專利名稱：干燥機(jī)與干燥機(jī)的干燥再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種干燥機(jī)及干燥再生方法，特別涉及一種加熱吸附式干燥機(jī)及該干燥機(jī)的干燥再生方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，在生產(chǎn)工廠的廠務(wù)端，潔凈的干燥壓縮空氣的需求量越來越大，尤其以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及液晶顯示器產(chǎn)業(yè)為最?？諌簷C(jī)單臺設(shè)計由原先400HP至800HP，提升至目前超過 3000HP以上。相對的，用于處理壓縮空氣中水分的干燥機(jī)，也必須設(shè)計成較大的型號，才能與空壓機(jī)匹配使用。參閱圖1，為現(xiàn)有加熱吸附式干燥機(jī)的一般管路閥件配置示意圖，這類加熱吸附式干燥機(jī)因為需要做交替切換，以進(jìn)行吸附干燥與脫附再生的動作，故需將其設(shè)計成具有雙干燥桶100結(jié)構(gòu)。進(jìn)行潮濕空氣的干燥時，將經(jīng)過壓縮的潮濕空氣由干燥機(jī)入口進(jìn)入干燥機(jī)，通過控制入口閥101、102的開啟與關(guān)閉，將潮濕空氣導(dǎo)入其中一個干燥桶100中，潮濕空氣內(nèi)的水分會被干燥桶100內(nèi)的干燥劑(圖未示)所吸附，而變成干燥的壓縮空氣排出， 并經(jīng)適當(dāng)?shù)墓苈穼?dǎo)引而輸送到下游使用端作功。 當(dāng)其中一個干燥桶100進(jìn)行潮濕空氣的干燥作業(yè)時，另一個干燥桶100會進(jìn)行干燥劑的干燥再生。干燥再生共可分成六大步驟，分別為泄壓、加熱、冷卻、建壓、待機(jī)及切換， 此六大步驟須依序確實(shí)執(zhí)行，缺一不可，以右側(cè)干燥桶100的干燥再生為例進(jìn)行說明。泄壓流程主要是用以卸除預(yù)定進(jìn)行干燥再生的干燥桶100的內(nèi)部壓力，避免進(jìn)行其他干燥再生動作時發(fā)生危險。進(jìn)行加熱流程時，排氣閥104會先打開，使干燥桶100與外界環(huán)境導(dǎo)通，然后啟動鼓風(fēng)機(jī)202與加熱器203，將外界環(huán)境空氣加熱至200°C至210°C左右后，由下往上注入干燥桶100中，進(jìn)行干燥劑的加熱脫附再生動作。干燥劑內(nèi)部的水分尚未完全蒸發(fā)完畢前， 干燥劑溫度會保持在65°C左右，直到水分完全蒸發(fā)完畢后，干燥劑溫度才會再往上升高至 200°C左右，并逐層往上脫附水分進(jìn)行再生，而產(chǎn)生一個上冷下熱兩極化且逐漸上移的脫附界面，熱氣流熱能被干燥劑吸收后，溫度降低并夾帶水氣的氣流會經(jīng)由干燥桶100上方的排氣閥104與排氣管105排放出。當(dāng)干燥劑脫附界面到達(dá)干燥桶100頂部時，表示干燥桶100內(nèi)部被再生的干燥劑水分已大致被清除完畢，且干燥桶100內(nèi)的干燥劑溫度也全面提升至200°C左右。因此，當(dāng)位于排氣管105的溫度開關(guān)106偵測排氣溫度達(dá)到設(shè)定值以上時，就結(jié)束加熱流程。上述加熱流程利用約200°C的熱風(fēng)，將潮濕的干燥劑脫附水分再生后，若不將處于高溫狀態(tài)的干燥劑冷卻，干燥劑將無法有效吸附水分。冷卻流程進(jìn)行時，建壓閥112開啟， 將左側(cè)干燥桶100排出的干燥壓縮空氣自建壓閥112往上導(dǎo)入右側(cè)干燥桶100中，利用常溫的干燥壓縮空氣與高溫的干燥劑接觸后，進(jìn)行熱交換，使干燥劑逐層往上被冷卻，熱能被干燥壓縮空氣氣流往上帶，經(jīng)由排氣閥104與排氣管105排放出干燥機(jī)系統(tǒng)外。當(dāng)干燥桶100溫度降至常溫后，冷卻流程結(jié)束，接下來的步驟為建壓。建壓流程與泄壓流程同樣，都是干燥機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)流程中保障安全，防止意外發(fā)生不可或缺的一環(huán)。