CN109550370A - 一种迎面风速可调节式压缩空气干燥设备及干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备及干燥方法，属于压缩空气干燥技术领域。现有的压缩空气冷冻干燥的方法中存在的干燥过程中，预冷器、蒸发器的热换性能和压缩空气压降会受到蒸发器迎面风速的影响，进而导致冷冻干燥过程能耗大和效率低，且冷冻干燥压缩空气经干燥机排出时温度低，不方便用户使用等问题，本发明通过在进气管道处设置有风速调节装置，通过调节弧形闸门与进气管道的连接面积来控制通气面积，以此可有效地对预冷器与蒸发器的迎面风速进行控制，在出气管道处设置升温装置，利用升温装置中的电磁加热圈对阀体进行增温，出气管道温度增加，经冷凝的干燥后的压缩空气经过升温的出气管道排出，便于用户使用。

Description

一种迎面风速可调节式压缩空气干燥设备及干燥方法

技术领域

本发明涉及压缩空气干燥技术领域，尤其涉及一种迎面风速可调节式压缩空气干燥设备及干燥方法。

背景技术

随着世界经济的快速发展，在现代工业中，压缩空气作为常用的动力源使用越来越广泛。节能工作在当今能源短缺的时代显得越来越重要，提高能源的利用效率和降低产品能耗是目前亟待解决的重要问题之一。为了除去压缩空气中的水分等有害成分，需要对压缩后的空气进行干燥处理，经过空气压缩机压缩、气水分离器分离和缓冲罐稳压后的压缩孔器一般都处于饱和状态，器相对湿度为100%，而且含有油和固体颗粒等杂质，这种压缩空气是不能直接使用的，需要进行干燥净化处理。压缩空气有许多种干燥方式，按工艺不同可分为：潮解式、吸附式、冷冻式和渗透式等。

潮解式、吸附式和渗透式方法都伴有运行成本高、能源能耗增大和运行过程中产生的废弃物会污染环境等缺点。冷冻式干燥器是利用冷冻技术，将含有大量水蒸气的压空气强制冷却到露点以下，使之凝结成液态水与压缩空气分开，以获得干燥的压缩空气，冷冻干燥机与其他几种方法相比存在没有压缩空气消耗、日常维护简单、不需要定期添加和更换吸附剂和物阀件磨损等优点。而现有的采用冷干机干燥压缩空气的设备，为了充分利用蒸发器冷冻的压缩空气的冷量，在压缩空气经过蒸发器冷冻后，再通过预冷器冷却，然而预冷器、蒸发器的热换性能和压缩空气压降等都会受到蒸发器迎面风速的影响，进而导致冷冻干燥过程能耗大和效率低等问题，并且冷冻干燥压缩空气经干燥机排出时温度低，不方便用户使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的压缩空气冷冻干燥的方法中存在的干燥过程中，预冷器、蒸发器的热换性能和压缩空气压降会受到蒸发器迎面风速的影响，进而导致冷冻干燥过程能耗大和效率低，且冷冻干燥压缩空气经干燥机排出时温度低，不方便用户使用等问题，提出的一种压缩空气冷冻干燥的方法和设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，包括压缩空气冷却装置、蒸发器、冷凝器和制冷压缩机，所述压缩空气冷却装置包括预冷器，所述预冷器下端与蒸发器上端通过管道连接，所述压缩空气冷却装置上端右侧与进气管道下端固定连接，所述进气管道中部设置有风速控制装置，所述压缩空气冷却装置上端左侧与出气管道下端固定连接，所述出气管道中部设置有升温装置，所述升温装置右侧与风速控制装置左侧固定连接，所述压缩空气冷却装置下端右侧设置有气液分离器，所述蒸发器内部设置有管道A，所述管道A两端各自延伸至蒸发器左侧外部，所述管道A左端与制冷压缩机左侧固定连接，所述制冷压缩机上端设置有压力控制器，所述制冷压缩机右侧与管道C左侧固定连接，所述管道C中部上侧与管道B下端固定连接，所述管道B中部设置有能量调节阀，所述管道C右侧与冷凝器左侧固定连接，所述冷凝器右侧与干燥过滤器左侧通过管道连接，所述干燥过滤器右侧与管道D左侧固定连接，所述管道D左端设置有热力膨胀阀，所述热力膨胀阀右侧与管道A右端固定连接，所述管道A右侧下端与管道B下侧固定连接。

