零耗气低露点余热再生吸附式干燥器的制作方法

本实用新型涉及干燥器领域，更具体的，涉及一种零耗气低露点余热再生吸附式干燥器。

背景技术：

随着净化技术的快速发展和吸附式干燥塔的普遍应用，成品气单产综合能耗已成为评价成品性能的重要参数，在保证成品气质量稳定的同时，最大限度降低设备能耗，已成为净化技术的发展方向和追求的目标；其中 CN201020509574.9的专利中提供了零耗气低露点余热再生吸附式干燥器，其能达到较低的露点，且可解吸和吹冷阶段均无任何气体排放，但是该结构干燥装置中用到了电加热器以及水冷却器，两者体积均较大、造成组成设备和组成设备之间的管路分布占据空间大，使得该干燥器在一些空间受限的场合无法安装使用。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种零耗气低露点余热再生吸附式干燥器，其可减少传统干燥器中电加热器及水冷却器等大型中间设备的使用，直接在输送管道上安装等同效果的新型结构，安装、使用方便，并大大减少干燥器整体的占地空间。

为达此目的，本实用新型采用以下的技术方案：

本实用新型提供了一种零耗气低露点余热再生吸附式干燥器，包括空压机、汽水分离器、第一干燥塔及第二干燥塔，所述第一干燥塔与所述第二干燥塔的底部端口之间通过第一管道连通、侧壁端口之间通过第二管道连通、顶部端口之间通过第三管道连通，所述第三管道包括并联连通的第一支管及第二支管，所述空压机与所述汽水分离器通过第四管道连通，所述汽水分离器与所述第一管道之间通过第五管道连通，所述第四管道与所述第二管道之间通过第六管道连通，所述第四管道与所述第一支管之间通过第七管道连通，所述第七管道与所述第二支管之间通过第八管道连通；

所述第四管道上设有第一电磁阀，所述第一电磁阀位于所述第七管道与所述第六管道之间；所述第一管道上设有第二电磁阀及第三电磁阀，所述第二电磁阀位于所述第五管道与所述第一管道连接处靠近所述第一干燥塔的一侧、所述第三电磁阀位于靠近所述第二干燥塔的一侧；所述第二管道上设有第四电磁阀及第五电磁阀，所述第四电磁阀位于所述第六管道与所述第二管道连接处靠近所述第一干燥塔的一侧、所述第五电磁阀位于靠近所述第二干燥塔的一侧；所述第一支管上设有第六电磁阀及第七电磁阀，所述第六电磁阀位于所述第七管道与所述第一支管连接处靠近所述第一干燥塔的一侧、所述第七电磁阀位于靠近所述第二干燥塔的一侧；所述第二支管上设有第八电磁阀及第九电磁阀，所述第八电磁阀位于所述第八管道与所述第二支管连接处靠近所述第一干燥塔的一侧、所述第九电磁阀位于靠近所述第二干燥塔的一侧；所述第八管道远离所述第二支管的一端设有第十电磁阀，所述第七管道上设有第十一电磁阀，所述第十一电磁阀位于所述第八管道与所述第七管道连接处靠近所述第四管道的一侧；所述第八管道上还设有增压器及套接有加热套管，所述加热套管位于所述增压器与所述第十电磁阀之间；所述第四管道上套接有冷却套管，所述冷却套管位于所述第六管道与所述第四管道的连接处靠近所述汽水分离器的一侧；

所述加热套管包括第一管体及套设于所述第一管体外侧的第一筒体，所述第一筒体外壁嵌设有多条发热管，所述发热管沿所述第一筒体的轴线方向设置、且多条所述发热管绕所述第一筒体的轴线呈圆周阵列分布；所述冷却套管包括第二管体及套设于所述第二管体外侧的第二筒体，所述第二筒体外壁嵌设有多块半导体制冷片，所述半导体制冷片的制冷面靠近所述第二管体的一侧、且多块所述半导体制冷片绕所述第二筒体的轴线呈圆周阵列分布。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述半导体制冷片与所述第二管体外壁之间通过导热条连接，所述导热条由石墨烯制成。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述第一管体内壁固定设有多块沿所述第一管体轴向平行设置的导热片，所述第二管体内壁固定设有多块沿所述第二管体轴向平行设置的散热片。