建壓時， 排氣閥104關(guān)閉，冷卻用的氣體無法排出干燥機(jī)系統(tǒng)，氣體會積儲在干燥桶100中，干燥桶 100的壓力會慢慢的上升，直到和左側(cè)干燥桶100的壓力平衡為止。右側(cè)干燥桶100建壓后，就可準(zhǔn)備與左側(cè)干燥桶100做切換運(yùn)轉(zhuǎn)。由上述可察知，為了讓干燥劑能在干燥機(jī)內(nèi)被重復(fù)使用，必需額外提供加熱及冷卻干燥劑用的能源，而泄壓流程與建壓流程也會耗損大量的壓縮空氣與能源，且進(jìn)行加熱流程時，因為是采用外界潮濕空氣直接進(jìn)行加熱，所以干燥劑容易遭受水氣污染致使干燥度不佳。因為此種加熱吸附式干燥機(jī)的機(jī)型龐大，所以干燥劑再生利用時所耗費(fèi)的能源， 已漸漸令使用者大感吃不消了，而且如何節(jié)能減碳已是日后工業(yè)發(fā)展的主要課題，因此，如何在不影響加熱吸附式干燥機(jī)性能的情況下，將干燥再生所需的能源降至最低，降低成本， 并達(dá)到節(jié)能減碳，降低對環(huán)境的沖擊，是目前加熱吸附式干燥機(jī)的一大發(fā)展重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在提供一種可有效降低耗能的加熱吸附式干燥機(jī)。本發(fā)明的另一個目的，在于提供一種可有效降低耗能加熱吸附式干燥機(jī)的干燥再生方法。本發(fā)明干燥機(jī)，適用于與一臺空壓機(jī)搭配使用，該空壓機(jī)具有一個用以輸出高溫潮濕壓縮空氣的高溫輸出端及一個用以將所述高溫潮濕壓縮空氣冷卻后輸出的冷卻器，該干燥機(jī)包括二個分別容裝有干燥劑的干燥桶、一個連通安裝于所述干燥桶頂端部間的進(jìn)氣單元、一個連通安裝于所述干燥桶底端部間的出氣單元及一個再生單元。該進(jìn)氣單元包括一個連通安裝于所述冷卻器并用以儲存來自所述冷卻器的潮濕壓縮空氣的儲氣槽體及一個連通安裝于該儲氣槽體與所述干燥桶間的進(jìn)氣模塊，且該進(jìn)氣模塊能被驅(qū)動而選擇將該儲氣槽體儲存的潮濕壓縮空氣往下注入其中一個干燥桶中。該出氣單元能被驅(qū)動而選擇將被注入潮濕壓縮空氣的干燥桶中的干燥壓縮氣體導(dǎo)出。該再生單元包括一個能被驅(qū)動而選擇將干燥壓縮空氣往上導(dǎo)入其中一個干燥桶中的分流模塊、一個能將所述干燥桶往上排出的壓縮空氣分別輸送至該儲氣槽體儲存的回收模塊、一個連通于該出氣單元并能將該出氣單元輸送的部分干燥壓縮氣體增壓后輸出的增壓模塊、一個連通于該增壓模塊并能將來自該增壓模塊的干燥壓縮氣體加熱升溫并輸送至該分流模塊的加熱模塊及一個連通于該增壓模塊并能將該增壓模塊增壓輸出的干燥壓縮氣體直接輸送至該分流模塊的冷卻模塊，該加熱模塊包括一個能利用所述高溫輸出端的熱能預(yù)熱來自該增壓模塊的干燥壓縮空氣的熱交換器及一個能將該熱交換器預(yù)熱后的干燥壓縮空氣再加熱升溫至一預(yù)定溫度的加熱
ο本發(fā)明所述的干燥機(jī)，所述干燥桶分別具有一個容裝有干燥劑且連通于該進(jìn)氣模塊與該出氣單元間的桶本體及一個安裝于所述桶本體并能感測所述桶本體內(nèi)部預(yù)定高度處的干燥劑溫度的第一溫度開關(guān)，所述第一溫度開關(guān)能于感測到干燥劑溫度高于一預(yù)定值時，驅(qū)使該加熱模塊停止輸送高溫壓縮氣體至該分流模塊，并驅(qū)使該冷卻模塊將該增壓模塊輸出的干燥壓縮空氣直接輸送至該分流模塊。本發(fā)明所述的干燥機(jī)，該增壓模塊包括一個連通安裝于該出氣單元的增壓器及一個安裝于該增壓器與該出氣單元間的引流閥，該引流閥能被驅(qū)動而關(guān)閉以使該出氣單元的干燥壓縮空氣無法進(jìn)入該增壓器，該加熱模塊還包括一個連通于該增壓器并延伸經(jīng)過該熱交換器與該加熱器而連通安裝于該分流模塊的加熱管及一個安裝于該加熱管并能被驅(qū)動而關(guān)閉以使該加熱管無法輸送來自該增壓器的干燥壓縮空氣的加熱閥，該冷卻模塊包括一個連通于該分流模塊與該增壓器間的冷卻管及一個安裝于該冷卻管上并能被驅(qū)動而關(guān)閉以使該冷卻管無法輸送來自該增壓器的干燥壓縮氣體的冷卻閥。