优选地，所述风速控制装置包括安装板，所述安装板左侧下端与转轴右侧固定连接，所述转轴左侧与转盘右侧轴心位置转动连接，所述转盘左侧轴心位置与从动轴右侧固定连接，所述转盘圆周侧面设置有把手，所述转盘圆周侧面与把手相邻处与连接板一端固定连接，所述连接板另一端与弧形闸门上端固定连接，所述弧形闸门中部设置有若干个通风孔。

优选地，所述安装板右侧与进气管道左侧活动连接，所述进气管道从其外表面沿径向切割成圆弧形槽，所述圆弧形槽前后贯穿进气管道，所述圆弧形槽与弧形闸门相匹配。

优选地，所述升温装置包括从动轮，所述从动轮左侧轴心位置与从动轴右侧固定连接，所述从动轮右侧轴心位置与阀杆左侧固定连接，所述阀杆右侧与阀盖左侧中部活动连接，所述阀盖后侧设置有电磁加热圈，所述电磁加热圈下侧通过导线与电控装置上端左侧电性连接，所述阀盖前侧设置有传感器，所述传感器下侧通过导线与电控装置上端右侧电性连接，所述阀盖右侧与阀体连接，所述阀体内表面与出气管道外表面固定套接。

一种迎面风速可调式压缩空气干燥方法，适用于一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备；包括以下步骤：

S1、首先转动把手，打开风速控制装置，将风速控制装置中的弧形闸门***进气管道上的圆弧形槽中，调节迎面风速；

S2、将潮湿高温的压缩空气通过进气管道通入到压缩空气冷却装置中，压缩空气通过弧形闸门的通风孔进入到预冷器中，被从蒸发器出来的干冷压缩空气进行预冷；

S3、S2中经过预冷器预冷后的压缩空气进入到蒸发器中，压缩空气在蒸发器壳层上下流动，同时制冷剂在管内流动，制冷剂在制冷压缩机中压缩成高压气体，再经过冷凝器冷凝成高压液体，制冷剂液体经过热力膨胀阀降压，再进入到蒸发器中汽化产生冷量对压缩空气进行冷却，大部分压缩空气中的水蒸气凝结成水滴,利用气液分离器将干燥的压缩空气与水滴分离，水滴聚成水流再经过排水口排出；

S4、转动转盘，转盘带动从动轴转动，从动轴带动从动轮转动，从动轮带动阀杆转动，阀杆上的传感器受到震动传给电控装置，电磁加热圈启动对阀体进行增温，出气管道温度增加，经冷凝的干燥后的压缩空气经过升温的出气管道排出，便于用户使。

与现有技术相比，本发明提供了一种适用于大产清量湿地的前置环流净水装置，具备以下有益效果：

（1）一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，本发明在工作时，首先转动把手，打开风速控制装置，将风速控制装置中的弧形闸门***进气管道上的圆弧形槽中，调节迎面风速，经过预冷器预冷后的压缩空气进入到蒸发器中，压缩空气在蒸发器壳层上下流动，同时制冷剂在管内流动，制冷剂在制冷压缩机中压缩成高压气体，再经过冷凝器冷凝成高压液体，制冷剂液体经过热力膨胀阀降压，再进入到蒸发器中汽化产生冷量对压缩空气进行冷却，大部分压缩空气中的水蒸气凝结成水滴,利用气液分离器将干燥的压缩空气与水滴分离，水滴聚成水流再经过排水口排出，通过转动转盘打开升温装置，升温装置对出气管道进行加热，经冷凝的干燥后的压缩空气经过升温的出气管道排出；

（2）一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，设置有风速控制装置，蒸发器与预冷器的热换性能是考核冷干机***性能的重要指标，迎面风速是影响蒸发器与预冷器热换性能的一个重要的热力参数，迎面风速过大或过小会导致冷冻干燥过程能耗大和效率低的问题，因此，本发明在压缩空气进气管道上设置有风速调节装置，通过转动把手，把手带动转盘转动，转盘通过连接板带动弧形闸门转动，弧形闸门与进气管道上的圆弧形槽相匹配，弧形闸门上设置有若干个通风孔，通过调节弧形闸门与进气管道的连接面积来控制通气面积，以此可有效地对预冷器与蒸发器的迎面风速进行控制；

