CN109364705A - 冷凝热鼓风吸附式干燥机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷凝热鼓风吸附式干燥机，包括压缩制热***以及干燥***；所述压缩制热***包括压缩机、第一电磁阀、加热冷凝器、节流膨胀阀、蒸发器、第二电磁阀、冷却冷凝器、以及吹冷冷却器；所述干燥***包括吸附进气管、空气后冷却器、第一气动阀、第一吸附塔、第一止回阀、第二气动阀、第二吸附塔、第二止回阀、再生吹冷进气管、鼓风机、与所述再生吹冷进气管相连且设于所述第一吸附塔上的第三止回阀、与所述第三止回阀相连的第三气动阀、与所述再生吹冷进气管相连且设于所述第二吸附塔上的第四止回阀、以及与所述第四止回阀相连的第四气动阀；所述第一吸附塔与所述第二吸附塔内均设有吸附材料。
Description
技术领域
本发明涉及干燥设备领域，尤其涉及一种冷凝热鼓风吸附式干燥机。
背景技术
现有的干燥机通过电加热等方式来实现再生功能，造成了能源的极大浪费，且温度过高时还会烧坏设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷凝热鼓风吸附式干燥机，旨在解决现有技术中，干燥机耗能大的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
冷凝热鼓风吸附式干燥机，包括压缩制热***以及干燥***；所述压缩制热***包括压缩机、与所述压缩机相连的第一电磁阀、与所述第一电磁阀相连的加热冷凝器、与所述加热冷凝器相连的节流膨胀阀、与所述节流膨胀阀相连的蒸发器、与所述压缩机相连的第二电磁阀、与所述第二电磁阀相连的冷却冷凝器、以及与所述冷却冷凝器相连且与所述蒸发器相连的吹冷冷却器；所述干燥***包括吸附进气管、与所述吸附进气管相连且安装于所述蒸发器外部的空气后冷却器、与所述空气后冷却器相连的第一气动阀、与所述第一气动阀相连的第一吸附塔、设于所述第一吸附塔上的第一止回阀、与所述空气后冷却器相连的第二气动阀、与所述第二气动阀相连的第二吸附塔、设于所述第二吸附塔上的第二止回阀、与所述加热冷凝器及所述吹冷冷却器热接触的再生吹冷进气管、设于所述再生吹冷进气管且位于所述加热冷凝器与所述吹冷冷却器之间的鼓风机、与所述再生吹冷进气管相连且设于所述第一吸附塔上的第三止回阀、与所述第三止回阀相连的第三气动阀、与所述再生吹冷进气管相连且设于所述第二吸附塔上的第四止回阀、以及与所述第四止回阀相连的第四气动阀；所述第一吸附塔与所述第二吸附塔内均设有吸附材料。
进一步地，还包括用于监测所述压缩机的排气温度的第一温度传感器。
进一步地，还包括用于监测所述压缩机的进气温度的第二温度传感器。
进一步地，还包括用于监测所述压缩机的排气压力的第一压力传感器。
进一步地，所述冷却冷凝器与所述吹冷冷却器之间设有第二压力传感器。
进一步地，所述压缩制热***还包括与所述压缩机相连的喷液膨胀阀、以及设于所述喷液膨胀阀与所述节流膨胀阀之间的喷液电磁阀。
进一步地，所述压缩制热***还包括设于所述加热冷凝器与所述节流膨胀阀之间的过滤器。
本发明的有益效果：压缩制热***通过蒸发器产生的冷气对第一吸附塔和第二吸附塔内的湿空气进行干燥吸附，加热冷凝器排放的热量可用于第一吸附塔及第二吸附塔内的吸附材料的再生作用，结束再生后利用干燥的低温冷气进入第一吸附塔和第二吸附塔对吸附材料进行吹冷，以提升吸附材料的吸附干燥的能力，无需电加热的外部加热方式实现空气的干燥，节约了能源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例中冷凝热鼓风吸附式干燥机的原理图；
图2为本发明的实施例中第一吸附塔的吸附过程中加热时工质冷媒的流程图；
图3为本发明的实施例中第一吸附塔的吸附过程中加热时吸附流程图；
图4为本发明的实施例中第一吸附塔的吸附过程中加热时热气再生流程图；
图5为本发明的实施例中第一吸附塔的吸附过程中吹冷时工质冷媒流程图；
图6为本发明的实施例中第一吸附塔的吸附过程中吹冷时冷气吹冷流程图；
图7为本发明的实施例中第二吸附塔的吸附过程中加热时工质冷媒的流程图；
图8为本发明的实施例中第二吸附塔的吸附过程中加热时吸附流程图；
图9为本发明的实施例中第二吸附塔的吸附过程中加热时热气再生流程图；