本發(fā)明所述的干燥機(jī)，該進(jìn)氣模塊包括一個連通于該儲氣槽體的主進(jìn)氣管、二個連通于該主進(jìn)氣管并分別連通于所述干燥桶頂端部的進(jìn)氣支管及二個分別安裝于所述進(jìn)氣支管并能分別被驅(qū)動而關(guān)閉以封閉所述進(jìn)氣支管的進(jìn)氣閥，該回收模塊包括一個連通于所述干燥桶頂端部間的回收支管、二個分別安裝于該回收支管的回收閥、一個連通于該回收支管介于所述回收閥間的區(qū)段且連通于所述冷卻器的主回收管及一個安裝于該主回收管并能感測該主回收管中的空氣溫度的第二溫度開關(guān)，所述回收閥能分別被驅(qū)動而關(guān)閉以分別阻斷該主回收管與所述干燥桶的連通，該第二溫度開關(guān)能于感測到該主回收管中的空氣溫度低于一預(yù)定值時，驅(qū)使所述冷卻閥關(guān)閉，并驅(qū)使該增壓器停止動作。本發(fā)明所述的干燥機(jī)，該出氣單元包括二個分別連通于所述干燥桶底端部的出氣支管、一個連通于所述出氣支管的主出氣管及二個分別安裝于所述出氣支管并能分別被驅(qū)動而開啟以導(dǎo)通所述干燥桶與該主出氣管的出氣閥，該分流模塊包括一個連通于所述干燥桶底端部間的分流管及二個間隔安裝于該分流管并能分別被驅(qū)動而關(guān)閉以封閉該分流管的分流閥，該加熱管與該冷卻管都分別連通于該分流管介于所述分流閥間的區(qū)段。本發(fā)明干燥機(jī)的干燥再生方法，能用以將已吸附水分的干燥劑干燥再利用，該干燥機(jī)具有二個分別容裝有干燥劑的干燥桶及一個連通于所述干燥桶頂端間并連通于一臺空壓機(jī)的儲氣槽體，該干燥再生方法包括以下步驟步驟a 將其中一個干燥桶制造排出的部分常溫干燥壓縮空氣增壓后，導(dǎo)引經(jīng)過所述空壓機(jī)的一個高溫輸出端，以熱交換方式，利用所述高溫輸出端的廢熱將經(jīng)過的常溫干燥壓縮空氣預(yù)熱至一預(yù)定溫度；步驟b 將經(jīng)過步驟a預(yù)熱的干燥壓縮空氣再加熱至較高的溫度，而構(gòu)成高溫干燥壓縮空氣，并由下往上注入另一個干燥桶中，使高溫干燥壓縮空氣由下往上逐層加熱該另一個干燥桶內(nèi)已吸附水分的干燥劑，使干燥劑吸附的水分蒸發(fā)脫除，并將往上通過干燥劑且?guī)в兴值某睗駢嚎s空氣往上導(dǎo)出該另一個干燥桶，且導(dǎo)引入所述儲氣槽體中回收；步驟c 當(dāng)步驟b進(jìn)行干燥劑干燥再生的該另一個干燥桶內(nèi)部預(yù)定高度處的干燥劑溫度達(dá)一預(yù)定值時，停止注入高溫干燥壓縮空氣，直接將步驟a該其中一個干燥桶制造排出的部分常溫干燥壓縮空氣增壓后，由下往上注入進(jìn)行干燥劑干燥再生的該另一個干燥桶中，于該另一個干燥桶中產(chǎn)生將下層高溫干燥劑的廢熱逐漸往上推送氣流，利用該氣流夾帶的熱能將上層其余尚未干燥再生的干燥劑加熱升溫而脫除水分，并使已脫除水分的下層干燥劑由下往上逐層降溫，且將往上通過干燥劑并帶有水分的潮濕壓縮空氣往上導(dǎo)出該另一個干燥桶，并導(dǎo)引入該儲氣槽體中回收；及步驟d 當(dāng)往上導(dǎo)出正在進(jìn)行干燥劑干燥再生的該另一個干燥桶的空氣溫度低于一預(yù)定溫度值時，停止將常溫干燥壓縮空氣注入該另一個干燥桶。本發(fā)明所述的干燥機(jī)的干燥再生方法，步驟a將常溫干燥壓縮空氣預(yù)熱至80°C至 120°C，步驟b將步驟a預(yù)熱過的干燥壓縮空氣再加熱至160°C至210°C。本發(fā)明的有益效果在于通過應(yīng)用空壓機(jī)壓縮廢熱預(yù)先提升加熱前的壓縮空氣溫度及預(yù)先停止加熱步驟，而改以冷卻步驟同時進(jìn)行冷卻降溫與加熱干燥的設(shè)計，并將再生流程產(chǎn)生的潮濕壓縮空氣再回收至原系統(tǒng)的設(shè)計，可大幅降低干燥再生所需消耗的能源， 且再生流程完全不會耗損干燥壓縮空氣。


圖1是一般加熱吸附式干燥機(jī)的管路結(jié)構(gòu)配置示意圖；圖2是本發(fā)明干燥機(jī)的一個實(shí)施例的管路結(jié)構(gòu)配置示意圖；圖3是類似圖2的視圖，說明左側(cè)干燥桶進(jìn)行潮濕空氣的干燥處理時的氣流流動路徑；圖4類似圖2的視圖，說明進(jìn)行干燥再生流程的加熱步驟時的氣流流動路徑；圖5類似圖4的視圖，說明進(jìn)行干燥再生流程的冷卻步驟時的氣流流動路徑。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。