省能源及提供更多的工作氣源。 由圖2所示的電加熱器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖可知，所述的電加熱器16包括電加熱元 件161、外套管162、內(nèi)套管163、出氣接頭164、進(jìn)氣接頭168和超溫保護(hù)器165，所述的超溫 保護(hù)器165與電加熱元件161連接，所述的電加熱元件161位于內(nèi)套管163內(nèi)，所述的內(nèi)套 管163位于外套管162內(nèi)，所述的內(nèi)套管162與外套管163均與出氣接頭164固定連接且 內(nèi)套管163與出氣接頭164相通，所述的進(jìn)氣接頭168與外套管162固定連接且與外套管 162相通。 電加熱器16工作時，首先，將減壓后的待加熱再生氣體由電加熱器16 —端的進(jìn)氣 接頭168進(jìn)入其外加熱腔166內(nèi)，先由被電加熱元件161加熱的內(nèi)套管163對再生氣體進(jìn) 行一次預(yù)熱。然后，經(jīng)另一端的內(nèi)加熱腔167入口進(jìn)入內(nèi)加熱腔167，由電加熱元件161對 再生氣體進(jìn)行二次加熱。最后，被加熱再生氣體由出氣接頭164輸出。另外，電加熱器16裝有超溫保護(hù)器165，一般為市售的PTIOO，當(dāng)電加熱元件161發(fā)熱溫度超過它的實際使用 溫度值時，超溫保護(hù)器165會適時切斷電源，從而保護(hù)電加熱元件161因超溫而被燒壞。 本實用新型是這樣工作的，一個干燥塔在高壓、常溫下吸附流經(jīng)塔內(nèi)的潮濕氣體 中的水分，另一個干燥塔在低壓、高溫下用部分干燥氣體使吸附塔中的吸附飽和后的吸附 劑進(jìn)行解濕再生，經(jīng)過一定時間，兩塔自動交替循環(huán)，這樣就保證了干燥壓縮氣體的連續(xù)供 應(yīng)，而每個塔的實際工作過程分為三個階段吸附——再生——均壓。 ①吸附。待處理的氣體先后經(jīng)前置過濾器、精密過濾器、除油過濾器把氣體中含有 的液態(tài)水、固態(tài)雜質(zhì)和油霧粒子被分離出來。經(jīng)過濾后的氣體通過第一氣動球閥2由下向 上流經(jīng)干燥塔A5，氣體中的潮濕在此被吸附，干燥后的氣體通過第三止回閥8經(jīng)后置除塵 過濾器過濾后變成成品氣到達(dá)出口提供給用戶使用。 ②再生。干燥塔A5工作在吸附狀態(tài)的同時，干燥塔B19工作在再生狀態(tài)。再生氣 體來自經(jīng)干燥塔A5干燥后分流出來的部分成品氣，也就是干燥的成品氣到達(dá)出口前分為 兩路，一路供給用戶使用，另一路有部分干燥氣體作為再生氣體經(jīng)減壓閥12減壓后(減壓 至O. 6 l.OMPa)，通過節(jié)流閥15進(jìn)入到電加熱器16中，在電加熱器16內(nèi)再生氣體被加 熱，溫度上升至70 95t:再經(jīng)第二止回閥9進(jìn)入干燥塔B19內(nèi)。然后對干燥塔B19內(nèi)吸附 劑含有上半個周期吸附下來的水分進(jìn)行高溫解濕再生后經(jīng)第四氣動球閥21、消音器20排 入大氣中。 ③均壓。干燥塔A5在吸附結(jié)束時，第五氣動球閥3打開，干燥塔B19進(jìn)入升壓過 程，直至兩個干燥塔的壓力相等。然后關(guān)閉第五氣動球閥3，兩個干燥塔開始切換，這樣可 以進(jìn)入新一輪的吸附、再生和均壓工作循環(huán)階段，即進(jìn)入干燥塔B19吸附、干燥塔A5再生階 段。 而此時，第二氣動球閥22打開，待干燥的氣體進(jìn)入干燥塔B19，進(jìn)入干燥塔B19內(nèi) 的氣體被干燥，干燥塔A5內(nèi)的吸附劑被再生。然后按照上述順序進(jìn)行"吸附——再生—— 均壓"連續(xù)循環(huán)工作。 整個系統(tǒng)各個元器件的工作程序，如五個氣動球閥(2、3、4、21、22)、電加熱器16 和溫度控制器17等均由可編程控制器PLC來控制實現(xiàn)。
