一种流量自适应的压缩空气干燥器的制作方法

1.本发明属于气体干燥技术领域，具体涉及一种流量自适应的压缩空气干燥器。


背景技术：

2.众所周知，干燥的压缩空气是现代工厂必不可少的能源，而有热再生吸附式干燥器因其处理气量大，干燥效果好，可以做到压力露点-20℃以下，因而在各类工厂企业广泛使用。然而，工厂对压缩空气的消耗并不是一直平稳的，在某些工艺阶段或者测试过程中，需要短时间消耗大量的压缩空气；而在夜晚或者节假日，压缩空气的需求量就大大减少了。例如在航空发动机领域，测试阶段用的压缩空气量是其常规用气量的6～8倍，而测试过程一般只持续3～4小时。
3.对于这样的用气工况，企业一般会采购几台备用的压缩空气干燥器，用气高峰时将所有的干燥器打开投入运行，过了用气高峰后再关闭多余的干燥器。当然，企业也可以直接采购一台大型号的干燥器，简单方便，但是这两种方案都有投资和运营成本高，设备利用率低的缺点


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种流量自适应的压缩空气干燥器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种流量自适应的压缩空气干燥器，包括压缩空气进气入口母管、压缩空气出口母管、再生气母管、热排气母管、多个吸附干燥模块和再生管路，压缩空气出口母管安装有流量计；
6.每个所述吸附干燥模块的上端口均通过单向阀分别连接至压缩空气出口管路和再生气管路，下端口均通过阀门分别连接至压缩空气入口管路和热排气管路；
7.每个所述吸附塔干燥模块的四个管路，即压缩空气出口管、再生气管路、压缩空气入口管路和热排气管路，分别连接至对应的母管，即压缩空气进气入口母管、压缩空气出口母管、再生气母管和热排气母管；
8.在所述再生气管路上串联有空滤fa、鼓风机g1、加热器ht，并与再生气母管相连。
9.优选的，每个所述吸附干燥模块均包括吸附塔bn，在所述吸附塔bn内装填有吸附剂，在所述吸附塔bn的上端口通过三通管gd1分别连接有单向阀r
n1
和单向阀r
n2
，所述单向阀r
n1
和单向阀r
n2
分别连接压缩空气出口管路和再生气管路，所述吸附塔bn的下端口通过三通管gd2分别连接有阀门k
n1
和阀门k
n2
，所述阀门k
n1
和阀门k
n2
分别连接压缩空气入口管路和热排气管路；所述压缩空气出口管路、再生气管路、压缩空气入口管路和热排气管路分别连接至对应的母管。
10.优选的，在所述加热器ht和再生气母管之间串联有吸附罐a，在所述吸附罐a内装有吸附剂。
11.优选的，在所述阀门r
n1
的两侧通过旁通管路连接有减压阀v
n1
，在所述减压阀v
n1
的
一侧安装有泄压阀v
n2
和消音器xsn。
12.优选的，所述吸附干燥模块为3-8个，具体数量由用气负荷决定。
13.本发明的技术效果和优点：
14.1.可以根据压缩空气流量大小自动调节吸附塔开启数量，当流量比较大时，开启多个吸附塔同时吸附干燥；当流量很低时，只开启一个吸附塔；从而保证在任何流量下，压缩空气都有最优的干燥效果。
15.2.多个吸附塔采用一套再生装置，因此设备整体尺寸小，投资和运营成本较低，提高了市场竞争力，具有很好的市场前景。
16.3.通过使用吸附罐，能够不消耗成品压缩空气就能实现冷却过程，从而实现零气损的目的。
17.4.能够根据流量需求，自动调整实现多塔吸附功能，降低了资源消耗，提高了设备利用率。
附图说明
18.图1为本发明第一种实施方式的结构示意图；
19.图2为本发明第二种实施方式的结构示意图；
20.图3为本发明中吸附干燥模块的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.如图1-图3示出了本发明的两种具体实施方式：