參閱圖2，本發(fā)明干燥機(jī)的實(shí)施例適用于搭配一臺空壓機(jī)900使用，而可用以產(chǎn)生并輸出干燥壓縮空氣，該空壓機(jī)900具有一個用以輸出高溫潮濕壓縮空氣并呈高溫狀態(tài)的高溫輸出端901及一個用以冷卻所述高溫潮濕壓縮空氣的冷卻器902。該干燥機(jī)包括二個左右間隔的干燥桶3、一個連通安裝于干燥桶3頂端部間并與該空壓機(jī)900連通的進(jìn)氣單元4、一個連通安裝于干燥桶3底端部間的出氣單元5及一個連通安裝于出氣單元5與進(jìn)氣單元4間的再生單元6。干燥桶3分別包括一個內(nèi)部容裝有干燥劑(圖未示)的桶本體31及一個安裝于桶本體31預(yù)定高度處的第一溫度開關(guān)32。該桶本體31頂端、底端分別與該進(jìn)氣單元4與出氣單元5連通，第一溫度開關(guān)32可于感測到該高度位置處的干燥劑達(dá)一預(yù)定溫度值時， 控制該再生單元6的動作。該進(jìn)氣單元4包括一個連通安裝于該空壓機(jī)900的冷卻器902的儲氣槽體41及一個連通安裝于儲氣槽體41與干燥桶3間的進(jìn)氣模塊42。該儲氣槽體41為高壓槽體，可用以儲存該冷卻器902降溫后的低溫潮濕壓縮空氣。該進(jìn)氣模塊42包括一個連通于儲氣槽體41頂端部的主進(jìn)氣管421、分別連通于主進(jìn)氣管421末端與干燥桶3頂端部間的一個進(jìn)氣支管422與一個進(jìn)氣支管423及分別安裝于進(jìn)氣支管422、423上的一個進(jìn)氣閥424與一個進(jìn)氣閥425，進(jìn)氣閥424、425可分別被驅(qū)動而關(guān)閉以分別封閉相對應(yīng)進(jìn)氣支管422、423。該出氣單元5包括分別連通于干燥桶3底端部的一個出氣支管51與一個出氣支管52、一個連通安裝于出氣支管51、52末端的主出氣管53及分別安裝于出氣支管51、52的一個出氣閥54與一個出氣閥55，且出氣閥54、55可分別被關(guān)閉，而分別封閉相對應(yīng)的出氣支管51、52。該再生單元6包括一個連通安裝于出氣支管52并和出氣支管51與主出氣管53 連通的增壓模塊61、分別連通于增壓模塊61的一個加熱模塊62與一個冷卻模塊63、一個連通安裝于出氣支管51、52與該加熱模塊62和冷卻模塊63間的分流模塊64及一個連通安裝于進(jìn)氣支管422、423與儲氣槽體41間的回收模塊65。
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該增壓模塊61包括一個連通安裝于出氣支管52的增壓器611及一個安裝于增壓器611與出氣支管52間的引流閥612，該增壓器611可將出氣支管51、52輸出的部分常溫干燥空氣增壓后，輸出至加熱模塊62與冷卻模塊63，該引流閥612可被關(guān)閉而中斷增壓器 611與出氣支管51、52的連通。該加熱模塊62包括一個安裝于空壓機(jī)900的高溫輸出端901的熱交換器621、一個連通于該增壓器611輸出端并延伸經(jīng)過該熱交換器621且與該分流模塊64連通的加熱管622、一個安裝于加熱管622上且介于熱交換器621與分流模塊64間的加熱器623及一個安裝于加熱管622且介于熱交換器621與增壓器611間并可被驅(qū)動而關(guān)閉以封閉加熱管 622的加熱閥624。該熱交換器621可利用該高溫輸出端901產(chǎn)生的廢熱的熱能，將該加熱管622輸送經(jīng)過的常溫干燥空氣預(yù)熱至一預(yù)定溫度。在本實(shí)施例中，將常溫干燥空氣先預(yù)熱至約IOCTC，而該加熱器623可再將該熱交換器621預(yù)熱后的干燥空氣再加熱升溫至約 200 "C。該冷卻模塊63包括一個直接連通于增壓器611輸出端與該分流模塊64間的冷卻管631及一個安裝于冷卻管631并可被驅(qū)動而關(guān)閉以封閉冷卻管631的冷卻閥632。該干燥桶3的第一溫度開關(guān)32可于感測到其周圍干燥劑溫度高于一預(yù)定值時，關(guān)閉加熱模塊 62，并啟動冷卻模塊63。在本實(shí)施例中，該第一溫度開關(guān)32驅(qū)動加熱模塊62與冷卻模塊 63的溫度閥值為65°C，但是實(shí)施時不以此為限。該分流模塊64包括一個連通于出氣支管51、52間而與干燥桶3底端連通的分流管641及間隔安裝于分流管641上的一個分流閥642與一個分流閥643，分流閥642、643 分別位于加熱管622與冷卻管631的相背側(cè)，該分流閥642可被驅(qū)動而關(guān)閉以封閉分流管 641，使出氣支管51無法與該加熱管622和冷卻管631連通，該分流閥643可被驅(qū)動而關(guān)閉以封閉分流管642，使出氣支管52無法與加熱管622和冷卻管631連通。