稳压型分体式冷冻干燥的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及冷冻干燥机，公开了一种稳压型分体式冷冻干燥机，包括储气罐以及外挂机，所述的储气罐内设置热交换器，热交换器与外挂机之间通过冷媒进出管路连接。本实用新型将冷冻式干燥机的热交换器部分集成到储气罐的内部的空气出口处，而压缩机、冷凝器、电气控制系统等其它部件则全部集中安装于外挂机，由于热交换器与储气罐二合为一，省去了原本空压系统中冷干机部分的出入口及旁通等的配管工程，并因此缩减了弯头、阀件等的数量以及配管的总长度，降低了工程配管的成本及管道空气压力的损耗；储气罐内除了热交换器本身之外，不设任何控制元件，压缩机、冷凝风机等，其它制冷、电气控制元件均设于外挂机内，具有维护保养方便等优点。
【专利说明】稳压型分体式冷冻干燥机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冷冻干燥机，尤其涉及了一种稳压型分体式冷冻干燥机。
【背景技术】
[0002]通常情况下，冷干机是由:1、制冷系统包含压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、冷凝风机及其它制冷控制元件；2、热交换器包含预冷器、蒸发器、气水分离器；3、自动排水、排污阀；4、电气控制系统；5、外壳钣金等组合而成的一台独立的设备，一般装设于储气罐之后，过滤器之前，各设备间通过配管相互连接。此外，为了便于可能出现的设备返厂大修等情形，一般要求装设空气入口、空气出口以及出入口旁通三个阀门。
[0003]也有部分空压机厂商将冷冻干燥机集成在空压机的内部，称之为空压机内置式冷冻干燥机组。然而经实践证明:空压机内置冷干机组因为直接连接在空压机的排气口，存在气压气流变化幅度大、入口空气温度过高等问题，致使其出口空气露点品质相当地不稳定；此外，因其身处空压机内部，工作环境恶劣、散热空间有限等先天缺陷，注定了它的故障率较一般冷干机要高得多得多；更为糟糕的是:一旦冷干机组出现故障时，必须关停空压机后方可进行检修作业，紧急故障抢修时将造成用户工厂设备无气可用的困扰。由于内置式冷干机组的上述先天不足，这种看似简便的冷冻干燥机形式实则弊大于利。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对现有技术中由于空压机内置冷干机组因为直接连接在空压机的排气口，存在气压气流变化 幅度大、入口空气温度过高等问题，致使其出口空气露点品质相当地不稳定；以及因其身处空压机内部，工作环境恶劣、散热空间有限等先天缺陷，故障率高，维修复杂等缺点，提供了一种将冷冻式干燥机的热交换器部分集成到储气罐的内部的空气出口处，而压缩机、冷凝器、电气控制系统等其它部件则全部集中安装于外挂机，具有维护保养方便，只需拆解外挂机即可，不致影响用户端设备的用气的稳压型分体式冷冻干燥机。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决:
[0006]稳压型分体式冷冻干燥机，包括储气罐以及外挂机，所述的储气罐内设置热交换器，热交换器与外挂机之间通过冷媒进出管路连接。冷媒进出管路包括冷媒进管液路与冷媒回气管路，冷媒进液管路与冷媒回气管路在热交换器内相互连通构成一个冷媒蒸发器，外挂机产生的低温低压冷媒液体通过冷媒进液管路进入热交换器，吸收压缩空气的热量后蒸发为气体并通过冷媒回气管路重新送回外挂机内再压缩一冷凝一节流一蒸发……，如此循环交替。
[0007]作为优选，所述的热交换器包括热交换器进气口，热交换器进气口设置在储气罐内。
[0008]作为优选，所述的热交换器包括热交换器排水口，热交换器排水口设置在热交换器的下部，热交换器排水口与储气罐外部连接。[0009]作为优选，所述的热交换器包括干燥空气出口，干燥空气出口与储气罐外部连接。
[0010]作为优选，所述的干燥空气出口上设有多功能接口。干燥空气出口上预留多功能接口，便于侦测热交换器内的压力、温度以及露点等。
[0011]作为优选，所述的储气罐顶部设有安全阀。
[0012]作为优选，所述的储气罐底部设有储气罐排水口。
[0013]作为优选，所述的储气罐上设有储气罐进气口。
[0014]作为优选，所述的储气罐上设有储气罐气压监测表。通过储气罐气压监测表可以实时的检测储气罐内的气压情况，提高设备的安全性。
[0015]作为优选，所述的外挂机包括压缩机、风机、冷凝器、制冷元件以及电气控制系统。