（3）一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，设置有升温装置，冷冻式干燥器是利用冷冻技术，将含有大量水蒸气的压空气强制冷却到露点以下，使之凝结成液态水与压缩空气分开，以获得干燥的压缩空气，然而经冷干机干燥过滤后的压缩空气通常温度较低，不方便用户的使用，因此，本发明通过在出气管道处设置有升温装置，在进行迎面风速调节的同时，通过把手带动转盘转动，转盘带动从动轴转动，从动轴带动从动轮转动，从动轮带动阀杆转动，阀杆上的传感器受到震动传给电控装置，电磁加热圈启动对阀体进行增温，出气管道温度增加，经冷凝的干燥后的压缩空气经过升温的出气管道排出，便于用户使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备的压缩空气干燥***的结构示意图；

图2为本发明提出的一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备的风速控制装置关闭状态的结构示意图；

图3为本发明提出的一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备的风速控制装置打开状态结构示意图；

图4为本发明提出的一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备的升温装置结构示意图。

图中标号说明：

1压缩空气冷却装置、2预冷器、3风速控制装置、4进气管道、5出气管道、6升温装置、7蒸发器、8热力膨胀阀、9能量调节阀、10压力控制器、11制冷压缩机、12冷凝器、13干燥过滤器、14气液分离器、15管道B、16管道A、17管道C、18管道D、19安装板、20圆弧形槽、21通风孔、22弧形闸门、23从动轴、24把手、25转盘、26转轴、27连接板、28从动轮、29阀杆、30阀盖、31电磁加热线圈、32传感器、33阀体、34电控装置。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

实施例1：一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，包括压缩空气冷却装置1、蒸发器7、冷凝器12和制冷压缩机11，压缩空气冷却装置1包括预冷器2，预冷器2下端与蒸发器7上端通过管道连接，压缩空气冷却装置1上端右侧与进气管道4下端固定连接，进气管道4中部设置有风速控制装置3，压缩空气冷却装置1上端左侧与出气管道5下端固定连接，出气管道5中部设置有升温装置6，升温装置6右侧与风速控制装置3左侧固定连接，压缩空气冷却装置1下端右侧设置有气液分离器14，蒸发器7内部设置有管道A16，管道A16两端各自延伸至蒸发器7左侧外部，管道A16左端与制冷压缩机11左侧固定连接，制冷压缩机11上端设置有压力控制器10，制冷压缩机11右侧与管道C17左侧固定连接，管道C17中部上侧与管道B15下端固定连接，管道B15中部设置有能量调节阀9，管道C17右侧与冷凝器12左侧固定连接，冷凝器12右侧与干燥过滤器13左侧通过管道连接，干燥过滤器13右侧与管道D18左侧固定连接，管道D18左端设置有热力膨胀阀8，热力膨胀阀8右侧与管道A16右端固定连接，管道A16右侧下端与管道B15下侧固定连接。

本发明在传统的冷冻干燥器干燥压缩空气的基础上，加入了风速调节装置3和升温装置6，通过在进气管道4处增加一个风速调节装置3，在压缩空气进气源头处对蒸发器7的迎面风速进行控住调节，没有破坏冷冻干燥***内部结构，同时利用风速控制装置3来控制升温装置6，在出气管道5处对冷冻干燥后的压缩空气进行加热，不会对冷冻干燥***内部的温度造成影响，经过加热后的干燥空气更方便使用者使用，设计人性化。

实施例2：基于实施例1但有所不同的是，风速控制装置3包括安装板19，安装板19左侧下端与转轴26右侧固定连接，转轴26左侧与转盘25右侧轴心位置转动连接，转盘25左侧轴心位置与从动轴23右侧固定连接，转盘25圆周侧面设置有把手24，转盘25圆周侧面与把手24相邻处与连接板27一端固定连接，连接板27另一端与弧形闸门22上端固定连接，弧形闸门22中部设置有若干个通风孔21，安装板19右侧与进气管道4左侧活动连接，进气管道4从其外表面沿径向切割成圆弧形槽20，圆弧形槽20前后贯穿进气管道4，圆弧形槽20与弧形闸门22相匹配。