图10为本发明的实施例中第二吸附塔的吸附过程中吹冷时工质冷媒流程图；
图11为本发明的实施例中第二吸附塔的吸附过程中吹冷时冷气吹冷流程图；
图中：
300、压缩制热***；400、干燥***；1、压缩机；2、第一电磁阀；3、加热冷凝器；4、节流膨胀阀；5、蒸发器；6、第二电磁阀；7、冷却冷凝器；8、吹冷冷却器；9、吸附进气管；10、空气后冷却器；11、第一气动阀；12、第一吸附塔；13、第一止回阀；14、第二气动阀；15、再生吹冷进气管；16、鼓风机；17、第三止回阀；18、第三气动阀；19、第四止回阀；20、第四气动阀；21、第一温度传感器；22、第二温度传感器；23、第一压力传感器；24、第二压力传感器；25、喷液膨胀阀；26、喷液电磁阀；27、过滤器；28、第二吸附塔；29、第二止回阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
如图1-图11所示，本发明实施例提出了一种冷凝热鼓风吸附式干燥机，包括压缩制热***300以及干燥***400；压缩制热***300包括压缩机1、与压缩机1相连的第一电磁阀2、与第一电磁阀2相连的加热冷凝器3、与加热冷凝器3相连的节流膨胀阀4、与节流膨胀阀4相连的蒸发器5、与压缩机1相连的第二电磁阀6、与第二电磁阀6相连的冷却冷凝器7、以及与冷却冷凝器7相连且与蒸发器5相连的吹冷冷却器8；干燥***400包括吸附进气管9、与吸附进气管9相连且安装于蒸发器5外部的空气后冷却器10、与空气后冷却器10相连的第一气动阀11、与第一气动阀11相连的第一吸附塔12、设于第一吸附塔12上的第一止回阀13、与空气后冷却器10相连的第二气动阀14、与第二气动阀14相连的第二吸附塔28、设于第二吸附塔28上的第二止回阀29、与加热冷凝器3及吹冷冷却器8热接触的再生吹冷进气管15、设于再生吹冷进气管15且位于加热冷凝器3与吹冷冷却器8之间的鼓风机16、与再生吹冷进气管15相连且设于第一吸附塔12上的第三止回阀17、与第三止回阀17相连的第三气动阀18、与再生吹冷进气管15相连且设于第二吸附塔28上的第四止回阀19、以及与第四止回阀19相连的第四气动阀20；第一吸附塔12与第二吸附塔28内均设有吸附材料(可为氧化铝)。
在本发明的实施例中，压缩制热***300通过蒸发器5产生的冷气对第一吸附塔12和第二吸附塔28内的湿空气进行干燥吸附，加热冷凝器3排放的热量可用于第一吸附塔12及第二吸附塔28内的吸附材料的再生作用，结束再生后利用干燥的低温冷气进入第一吸附塔12和第二吸附塔28对吸附材料进行吹冷，以提升吸附材料的吸附干燥的能力，无需电加热的外部加热方式实现空气的干燥，节约了能源。
第一吸附塔12的吸附过程如下：
加热时工质冷媒的流程(如图2所示)：压缩机1-第一电磁阀2-加热冷凝器3-过滤器27-节流膨胀阀4-蒸发器5-压缩机1。
加热时吸附流程(如图3所示)：进气-空气后冷却器10-第一气动阀11-第一止回阀13-出气。
加热时热气再生流程(如图4所示)：加热冷凝器3-鼓风机16-吹冷冷却器8-第四止回阀19-第四气动阀20。
吹冷时工质冷媒流程(如图5所示)：压缩机1-第二电磁阀6-冷却冷凝器7-吹冷冷却器8-蒸发器5-压缩机1。
吹冷时冷气吹冷流程(如图6所示)：加热冷凝器3-鼓风机16-吹冷冷却器8-第四止回阀19-第四气动阀20。
第二吸附塔28的吸附流如下：
加热时工质冷媒的流程(如图7所示)：压缩机1-第一电磁阀2-加热冷凝器3-过滤器27-节流膨胀阀4-蒸发器5-压缩机1。
加热时吸附流程(如图8所示)：进气-空气后冷却器10-第二气动阀14-第二止回阀29-出气。
加热时热气再生流程(如图9所示)：加热冷凝器3-鼓风机16-吹冷冷却器8-第三止回阀17-第三气动阀18。
吹冷时工质冷媒流程(如图10所示)：压缩机1-第二电磁阀6-冷却冷凝器7-吹冷冷却器8-蒸发器5-压缩机1。
吹冷时冷气吹冷流程(如图11所示)：加热冷凝器3-鼓风机16-吹冷冷却器8-第三止回阀17-第三气动阀18。