該回收模塊65包括一個連通于進(jìn)氣支管422、423間而與干燥桶3頂端連通的回收支管651、一個連通于該回收支管651中間區(qū)段并延伸連通于該冷卻器902的主回收管 652、間隔安裝于回收支管651上且分別位于主回收管652兩相反側(cè)的一個回收閥653與一個回收閥654及一個安裝于主回收管652的第二溫度開關(guān)655?；厥臻y653可被關(guān)閉，而阻斷主回收管652與左側(cè)干燥桶3的連通，回收閥654可被關(guān)閉，而阻斷主回收管652與右側(cè)干燥桶3的連通，該第二溫度開關(guān)655可于感測到主回收管652內(nèi)的空氣溫度低于一預(yù)定值時，關(guān)閉該增壓模塊61與冷卻模塊63。在本實(shí)施例中，第二溫度開關(guān)655關(guān)閉增壓模塊 61與冷卻模塊63的溫度閥值為55°C，但是實(shí)施時不以此為限。本發(fā)明該干燥機(jī)運(yùn)作時，只其中一個干燥桶3會用以進(jìn)行干燥空氣的制造，而另一個干燥桶3會進(jìn)行干燥劑的干燥再生，以準(zhǔn)備與正在進(jìn)行空氣干燥處理的干燥桶3進(jìn)行切換運(yùn)作。以下便針對本發(fā)明干燥機(jī)的空氣干燥流程與干燥劑的干燥再生流程進(jìn)行說明。配合參閱圖3，以左側(cè)干燥桶3進(jìn)行潮濕空氣的干燥處理為例，干燥處理流程的氣流流動方向如箭頭所示，此時，進(jìn)氣閥424、425、出氣閥54、55、回收閥653、654與分流閥 642,643都先關(guān)閉，先由空壓機(jī)900進(jìn)行外界潮濕空氣的壓縮，并經(jīng)過該冷卻器902的冷卻降溫與脫除部分水分后，先于該儲氣槽體41中積存一預(yù)定壓力的潮濕壓縮空氣，并使潮濕壓縮空氣在低溫高壓環(huán)境的儲氣槽體41內(nèi)預(yù)先脫除部分水分。接著，開啟進(jìn)氣閥424與出氣閥54，使儲氣槽體41內(nèi)的潮濕壓縮空氣經(jīng)由主進(jìn)氣管421與進(jìn)氣支管422往下注入左側(cè)干燥桶3中，利用左側(cè)干燥桶3中的干燥劑吸附潮濕壓縮空氣中的水分，并使已脫除水分的干燥壓縮空氣自干燥桶3底端的出氣支管51與主出氣管53排出，就完成常溫干燥壓縮空氣的制造作業(yè)。在左側(cè)干燥桶3進(jìn)行干燥壓縮空氣的制造時，右側(cè)干燥桶3可同步進(jìn)行干燥劑的干燥再生流程，整個干燥再生流程主要區(qū)分為加熱與冷卻兩步驟。配合參閱圖4，進(jìn)行加熱步驟時的氣流流動路徑如箭頭所示。首先開啟引流閥 612、加熱閥624、分流閥643、回收閥654，且啟動增壓器611與加熱器623，利用增壓器611 將引流自出氣支管51的部分常溫干燥壓縮空氣增壓后，經(jīng)由該加熱管622依序輸送通過該熱交換器621與加熱器623，并經(jīng)由分流管641與出氣支管52往上注入右側(cè)干燥桶3中。 當(dāng)增壓后的常溫干燥壓縮空氣經(jīng)過熱交換器621時，熱交換器621會利用空壓機(jī)900高溫輸出端901的廢熱，以熱交換方式將常溫干燥壓縮空氣預(yù)熱至約100°C，然后再經(jīng)由該加熱器623繼續(xù)加溫至約20(TC，而制成高溫干燥壓縮空氣。當(dāng)此高溫干燥壓縮空氣往上注入右側(cè)干燥桶3后，位于干燥桶3底端部的干燥劑會開始吸收高溫干燥氣流的熱能，并逐漸升溫至65°C左右而停滯，此時，干燥劑所吸附的液態(tài)水會被其吸收的熱能逐漸加熱蒸發(fā)成氣態(tài)水，并被往上通過的氣流帶離而脫除，直至干燥劑水分完全脫除后，干燥劑溫度才會繼續(xù)被加熱上升至約200°C。因干燥桶3內(nèi)的干燥劑進(jìn)行脫附再生時會發(fā)生上述特有現(xiàn)象，所以干燥劑將會逐層往上脫附水分進(jìn)行再生的動作，致使干燥桶3內(nèi)部的溫度分布會呈上冷下熱兩極化，且冷、熱界面由65°C正進(jìn)行脫附水分的干燥劑脫附層所隔開，此界面將因加熱時間的變化，而由底層干燥劑逐步往上移動。