在本实用新型较佳的技术方案中，多条所述发热管外侧套设有保护罩。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述第四管道上设有过滤器，所述过滤器位于所述空压机与所述第一电磁阀之间。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种零耗气低露点余热再生吸附式干燥器，其在输送管道上安装加热套管取代了传统干燥器中的电加热器、安装冷却套管取代了传统干燥器中的水冷却器，有效减少了大型中间设备的使用，大大减少干燥器整体的占地空间；并且加热套管及冷却套管均可直接在输送管道上进行对接安装使用，操作方便，可一定程度上等替于输送管道，可对从内部流过的流体进行直接的加热或冷却，有效提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中提供的零耗气低露点余热再生吸附式干燥器的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中提供的加热套管的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中提供的冷却套管的结构示意图。

100、空压机；200、汽水分离器；300、增压器；400、加热套管；410、第一管体；420、第一筒体；430、发热管；440、导热片；450、保护罩；500、冷却套管；510、第二管体；520、第二筒体；530、半导体制冷片；540、导热条； 550、散热片；600、过滤器；G1、第一干燥塔；G2、第二干燥塔；S1、第一管道；S2、第二管道；S3、第三管道；S31、第一支管；S32、第二支管；S4、第四管道；S5、第五管道；S6、第六管道；S7、第七管道；S8、第八管道；F1、第一电磁阀；F2、第二电磁阀；F3、第三电磁阀；F4、第四电磁阀；F5、第五电磁阀； F6、第六电磁阀；F7、第七电磁阀；F8、第八电磁阀；F9、第九电磁阀；F10、第十电磁阀；F11、第十一电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型的具体实施例中公开了一种零耗气低露点余热再生吸附式干燥器，包括空压机100、汽水分离器200、第一干燥塔G1及第二干燥塔G2，所述第一干燥塔G1与所述第二干燥塔G2的底部端口之间通过第一管道S1连通、侧壁端口之间通过第二管道S2连通、顶部端口之间通过第三管道 S3连通，所述第三管道S3包括并联连通的第一支管S31及第二支管S32，所述空压机100与所述汽水分离器200通过第四管道S4连通，所述汽水分离器200 与所述第一管道S1之间通过第五管道S5连通，所述第四管道S4与所述第二管道S2之间通过第六管道S6连通，所述第四管道S4与所述第一支管S31之间通过第七管道S7连通，所述第七管道S7与所述第二支管S32之间通过第八管道 S8连通；需要说明的是，所述第七管道S7与所述第四管道S4的连接处较所述第六管道S6与所述第四管道S4的连接处靠近所述空压机100；

所述第四管道S4上设有第一电磁阀F1，所述第一电磁阀F1位于所述第七管道S7与所述第六管道S6之间；所述第一管道S1上设有第二电磁阀F2及第三电磁阀F3，所述第二电磁阀F2位于所述第五管道S5与所述第一管道S1连接处靠近所述第一干燥塔G1的一侧、所述第三电磁阀F3位于靠近所述第二干燥塔 G2的一侧；所述第二管道S2上设有第四电磁阀F4及第五电磁阀F5，所述第四电磁阀F4位于所述第六管道S6与所述第二管道S2连接处靠近所述第一干燥塔 G1的一侧、所述第五电磁阀F5位于靠近所述第二干燥塔G2的一侧；所述第一支管S31上设有第六电磁阀F6及第七电磁阀F7，所述第六电磁阀F6位于所述第七管道S7与所述第一支管S31连接处靠近所述第一干燥塔G1的一侧、所述第七电磁阀F7位于靠近所述第二干燥塔G2的一侧；所述第二支管S32上设有第八电磁阀F8及第九电磁阀F9，所述第八电磁阀F8位于所述第八管道S8与所述第二支管S32连接处靠近所述第一干燥塔G1的一侧、所述第九电磁阀F9位于靠近所述第二干燥塔G2的一侧；所述第八管道S8远离所述第二支管S32的一端设有第十电磁阀F10，所述第七管道S7上设有第十一电磁阀F11，所述第十一电磁阀F11位于所述第八管道S8与所述第七管道S7连接处靠近所述第四管道 S4的一侧；所述第八管道S8上还设有增压器300及套接有加热套管400，所述加热套管400位于所述增压器300与所述第十电磁阀F10之间；所述第四管道S4上套接有冷却套管500，所述冷却套管500位于所述第六管道S6与所述第四管道S4的连接处靠近所述汽水分离器200的一侧；