23.本流量自适应的压缩空气干燥器由压缩空气入口母管，压缩空气出口母管，再生气母管，热排气母管，多个吸附干燥模块以及再生管路组成。吸附干燥模块的数量由客户用气负荷决定，一般数量为3～8个，压缩空气出口母管安装有流量计；
24.吸附干燥模块由一个吸附塔，六个阀门，1个消音器和连接管路组成(如图3所示)；
25.具体来说，吸附塔b1内装填有吸附剂，三通管gd1分别连接吸附塔b1上端口，单向阀r
11
和r
12
；单向阀r
11
和r
12
分别连接压缩空气出口管路和再生气管路，三通管gd2分别连接吸附塔b1下端口，阀门k
11
和k
12
；阀门k
11
和k
12
分别连接压缩空气入口管路和热排气管路，每个吸附干燥模块的四个管路分别连接对应的母管，减压阀v
11
通过旁通管路连接于阀门r
11
两侧，泄压阀v
12
和消音器xs1安装在建压阀v
11
旁；
26.再生管路中，空滤fa，鼓风机g1，加热器ht串联并与再生气母管相连，从而形成第一种结构(如图1所示)；
27.在上述结构的基础上，加热器ht和再生气母管之间串联一个吸附罐a，吸附罐a内装满吸附剂。从而形成第二种结构(如图2所示)。
28.本发明工作原理如下：
29.1.吸附过程
30.湿的压缩空气通过压缩空气入口母管进入干燥模块中，以干燥模块1吸附为例，压缩空气经阀门k
11
进入吸附塔b1，自下向上通过装满吸附剂的吸附塔b1，经过干燥后的压缩空气通过出口阀门r
11
进入压缩空气出口母管供后端使用。流量计f根据流量大小，自动调节干燥模块的启用数量，比如需要2个吸附塔同时吸附，则阀门k
11
和k
21
同时开启，压缩空气流经吸附塔b1和b2，最后汇入压缩空气出口母管中。
31.2.切换过程
32.吸附塔b1内的吸附剂吸附饱和后，需要对吸附剂进行再生，开始切换流程。我们以干燥模块3切换为例，开启k
31
阀门，然后关闭k
11
阀门，压缩空气流经k
31
阀门，b3吸附桶，r
31
阀门后流出干燥器。与此同时，b1吸附塔一侧的v
11
阀门开启，b1桶内的压缩空气通过消音器xs1排出去，使b1吸附塔泄压直至大气压力。
33.3.再生过程(脱附过程)
34.b1吸附塔泄压完毕后，开启k
12
阀门，关闭v
11
阀，此时鼓风机g1和加热器ht先后开始运行，环境中的空气经过过滤器fa被鼓风机g1送到后端的加热器ht中，空气被加热到所需的脱附温度，然后高温热空气经过r
12
单向阀从上向下进入b1吸附塔，开始进行再生处理(脱附处理)，经过阀门k
12
排出。通过这种方式，水分以最快的速度被热空气带出干燥器。
35.5.冷却过程
36.再生完成后，吸附塔b1内的吸附剂温度较高，需要冷却。关闭阀门v
12
，打开阀门v
11
，从后端引一部分压缩空气对高温吸附剂进行反吹，将热量从阀门k
12
排出。直到吸附剂的温度降下来。
37.6.等待备用
38.冷却过程完成后，关闭阀门k5，吸附塔b1备用。设备随时准备下一个吸附塔的再生流程。
39.本发明在吸附过程中，流量计可以根据用气量自动调节吸附塔的数量，保证压缩空气在任何流量下都有最优的干燥效果。
40.对于用气露点要求不是很高的场合，比如压力露点-20℃以上的场合，可以采用下面的改进结构；其吸附，切换和等待备用的流程与前者一样。
41.再生过程开始后，高温鼓风空气先将吸附罐a内的吸附剂再生后再进入吸附塔b1内对吸附剂再生。
42.冷却过程：
43.关闭加热器ht，风机g1继续鼓风，降温后的吸附罐a会将鼓风空气干燥，吸附其所带的水分，从而干燥的鼓风空气进入吸附塔b1给吸附剂降温，将热量从阀门k
12
排出。直到吸附剂的温度降下来。
44.申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开的范围之内。
45.本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。