在上述加熱步驟進(jìn)行時，高溫氣流由干燥桶3的下方往上提供熱能予干燥劑進(jìn)行脫附再生后，所產(chǎn)生的低溫氣流會夾帶水氣往上排出干燥桶3外，并經(jīng)由回收閥654、回收支管651、主回收管652與冷卻器902而回流注入儲氣槽體41中，直接回收再利用。參閱圖5，當(dāng)干燥桶3中的冷熱界面逐漸上移至該第一溫度開關(guān)32高度位置時，該第一溫度開關(guān)32會動作，而驅(qū)使該冷卻閥632開啟，并驅(qū)使該加熱閥624關(guān)閉與加熱器623 停止加熱作業(yè)，使增壓器611輸出的低溫干燥壓縮空氣直接經(jīng)由冷卻管631、分流管641與出氣支管52，往上注入右側(cè)干燥桶3中，也就是在干燥桶3內(nèi)的干燥劑未全部完成干燥再生時，便提早終止加熱步驟，并進(jìn)入冷卻步驟。此時，往上注入右側(cè)干燥桶3的常溫干燥壓縮空氣，會產(chǎn)生將底層的高溫狀態(tài)干燥劑的廢熱往上帶的氣流，一方面可使下層干燥劑逐層往上開始降溫，另一方面，可利用夾帶熱能的氣流，繼續(xù)往上加熱尚未脫除水分的上層干燥劑，使干燥劑繼續(xù)逐層往上進(jìn)行干燥再生流程。在此冷卻與干燥再生過程中，往上排出干燥桶3的潮濕空氣會繼續(xù)回收至該儲氣槽體41中。當(dāng)右側(cè)干燥桶3中的上層干燥劑也幾乎完全干燥時，上層干燥劑溫度會高于65°C 以上，所以往上排出該干燥桶3的空氣所夾帶有干燥劑廢熱，會致使第二溫度開關(guān)655測得的空氣溫度升高至55°C以上，但是隨著干燥劑廢熱逐漸被通過的常溫干燥氣流帶出后，第二溫度開關(guān)655測得的空氣溫度也會逐漸下降，直至測得的空氣溫度低于55°C，就表示干燥桶3內(nèi)的所有干燥劑都已完成干燥再生，且溫度都已降至可再次有效吸附水分的溫度范圍。此時，該第二溫度開關(guān)655會驅(qū)動該增壓器611、引流閥612、分流閥643與回收閥654 關(guān)閉，而終止干燥再生流程，此時就已完成右側(cè)干燥桶3內(nèi)的干燥劑的干燥再生。
右側(cè)干燥桶3完成干燥再生后，便可于左側(cè)干燥桶3輸出的壓縮空氣濕度過高時， 進(jìn)行切換運(yùn)作，也就是改由右側(cè)干燥桶3進(jìn)行潮濕壓縮空氣的干燥處理，而左側(cè)干燥桶3進(jìn)行干燥再生流程，由于切換后的空氣干燥與干燥再生流程大致與上述相同，只是對稱閥件的切換使用，因此不再詳述。由于干燥桶3進(jìn)行干燥劑的干燥再生時，完全不需進(jìn)行泄壓與建壓流程，干燥再生所產(chǎn)生的潮濕壓縮空氣都直接回收再利用，所以不會耗損任何氣體。而進(jìn)行加熱步驟時， 常溫干燥壓縮空氣會先經(jīng)熱交換器621預(yù)熱至約IOCTC后，再輸送至該加熱器623繼續(xù)加熱至約200°C，且于干燥桶3內(nèi)的干燥劑逐層往上再生至一預(yù)定高度后，立刻終止加熱步驟， 改以常溫干燥壓縮空氣及干燥劑廢熱繼續(xù)對其余干燥劑的干燥再生，并同時由下往上逐漸降低干燥劑溫度，所以可大幅節(jié)省加熱與冷卻步驟所需消耗的能源。且因再生過程的加熱與冷卻步驟中所使用的空氣，都為左側(cè)干燥桶3制造出的干燥壓縮空氣，所以干燥再生后的干燥劑不會有被污染的情況，可保有最佳的干燥吸附效能。歸納所述，通過干燥桶3、進(jìn)氣單元4、出氣單元5與再生單元6間的連通管路設(shè)計，使得本發(fā)明干燥機(jī)相較于一般干燥機(jī)，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明干燥機(jī)應(yīng)用空壓機(jī)900壓縮廢熱于干燥再生流程的加熱步驟的設(shè)計， 可預(yù)先提升加熱前的壓縮空氣溫度，進(jìn)而大幅降低該加熱器623加熱干燥壓縮空氣所需消耗能源，而可降低干燥再生成本，并達(dá)到節(jié)能減碳的功效。(2)干燥劑的干燥再生流程因不泄壓，且直接利用經(jīng)干燥后的壓縮空氣進(jìn)行再生流程的加熱與冷卻，并利用熱交換器621間接應(yīng)用空壓機(jī)900廢熱的設(shè)計，可有效避免一般干燥機(jī)進(jìn)行干燥劑再生時，干燥劑會受來自外界環(huán)境的空氣所夾帶飽和水蒸氣直接污染的情況，所以本發(fā)明干燥機(jī)可確保再生后的干燥劑具有最佳的干燥度，并相對提高干燥桶3 產(chǎn)生的干燥壓縮空氣的干燥度。