本发明设置有风速控制装置3，蒸发器7与预冷器2的热换性能是考核冷干机***性能的重要指标，迎面风速是影响蒸发器7与预冷器2热换性能的一个重要的热力参数，迎面风速过大或过小会导致冷冻干燥过程能耗大和效率低的问题，因此，本发明在压缩空气进气管道4上设置有风速调节装置3，通过转动把手24，把手24带动转盘25转动，转盘25通过连接板27带动弧形闸门22转动，弧形闸门22与进气管道4上的圆弧形槽20相匹配，弧形闸门22上设置有若干个通风孔21，通过调节弧形闸门22与进气管道4的连接面积来控制通气面积，以此可有效地对预冷器2与蒸发器7的迎面风速进行控制。

实施例3：基于实施例1和2但有所不同的是，升温装置6包括从动轮28，从动轮28左侧轴心位置与从动轴23右侧固定连接，从动轮28右侧轴心位置与阀杆29左侧固定连接，阀杆29右侧与阀盖30左侧中部活动连接，阀盖30后侧设置有电磁加热圈31，电磁加热圈31下侧通过导线与电控装置34上端左侧电性连接，阀盖30前侧设置有传感器32，传感器32下侧通过导线与电控装置34上端右侧电性连接，阀盖30右侧与阀体33连接，阀体33内表面与出气管道5外表面固定套接。

本发明设置有升温装置6，冷冻式干燥器是利用冷冻技术，将含有大量水蒸气的压空气强制冷却到露点以下，使之凝结成液态水与压缩空气分开，以获得干燥的压缩空气，然而经冷干机干燥过滤后的压缩空气通常温度较低，不方便用户的使用，因此，本发明通过在出气管道5处设置有升温装置6，在进行迎面风速调节的同时，通过把手24带动转盘25转动，转盘25带动从动轴23转动，从动轴23带动从动轮28转动，从动轮28带动阀杆29转动，阀杆29上的传感器32受到震动传给电控装置34，电磁加热圈31启动对阀体33进行增温，出气管道5温度增加，经冷凝的干燥后的压缩空气经过升温的出气管道5排出，便于用户使用。

实施例4：一种迎面风速可调式压缩空气干燥方法，实用于实施例1、2或3的一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，

S1、首先转动把手24，打开风速控制装置3，将风速控制装置3中的弧形闸门22***进气管道4上的圆弧形槽20中，调节迎面风速；

S2、将潮湿高温的压缩空气通过进气管道4通入到压缩空气冷却装置1中，压缩空气通过弧形闸门22的通风孔21进入到预冷器2中，被从蒸发器7出来的干冷压缩空气进行预冷；

S3、S2中经过预冷器4预冷后的压缩空气进入到蒸发器3中，压缩空气在蒸发器3壳层上下流动，同时制冷剂在管内流动，制冷剂在制冷压缩机11中压缩成高压气体，再经过冷凝器12冷凝成高压液体，制冷剂液体经过热力膨胀阀8降压，再进入到蒸发器7中汽化产生冷量对压缩空气进行冷却，大部分压缩空气中的水蒸气凝结成水滴,利用气液分离器14将干燥的压缩空气与水滴分离，水滴聚成水流再经过排水口排出；