[0016]本实用新型将冷冻式干燥机的热交换器部分集成到储气罐的内部，使得热交换器由原本的独立承压设备属压力容器变身为储气罐附属的一个非独立承压部件，而无需单独再以《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求按压力容器的标准作设计、生产、检验等，大幅降低人力物力以及因重复作业造成的生产、检测资源浪费；而压缩机、风机、冷凝器、制冷元件、电气控制系统等其它部件则全部集中安装于外挂机，两者之间通过预留的标准接口以紫铜管作连接。储气罐内除了热交换器本身之外，不设任何控制元件，维护保养方便极其方便。
[0017]由于热交换器与储气罐二合为一，省去了原本空压系统中冷干机部分的出入口及旁通等的配管工程，并因此缩减了弯头、阀件等的数量以及配管的总长度，大大降低了工程配管的成本及管道空气压力的损耗。
[0018]本发明的设计理念，颠覆了人们对传统冷冻式干燥机的认知，独特的结构型式，无论是其工艺成本、技术性能，还是安装维护的灵活性、安全性等都具有传统冷干机型式无可比拟的显著优势，并且具有相当的前瞻性，符合国家节能减排的产业政策导向。
[0019]本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果:本实用新型将冷冻式干燥机的热交换器部分集成到储气罐的内部的空气出口处，而压缩机、冷凝器、电气控制系统等其它部件则全部集中安装于外挂机，储气罐内除了热交换器本身之外，不设任何控制元件，所有运动部件如压缩机、冷凝风机等，以及其它制冷、电气控制元件均设于外挂机内，具有维护保养极其方便，即便是在遭遇疑难杂症须返厂检修时，也只需拆解外挂机即可，不致影响用户端设备的用气等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
[0021]图2是图1的左视图。
[0022]以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下:其中I一储气罐、2—热交换器、3—外挂机、4 一储气罐气压监测表、11 一安全阀、12—储气罐排水口、13—储气罐进气口、21—热交换器进气口、22—热交换器排水口、23—干燥空气出口、24—多功能接口。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图1至图2与实施例对本实用新型作进一步详细描述:
[0024]实施例1[0025]稳压型分体式冷冻干燥机，如图1至图2所示，包括储气罐I以及外挂机3，所述的储气罐I内设置热交换器2，热交换器2与外挂机3之间通过冷媒进出管路31连接。热交换器2装设于储气罐I内部，热交换器2的蒸发器部分与外挂机3之间通过冷媒进出管路31连接；冷媒进出管路包括冷媒进液管路与冷媒回气管路，冷媒进液管路与冷媒回气管路在热交换器内相互连通构成一个冷媒蒸发器，外挂机3产生的低温低压冷媒液体通过冷媒进液管路进入热交换器2，吸收压缩空气的热量后蒸发为气体并通过冷媒回气管路重新送回外挂机3内再压缩一冷凝一节流一蒸发……，如此循环交替，持续不断地将压缩空气的热量携带至外机冷凝器散出，并将压缩空的露点降低至期望值。
[0026]热交换器2与外挂机3之间通过预留的标准接口以紫铜管作连接，热交换器排水口 22则位于储气罐空气出口的下方，自动排水阀独立设置。储气罐I内除了热交换器2本身之外，不设任何控制元件，所有运动部件包括压缩机、冷凝风机等，以及其它制冷、电气控制元件均设于外挂机3内，维护保养极其方便，即便是在遭遇疑难杂症须返厂检修时，也只需拆解外挂机即可，不致影响用户端设备的用气。
[0027]热交换器2包括热交换器进气口 21，热交换器进气口 21设置在储气罐I内。热交换器2的预冷器部分的空气入口位于储气罐中心位置，湿热空气由此进入热交换器，进气口特别设置往下的弯头以防止液态水、铁锈的异物进入热交换器；
[0028]热交换器2包括热交换器排水口 22，热交换器排水口 22设置在热交换器2的下部，热交换器排水口 22与储气罐I外部连接。热交换器2工作过程中产生的水可以直接通过热交换器排水口 22排出至储气罐I外。热交换器2的预冷器部分的空气出口位于储气罐空气入口侧对面的上半部分，经冷冻除水后的干燥压缩空气由此离开储气罐。