如图2所示，所述加热套管400包括第一管体410及套设于所述第一管体 410外侧的第一筒体420，所述第一筒体420外壁嵌设有多条发热管430，所述发热管430沿所述第一筒体420的轴线方向设置、且多条所述发热管430绕所述第一筒体420的轴线呈圆周阵列分布；如图3所示，所述冷却套管500包括第二管体510及套设于所述第二管体510外侧的第二筒体520，所述第二筒体 520外壁嵌设有多块半导体制冷片530，所述半导体制冷片530的制冷面靠近所述第二管体510的一侧、且多块所述半导体制冷片530绕所述第二筒体520的轴线呈圆周阵列分布；需要说明的是，所述第一管体S31与所述第八管道S8可直接通过活接头进行连接、且导通；所述第二管体S32与所述第四管道S4之间直接通过活接头进行连接、且导通，安装、使用方便。

上述的一种零耗气低露点余热再生吸附式干燥器，其在输送管道上安装所述加热套管400取代了传统干燥器中的电加热器、安装所述冷却套管500取代了传统干燥器中的水冷却器，有效减少了大型中间设备的使用，大大减少干燥器整体的占地空间；并且所述加热套管400及所述冷却套管500均可直接在输送管道上进行对接安装使用，操作方便，可一定程度上等替于输送管道，可对从内部流过的流体进行直接的加热或冷却，有效提高工作效率。

进一步地，所述半导体制冷片530与所述第二管体510外壁之间通过导热条540连接，所述导热条540由石墨烯制成；所述冷却套管500的作用是对流经所述第二管体510的流体进行快速冷却，所述半导体制冷片530与所述第二管体510外壁之间通过由石墨烯制成的导热条540连接可有效提高热量传递的效率，加速内部温度下降，提高冷却效率。

进一步地，所述第一管体410内壁固定设有多块沿所述第一管体410轴向平行设置的导热片440，所述第二管体510内壁固定设有多块沿所述第二管体 510轴向平行设置的散热片550；所述加热套管400的作用是对流经所述第一管体410的流体进行快速加热，所述导热片440的设计可增大流体与所述第一管体410热量传递面积，加速流体温度上升；同样的，所述冷却套管500的作用是对流经所述第二管体510的流体进行快速降温，所述散热片550的设计可增大流体与所述第二管体510热量传递面积，加速流体温度下降，两者均可提高整个工作过程的工作效率。

进一步地，多条所述发热管430外侧套设有保护罩450；所述保护罩450 的设计可防止所述发热管430外露，避免误触造成伤害。

进一步地，所述第四管道S4上设有过滤器600，所述过滤器600位于所述空压机100与所述第一电磁阀F1之间；所述过滤器600的设计可对进入干燥器的初始气体进行初步的过滤，可有效的排出气体中夹带的粉尘颗粒，防止粉尘颗粒对后续工序的影响。