(3)利用熱氣流上升的特性，將干燥再生流程的加熱與冷卻步驟設(shè)計成同為由下往上，使得加熱步驟可提早停止，并可利用冷卻步驟時的常溫干燥壓縮空氣，將已完成干燥再生的干燥劑的廢熱由下往上帶，使未脫附再生完全的干燥劑繼續(xù)脫附再生完全，此種利用廢熱進(jìn)行干燥再生的設(shè)計，可進(jìn)一步降低干燥再生的成本，節(jié)能又環(huán)保。(4)將再生流程的壓縮空氣再回收至原系統(tǒng)的設(shè)計，使得再生流程完全不會耗損干燥壓縮空氣。綜合以上所述各項優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明干燥機(jī)確實(shí)可達(dá)到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種干燥機(jī)，適用于與一臺空壓機(jī)搭配使用，所述空壓機(jī)具有一個用以輸出高溫潮濕壓縮空氣的高溫輸出端及一個用以將所述高溫潮濕壓縮空氣冷卻后輸出的冷卻器，該干燥機(jī)包括二個分別容裝有干燥劑的干燥桶，其特征在于，該干燥機(jī)還包括一個進(jìn)氣單元、一個出氣單元及一個再生單元，該進(jìn)氣單元包括一個連通安裝于所述冷卻器并用以儲存來自所述冷卻器的潮濕壓縮空氣的儲氣槽體及一個連通安裝于該儲氣槽體與所述干燥桶間的進(jìn)氣模塊，且該進(jìn)氣模塊能被驅(qū)動而選擇將該儲氣槽體儲存的潮濕壓縮空氣往下注入其中一個干燥桶中，該出氣單元連通安裝于所述干燥桶底端部間，并能被驅(qū)動而選擇將被注入潮濕壓縮空氣的干燥桶中的干燥壓縮氣體導(dǎo)出，該再生單元包括一個能被驅(qū)動而選擇將干燥壓縮空氣往上導(dǎo)入其中一個干燥桶中的分流模塊、一個能將所述干燥桶往上排出的壓縮空氣分別輸送至該儲氣槽體儲存的回收模塊、一個連通于該出氣單元并能將該出氣單元輸送的部分干燥壓縮氣體增壓后輸出的增壓模塊、一個連通于該增壓模塊并能將來自該增壓模塊的干燥壓縮氣體加熱升溫并輸送至該分流模塊的加熱模塊及一個連通于該增壓模塊并能將該增壓模塊增壓輸出的干燥壓縮氣體直接輸送至該分流模塊的冷卻模塊，該加熱模塊包括一個能利用所述高溫輸出端的熱能預(yù)熱來自該增壓模塊的干燥壓縮空氣的熱交換器及一個能將該熱交換器預(yù)熱后的干燥壓縮空氣再加熱升溫至一預(yù)定溫度的加熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥機(jī)，其特征在于，所述干燥桶分別具有一個容裝有干燥劑且連通于該進(jìn)氣模塊與該出氣單元間的桶本體及一個安裝于所述桶本體并能感測所述桶本體內(nèi)部預(yù)定高度處的干燥劑溫度的第一溫度開關(guān)，所述第一溫度開關(guān)能于感測到干燥劑溫度高于一預(yù)定值時，驅(qū)使該加熱模塊停止輸送高溫壓縮氣體至該分流模塊，并驅(qū)使該冷卻模塊將該增壓模塊輸出的干燥壓縮空氣直接輸送至該分流模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干燥機(jī)，其特征在于，該增壓模塊包括一個連通安裝于該出氣單元的增壓器及一個安裝于該增壓器與該出氣單元間的引流閥，該引流閥能被驅(qū)動而關(guān)閉以使該出氣單元的干燥壓縮空氣無法進(jìn)入該增壓器，該加熱模塊還包括一個連通于該增壓器并延伸經(jīng)過該熱交換器與該加熱器而連通安裝于該分流模塊的加熱管及一個安裝于該加熱管并能被驅(qū)動而關(guān)閉以使該加熱管無法輸送來自該增壓器的干燥壓縮空氣的加熱閥，該冷卻模塊包括一個連通于該分流模塊與該增壓器間的冷卻管及一個安裝于該冷卻管上并能被驅(qū)動而關(guān)閉以使該冷卻管無法輸送來自該增壓器的干燥壓縮氣體的冷卻閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的干燥機(jī)，其特征在于，該進(jìn)氣模塊包括一個連通于該儲氣槽體的主進(jìn)氣管、二個連通于該主進(jìn)氣管并分別連通于所述干燥桶頂端部的進(jìn)氣支管及二個分別安裝于所述進(jìn)氣支管并能分別被驅(qū)動而關(guān)閉以封閉所述進(jìn)氣支管的進(jìn)氣閥，該回收模塊包括一個連通于所述干燥桶頂端部間的回