權(quán)利要求一種高壓微熱再生吸附式過濾干燥器，包括干燥塔A(5)、干燥塔B(19)、進(jìn)氣管路及供氣管路，具有橋式連接的四個氣動球閥，即第一氣動球閥(2)、第二氣動球閥(22)、第三氣動球閥(4)和第四氣動球閥(21)的進(jìn)氣管路與兩個干燥塔(5、19)的下端連接，具有橋式連接的四個止回閥，即第一止回閥(7)、第二止回閥(9)、第三止回閥(8)和第四止回閥(10)的供氣管路與兩個干燥塔(5、19)的上端連接，其特征在于所述的供氣管路上連接有減壓加熱管路，所述的減壓加熱管路一端與橋式連接的第一止回閥(7)和第二止回閥(9)連接，另一端與橋式連接的第三止回閥(8)和第四止回閥(10)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓微熱再生吸附式過濾干燥器，其特征在于所述的減壓加熱管路包括依次連接的減壓閥(12)、安全閥(13)、壓力表(14)、節(jié)流閥(15)和電加熱器(16)，所述的減壓閥(12)與橋式連接的第三止回閥(8)和第四止回閥(10)連接，所述的電加熱器(16)與橋式連接的第一止回閥(7)和第二止回閥(9)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓微熱再生吸附式過濾干燥器，其特征在于所述的電加熱器(16)包括電加熱元件(161)、外套管(162)、內(nèi)套管(163)、出氣接頭(164)、進(jìn)氣接頭(168)和超溫保護(hù)器(165)，所述的超溫保護(hù)器(165)與電加熱元件(161)連接，所述的電加熱元件(161)位于內(nèi)套管(163)內(nèi)，所述的內(nèi)套管(163)位于外套管(162)內(nèi)，所述的內(nèi)套管(163)與外套管(162)均與出氣接頭(164)固定連接且內(nèi)套管(163)與出氣接頭(164)相通，所述的進(jìn)氣接頭(168)與外套管(162)固定連接且與外套管(162)相通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓微熱再生吸附式過濾干燥器，其特征在于所述的減壓加熱管路中設(shè)有溫度控制器(17)，所述的溫度控制器(17)裝在電加熱器(16)出口端與橋式連接的第一止回閥(7)和第二止回閥(9)之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓微熱再生吸附式過濾干燥器，其特征在于所述的橋式連接的第一氣動球閥(2)、第二氣動球閥(22)和第三氣動球閥(4)、第四氣動球閥(21)之間串聯(lián)連接有第五氣動球閥(3)，所述的第五氣動球閥(3)的兩端分別與兩個干燥塔(5、19)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓微熱再生吸附式過濾干燥器，包括干燥塔A(5)、干燥塔B(19)、進(jìn)氣管路及供氣管路，具有橋式連接的四個氣動球閥(2、4、21、22)的進(jìn)氣管路與兩個干燥塔(5、19)的下端連接，具有橋式連接的四個止回閥(7、8、9、10)的供氣管路與兩個干燥塔(5、19)的上端連接，所述的供氣管路上連接有減壓加熱管路，所述的減壓加熱管路一端與橋式連接的止回閥(7、9)連接，另一端與橋式連接的止回閥(8、10)連接。采用以上結(jié)構(gòu)后，既可提高再生的效果，又可減少再生耗氣量，同時也適用于高壓氣體的使用要求。
文檔編號B01D53/04GK201439046SQ20092012206
公開日2010年4月21日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者竺國榮, 阮躍進(jìn), 高澤普 申請人:寧波星箭航天機械廠;竺國榮