本实用新型的具体工作流程如下：

步骤一：第一干燥塔G1吸附，第二干燥塔G2余热再生

空压机100末级排出的未饱和高温气体经第十一电磁阀F11、第七电磁阀 F7进入第二干燥塔G1，对第二干燥塔G2内的吸附剂进行余热解吸，之后气体经第五电磁阀F5进入汽水分离器200，气体在进入汽水分离器200前流经了冷却套管500，冷却套管500上的半导体制冷片530处于工作状态，将流经第二管体510的高温气体快速降温，冷却至吸附温度(≤40℃)，冷却后的气体经汽水分离器200分离出大部分水分，分离出的水经自动排污阀排出，饱和的湿润气体则由第二电磁阀F2进入第一干燥塔G1内，在吸附剂的吸附作用下，使气体进一步除水干燥，达到设计露点；然后，气体经第八电磁阀F8输出，得到成品气。

需要说明的是，当气体经过水冷套管500时，半导体制冷片530工作，且经过导热条540传递至第二管体510内，并使得散热片550的处于较低温状态，当气体流经第二管体510与散热片接触时、温度可快速得到降低，改变了传统干燥器中利用水冷却器进行降温的复杂步骤、仅需流经第二管体510即可。

步骤二：第一干燥塔G1吸附，第二干燥塔G2电加热再生

第二干燥塔G2余热解吸后进入电加热解吸阶段，此时第一电磁阀F1开启、同时第十一电磁阀F11关闭，第十电磁阀F10开启；空压机100末级排出的未饱和高温气体直接进入汽水分离器200，气体在进入汽水分离器200前流经了冷却套管500，冷却套管500上的半导体制冷片530处于工作状态，将流经第二管体510的高温气体快速降温，冷却至吸附温度(≤40℃)，冷却后的气体经汽水分离器200分离出大部分水分，分离出的水经自动排污阀排出，饱和的湿润气体则经第二电磁阀F2进入第一干燥塔G1内，在吸附剂的吸附作用下，使气体进一步除水干燥，达到设计露点；然后，气体经第八电磁阀F8输出，得到成品气。

与此同时，在增压器300的作用下，自干燥器出口取4％的干燥空气经第十电磁阀F10及第七电磁阀F7进入第二干燥塔G2内，途中流经了加热套管400，加热套管400上的发热管430处于工作状态，将流经第一管体410的气体升温至再生温度范围(120～180℃)，升温后的气体进一步将第二干燥塔G2内的吸附剂解吸，之后高压气体经第五电磁阀F5与空压机100排出气体混合后再次进入第一干燥塔G1内、并在完成吸附后经第八电磁阀F8输出。

需要说明的是，当气体经过加热套管400时，发热管430工作，且热量传递至第二管体410内，并使得导热片440的处于较高温状态，当气体流经第一管体410与导热片440接触时、温度可快速得到升高，改变了传统干燥器中利用电加热器进行升温的复杂步骤，仅需流经第一管体410即可。

步骤三：第一干燥塔G1吸附，第二干燥塔G2吹冷

第二干燥塔G2经电加热热解吸后进入吹冷阶段，加热套管400上的发热管 430停止工作，空压机100末级排出的100℃～140℃未饱和高温气体直接进入进入汽水分离器200，气体在进入汽水分离器200前流经了冷却套管500，冷却套管500上的半导体制冷片530处于工作状态，将流经第二管体510的高温气体快速降温，冷却至吸附温度(≤40℃)，冷却后的气体经汽水分离器200分离出大部分水分，分离出的水经自动排污阀排出，饱和的湿润气体则由第二电磁阀 F2进入第一干燥塔G1内，在吸附剂的吸附作用下，使气体进一步除水干燥，达到设计露点；然后，气体经第八电磁阀F8输出，得到成品气。

与此同时，在增压器300的作用下，自干燥器出口取4％的干燥空气经第十电磁阀F10及第七电磁阀F7进入第二干燥塔G2内，途中流经了加热套管400，但是加热套管400上的发热管430处于停止加热状态，利用干燥低温的气体将第二干燥塔G2内的吸附剂吹冷至回复吸附能力之温度，之后高压气体经第五电磁阀F5与空压机100排出气体混合后再次进入第一干燥塔G1内、并在完成吸附后经第八电磁阀F8输出。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。