收支管、二個分別安裝于該回收支管的回收閥、一個連通于該回收支管介于所述回收閥間的區(qū)段且連通于所述冷卻器的主回收管及一個安裝于該主回收管并能感測該主回收管中的空氣溫度的第二溫度開關(guān)，所述回收閥能分別被驅(qū)動而關(guān)閉以分別阻斷該主回收管與所述干燥桶的連通，該第二溫度開關(guān)能于感測到該主回收管中的空氣溫度低于一預(yù)定值時，驅(qū)使所述冷卻閥關(guān)閉，并驅(qū)使該增壓器停止動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的干燥機(jī)，其特征在于，該出氣單元包括二個分別連通于所述干燥桶底端部的出氣支管、一個連通于所述出氣支管的主出氣管及二個分別安裝于所述出氣支管并能分別被驅(qū)動而開啟以導(dǎo)通所述干燥桶與該主出氣管的出氣閥，該分流模塊包括一個連通于所述干燥桶底端部間的分流管及二個間隔安裝于該分流管并能分別被驅(qū)動而關(guān)閉以封閉該分流管的分流閥，該加熱管與該冷卻管都分別連通于該分流管介于所述分流閥間的區(qū)段。
6.一種干燥機(jī)的干燥再生方法，能用以將已吸附水分的干燥劑干燥再利用，該干燥機(jī)具有二個分別容裝有干燥劑的干燥桶及一個連通于所述干燥桶頂端間并連通于一臺空壓機(jī)的儲氣槽體，其特征在于，該干燥再生方法包括以下步驟步驟a 將其中一個干燥桶制造排出的部分常溫干燥壓縮空氣增壓后，導(dǎo)引經(jīng)過所述空壓機(jī)的一個高溫輸出端，以熱交換方式，利用所述高溫輸出端的廢熱將導(dǎo)引經(jīng)過的常溫干燥壓縮空氣預(yù)熱至一預(yù)定溫度； 步驟b 將經(jīng)過步驟a預(yù)熱的干燥壓縮空氣再加熱至較高的溫度，而構(gòu)成高溫干燥壓縮空氣，并由下往上注入另一個干燥桶中，使高溫干燥壓縮空氣由下往上逐層加熱該另一個干燥桶內(nèi)已吸附水分的干燥劑，使干燥劑吸附的水分蒸發(fā)脫除，并將往上通過干燥劑且?guī)в兴值某睗駢嚎s空氣往上導(dǎo)出該另一個干燥桶，且導(dǎo)引入所述儲氣槽體中回收；步驟c 當(dāng)步驟b進(jìn)行干燥劑干燥再生的該另一個干燥桶內(nèi)部預(yù)定高度處的干燥劑溫度達(dá)一預(yù)定值時，停止注入高溫干燥壓縮空氣，直接將步驟a該其中一個干燥桶制造排出的部分常溫干燥壓縮空氣增壓后，由下往上注入進(jìn)行干燥劑干燥再生的該另一個干燥桶中，而于該另一個干燥桶中產(chǎn)生將下層的高溫干燥劑的廢熱逐漸往上推送的氣流，利用該氣流夾帶的熱能將上層其余尚未干燥再生的干燥劑加熱升溫而脫除水分，并使已脫除水分的下層干燥劑由下往上逐層降溫，且將往上通過干燥劑并帶有水分的潮濕壓縮空氣往上導(dǎo)出該另一個干燥桶，并導(dǎo)引入該儲氣槽體中回收；及步驟d 當(dāng)往上導(dǎo)出正在進(jìn)行干燥劑干燥再生的該另一個干燥桶的空氣溫度低于一預(yù)定溫度值時，停止將常溫干燥壓縮空氣注入該另一個干燥桶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的干燥機(jī)的干燥再生方法，其特征在于，步驟a將常溫干燥壓縮空氣預(yù)熱至80°C至120°C，步驟b將步驟a預(yù)熱過的干燥壓縮空氣再加熱至160°C至210°C。
全文摘要
一種干燥機(jī)與干燥機(jī)的干燥再生方法，該干燥再生方法先以空壓機(jī)廢熱來預(yù)熱干燥空氣，再將已預(yù)熱的干燥空氣再加熱升溫后，往上注入干燥桶中，脫除干燥桶內(nèi)的干燥劑水分，并于預(yù)定高度處的干燥劑達(dá)預(yù)定溫度值時，提前改以往上注入常溫干燥空氣，以高溫干燥劑廢熱繼續(xù)脫除上層干燥劑水分，并使下層干燥劑往上逐層降溫，且將帶有水分的潮濕空氣往上導(dǎo)出并導(dǎo)入儲氣槽體回收，直至往上導(dǎo)出的空氣溫度低于一預(yù)定溫度值。通過應(yīng)用空壓機(jī)廢熱預(yù)熱壓縮空氣，并提早改以冷卻步驟同時進(jìn)行降溫與加熱干燥，且將壓縮空氣回收的設(shè)計，可大幅降低干燥再生的能源消耗。
文檔編號B01D53/04GK102218255SQ20101014984
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者李俊仁 申請人:李俊仁