冷凝热鼓风吸附式干燥机的工作原理：依据逆卡诺循环原理(压缩机1制冷机原理)，通过工质冷媒压缩机1，使工质冷媒在密闭***内循环，循环至蒸发器5时，吸收进入第一吸附塔12或第二吸附塔28的压缩空气的热量，工质冷媒吸收热量后焓升高达到饱和状态，经压缩后，冷媒压力升高，温度也升高，在压力作用下排出压缩机1，进入加热冷凝器3，在吹冷冷却器8内热量被鼓风机16的气流吸收(这个热量成为压缩热，也叫冷凝热)。鼓风机16的入口温度常温空气经冷凝器的温度约为80度-90度，三段式鼓风机16的排出口温度再提升30度，最终进入第一吸附塔12或第二吸附塔28内的温度达到110度-120度。再生结束后，需吹冷，***通过切换蒸发器5与冷凝器，干燥低温的冷气进入再生塔吹冷氧化铝。
以下为本发明提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机的工作过程：停止运转时，第一气动阀11处于开启状态，第二气动阀14、第三气动阀18、及第四气动阀20均为关闭状态；开机运转，第三气动阀18、及第四气动阀20继续处于关闭状态，延时10秒使得第一气动阀11及第二气动阀14处于开启状态，使得第一吸附塔12和第二吸附塔28充满气体。10秒后第二气动阀14关闭，第一吸附塔12进入首轮吸附，吸附流程如图2-图6所示，压缩空气经空气后冷却器10进入，依次经过第气动阀、第一吸附塔12和第一止回阀13，然后排出；第二气动阀14关闭后5秒，第四气动阀20开启，第二吸附塔28压缩空气由第四气动阀20及***快速排出。吸附加热开始，启动鼓风机16，延时30秒启动压缩机1，热空气由空气过滤结构进入加热冷凝器3，被鼓风机16吸入三段增压后排出，经连接管或旁通进入吹冷冷却器8然后进入第四止回阀19，进入第二吸附塔28加热并吹干第二吸附塔28内的吸附材料(氧化铝)，经第四气动阀20及***排出。周而复始，直到设定时间或设定温度满足预设值再生要求，控制***(可为PLC)输出指令，切换加热为降温，冷空气流程不变，工质冷媒流程由第一电磁阀2和第二电磁阀6切换(之前状态为第一电磁阀2开启，第二电磁阀6关闭)，现在是的第一电磁阀2关闭，第二电磁阀6开启，使得鼓风机16的空气先制冷再进入第二吸附塔28内吹冷，直到吸附材料氧化铝的温度降至30度，吹冷结束。停止压缩机1，延时120秒停止压缩机1。加热流程为本发明实施例提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机相对现有技术做出的较大的贡献，启动压缩机1，冷媒经过压缩机1的工作开始循环，冷媒被压缩机1压缩后形成高压高温气体，压力作用由第一电磁阀2控制进入加热冷凝器3，高温冷媒在加热冷凝器3与鼓风机16吸入的空气进行热量交换，冷媒温度下降相变成高压低温液体，在压力作用下经过过滤器27，液态的高压低温冷媒经过节流膨胀阀4节流后喷入蒸发器5，冷媒进入蒸发器5，温度骤降，与空气后冷却器10(设于蒸发器5的外部)的温差大，压缩空气的热量与蒸发器5的冷媒热量温差传递，冷媒吸收热量后被压缩机1吸附再压缩，进入下一周期。进入空气后冷却器10的压缩空气热量被吸收，温度下降，预冷后排出冷凝水。
本本发明提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机用热量三分之一等功率的压缩机1产生的热量大于等热量功率的电热器的发热量，同时制热时的产生的冷量作空气预冷干燥，具有较好的节能效果。回收全部冷量为进气预冷干燥，节省购买冷冻式干燥机的费用，节约了成本。用冷凝热的间接加热方式，不会因为温度过高烧坏设备，保证了使用的安全性。双支路***，用干燥冷空气吹冷吸材料，可以提高吸附能力，切换周期更长，消耗排气更少。设有喷液膨胀阀25、喷液电磁阀26，防止压缩机1温度过高。
本发明实施例提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机：工质冷媒的逆卡诺循环过程的压缩后高温高压冷媒冷凝过程放热，经节流膨胀阀4节流后蒸发时吸收热量，利用这个原理，结合压缩空气干燥的条件与特征实现了上述技术方案。本发明实施例提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机解决了现有吸附干燥机的高能耗的问题。可以完全替代现有的电热吸附工干燥机，替代现有的鼓风式吸附式干燥机，替代现有转轮吸附式干燥机。