S4、转动转盘25，转盘25带动从动轴23转动，从动轴23带动从动轮28转动，从动轮28带动阀杆29转动，阀杆29上的传感器32受到震动传给电控装置34，电磁加热圈31启动对阀体33进行增温，出气管道5温度增加，经冷凝的干燥后的压缩空气经过升温的出气管道5排出，便于用户使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，包括压缩空气冷却装置（1）、蒸发器（7）、冷凝器（12）和制冷压缩机（11），其特征在于：所述压缩空气冷却装置（1）包括预冷器（2），所述预冷器（2）下端与蒸发器（7）上端通过管道连接，所述压缩空气冷却装置（1）上端右侧与进气管道（4）下端固定连接，所述进气管道（4）中部设置有风速控制装置（3），所述压缩空气冷却装置（1）上端左侧与出气管道（5）下端固定连接，所述出气管道（5）中部设置有升温装置（6），所述升温装置（6）右侧与风速控制装置（3）左侧固定连接，所述压缩空气冷却装置（1）下端右侧设置有气液分离器（14），所述蒸发器（7）内部设置有管道A（16），所述管道A（16）两端各自延伸至蒸发器（7）左侧外部，所述管道A（16）左端与制冷压缩机（11）左侧固定连接，所述制冷压缩机（11）上端设置有压力控制器（10），所述制冷压缩机（11）右侧与管道C（17）左侧固定连接，所述管道C（17）中部上侧与管道B（15）下端固定连接，所述管道B（15）中部设置有能量调节阀（9），所述管道C（17）右侧与冷凝器（12）左侧固定连接，所述冷凝器（12）右侧与干燥过滤器（13）左侧通过管道连接，所述干燥过滤器（13）右侧与管道D（18）左侧固定连接，所述管道D（18）左端设置有热力膨胀阀（8），所述热力膨胀阀（8）右侧与管道A（16）右端固定连接，所述管道A（16）右侧下端与管道B（15）下侧固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，其特征在于：所述风速控制装置（3）包括安装板（19），所述安装板（19）左侧下端与转轴（26）右侧固定连接，所述转轴（26）左侧与转盘（25）右侧轴心位置转动连接，所述转盘（25）左侧轴心位置与从动轴（23）右侧固定连接，所述转盘（25）圆周侧面设置有把手（24），所述转盘（25）圆周侧面与把手（24）相邻处与连接板（27）一端固定连接，所述连接板（27）另一端与弧形闸门（22）上端固定连接，所述弧形闸门（22）中部设置有若干个通风孔（21）。

3.根据权利要求3所述的一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，其特征在于：所述安装板（19）右侧与进气管道（4）左侧活动连接，所述进气管道（4）从其外表面沿径向切割成圆弧形槽（20），所述圆弧形槽（20）前后贯穿进气管道（4），所述圆弧形槽（20）与弧形闸门（22）相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，其特征在于：所述升温装置（6）包括从动轮（28），所述从动轮（28）左侧轴心位置与从动轴（23）右侧固定连接，所述从动轮（28）右侧轴心位置与阀杆（29）左侧固定连接，所述阀杆（29）右侧与阀盖（30）左侧中部活动连接，所述阀盖（30）后侧设置有电磁加热圈（31），所述电磁加热圈（31）下侧通过导线与电控装置（34）上端左侧电性连接，所述阀盖（30）前侧设置有传感器（32），所述传感器（32）下侧通过导线与电控装置（34）上端右侧电性连接，所述阀盖（30）右侧与阀体（33）固定连接，所述阀体（33）内表面与出气管道（5）外表面固定套接。

5.一种迎面风速可调式压缩空气干燥方法，其特征在于，应用于所述的一种迎面风速可调式压缩空气干燥设备，包括以下步骤：

S1、首先转动把手（24），打开风速控制装置（3），将风速控制装置（3）中的弧形闸门（22）***进气管道（4）上的圆弧形槽（20）中，调节迎面风速；

S2、将潮湿高温的压缩空气通过进气管道（4）通入到压缩空气冷却装置（1）中，压缩空气通过弧形闸门（22）的通风孔（21）进入到预冷器（2）中，被从蒸发器（7）出来的干冷压缩空气进行预冷；

S3、S2中经过预冷器（4）预冷后的压缩空气进入到蒸发器（3）中，压缩空气在蒸发器（3）壳层上下流动，同时制冷剂在管内流动，制冷剂在制冷压缩机（11）中压缩成高压气体，再经过冷凝器（12）冷凝成高压液体，制冷剂液体经过热力膨胀阀（8）降压，再进入到蒸发器（7）中汽化产生冷量对压缩空气进行冷却，大部分压缩空气中的水蒸气凝结成水滴,利用气液分离器（14）将干燥的压缩空气与水滴分离，水滴聚成水流再经过排水口排出；

S4、转动转盘（25），转盘（25）带动从动轴（23）转动，从动轴（23）带动从动轮（28）转动，从动轮（28）带动阀杆（29）转动，阀杆（29）上的传感器（32）受到震动传给电控装置（34），电磁加热圈（31）启动对阀体（33）进行增温，出气管道（5）温度增加，经冷凝的干燥后的压缩空气经过升温的出气管道（5）排出，便于用户使用。