用工质冷媒的压缩冷凝热替代电热器，吹热风给吸附材料(氧化铝)再生，还包括用工质冷媒的压缩冷凝热给非第一吸附塔12和第二吸附塔28的其它形式的吸附剂热风再生。如：吸附再生是采用转轮式或其它方式。利用冷凝热的同时，回收冷量为压缩空气预冷干燥。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机的一种具体实施方式，还包括用于监测压缩机1的排气温度的第一温度传感器21。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机的一种具体实施方式，还包括用于监测压缩机1的进气温度的第二温度传感器22。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机的一种具体实施方式，还包括用于监测压缩机1的排气压力的第一压力传感器23。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机的一种具体实施方式，冷却冷凝器7与吹冷冷却器8之间设有第二压力传感器24。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机的一种具体实施方式，压缩制热***300还包括与压缩机1相连的喷液膨胀阀25、以及设于喷液膨胀阀25与节流膨胀阀4之间的喷液电磁阀26。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的冷凝热鼓风吸附式干燥机的一种具体实施方式，压缩制热***300还包括设于加热冷凝器3与节流膨胀阀4之间的过滤器27。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.冷凝热鼓风吸附式干燥机，其特征在于，包括压缩制热***以及干燥***；所述压缩制热***包括压缩机、与所述压缩机相连的第一电磁阀、与所述第一电磁阀相连的加热冷凝器、与所述加热冷凝器相连的节流膨胀阀、与所述节流膨胀阀相连的蒸发器、与所述压缩机相连的第二电磁阀、与所述第二电磁阀相连的冷却冷凝器、以及与所述冷却冷凝器相连且与所述蒸发器相连的吹冷冷却器；所述干燥***包括吸附进气管、与所述吸附进气管相连且安装于所述蒸发器外部的空气后冷却器、与所述空气后冷却器相连的第一气动阀、与所述第一气动阀相连的第一吸附塔、设于所述第一吸附塔上的第一止回阀、与所述空气后冷却器相连的第二气动阀、与所述第二气动阀相连的第二吸附塔、设于所述第二吸附塔上的第二止回阀、与所述加热冷凝器及所述吹冷冷却器热接触的再生吹冷进气管、设于所述再生吹冷进气管且位于所述加热冷凝器与所述吹冷冷却器之间的鼓风机、与所述再生吹冷进气管相连且设于所述第一吸附塔上的第三止回阀、与所述第三止回阀相连的第三气动阀、与所述再生吹冷进气管相连且设于所述第二吸附塔上的第四止回阀、以及与所述第四止回阀相连的第四气动阀；所述第一吸附塔与所述第二吸附塔内均设有吸附材料。
2.根据权利要求1所述的冷凝热鼓风吸附式干燥机，其特征在于，还包括用于监测所述压缩机的排气温度的第一温度传感器。
3.根据权利要求1所述的冷凝热鼓风吸附式干燥机，其特征在于，还包括用于监测所述压缩机的进气温度的第二温度传感器。
4.根据权利要求1所述的冷凝热鼓风吸附式干燥机，其特征在于，还包括用于监测所述压缩机的排气压力的第一压力传感器。
5.根据权利要求1所述的冷凝热鼓风吸附式干燥机，其特征在于，所述冷却冷凝器与所述吹冷冷却器之间设有第二压力传感器。
6.根据权利要求1所述的冷凝热鼓风吸附式干燥机，其特征在于，所述压缩制热***还包括与所述压缩机相连的喷液膨胀阀、以及设于所述喷液膨胀阀与所述节流膨胀阀之间的喷液电磁阀。
7.根据权利要求1所述的冷凝热鼓风吸附式干燥机，其特征在于，所述压缩制热***还包括设于所述加热冷凝器与所述节流膨胀阀之间的过滤器。
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2018
- 2018-12-03 CN CN201811467645.0A patent/CN109364705A/zh active Pending
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