[0029]热交换器2包括干燥空气出口 23，干燥空气出口 23与储气罐I外部连接。通过干燥空气出口 23可以直接为对外部设备进行供气。干燥空气出口 23上设有多功能接口 24。干燥空气出口 23上预留多功能接口 24，便于侦测热交换器2内的压力、温度以及露点等。热交换器2包括预冷器、蒸发器、气水分离器，热交换器2的蒸发器部分与外挂机3之间通过预留的标准接口以紫铜管作连接，热交换器2的汽水分离器的排水口 22则位于储气罐空气出口的下方。热交换器2的蒸发器部分与外挂机3之间通过紫铜管31连接，标准螺纹/喇叭口的连接方式极大地方便了与外机截止阀的连接并且不易发生泄漏；热交换器2的气水分离器部分的排水口则位于空气出口的正下方，以便保证排水的畅通以及方便用户排水管路的连接；干燥空气出口 23处设置了一个往上的多功能接口 24，便于接驳相关仪器仪表随时监测出口空的温度、压力、露点等参数；
[0030]储气罐I顶部设有安全阀11。当储气罐I内部的气压过高时，通过控制安全阀11进行排气，可以降低储气罐I内部的气压，保证设备的安全运行。热交换器2不作保温包覆，其外表面的冷量有助于降低整个储气罐内压缩空气的温度，使部分水蒸气提前冷凝成液态水析出并经储气罐底部的排污口 12排出，冷量的利用可大幅减缓制冷系统的热负荷。
[0031]储气罐I底部设有储气罐排水口 12。储气罐I内产生的水，通过储气罐排水口 12设置的自动排水阀自动排出。
[0032]储气罐I上设有储气罐进气口 13。储气罐I上设有储气罐气压监测表4。通过储气罐气压监测表4可以实时的检测储气罐I内的气压情况，提高设备的安全性。
[0033]外挂机3包括压缩机、风机、冷凝器、制冷元件以及电气控制系统。通过将冷冻式干燥机的热交换器部分集成到储气罐的内部的空气出口处，类似于空调的室内机；而压缩机、冷凝器、电气控制系统等其它部件则全部集中安装于外挂机，相当于空调的室外机，具有维护保养方便的优点。
[0034]上述发明设计，使得热交换器2由原本的独立承压设备转变成为储气罐或压力容器附属的一个非独立承压部件，而无需单独再以《容规》要求按压力容器的标准作检验，大幅降低人力物力以及因重复作业造成的生产、检测资源浪费，且在日后热交换器被纳入《条例》监管之后无需再增加额外的成本，提高了产品竞争力；省去了原本冷干机部分的出、入口及旁通等的配管工程，也因此缩减了配管的长度以及弯头、阀门的数量，将管道压力损失降至最低，并大大节约了配管成本；内置热交换器外壁的冷量有助于降低整个储气罐I内的空气温度，加之热交换器2装设于储气罐I的空气出口处，因此，经储气罐预降温、稳压后再进入热交换器干燥处理的出口空气露点品质更稳定；外挂机不受原本配管的约束，可随时拆卸、移动或更换，设备安装及维护保养十分方便，并可在空压机房安装场地、空间受限时，或散热通风条件恶劣、机房环境温度过高时，将外挂机如同空调室外机一般挂墙安装以节约空间，或者移至室外以利于冷凝器的散热；甚至在某些特定场合，可以不必使用室外机而直接将井水、冰水等作为冷源直接引入热交换器给压缩空气作冷却干燥。
[0035]总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
【权利要求】
1.稳压型分体式冷冻干燥机，包括储气罐(I)以及外挂机(3)，其特征在于:所述的储气罐(I)内设置热交换器(2)，热交换器(2)与外挂机(3)之间通过冷媒进出管路(31)连接。
2.根据权利要求1所述的稳压型分体式冷冻干燥机，其特征在于:所述的热交换器(2)包括热交换器进气口(21)，热交换器进气口(21)设置在储气罐(I)内。
3.根据权利要求1所述的稳压型分体式冷冻干燥机，其特征在于:所述的热交换器(2)包括热交换器排水口( 22 )，热交换器排水口( 22 )设置在热交换器(2 )的下部，热交换器排水口(22)与储气罐(I)外部连接。
4.根据权利要求1所述的稳压型分体式冷冻干燥机，其特征在于:所述的热交换器(2)包括干燥空气出口(23)，干燥空气出口(23)与储气罐(I)外部连接。
5.根据权利要求4所述的稳压型分体式冷冻干燥机，其特征在于:所述的干燥空气出口(23)上设有多功能接口(24)。
6.根据权利要求1所述的稳压型分体式冷冻干燥机，其特征在于:所述的储气罐(I)顶部设有安全阀(11)。
7.根据权利要求1所述的稳压型分体式冷冻干燥机，其特征在于:所述的储气罐(I)底部设有储气罐排水口(12)。
8.根据权利要求1所述的稳压型分体式冷冻干燥机，其特征在于:所述的储气罐(I)上设有储气罐进气口(13)。
9.根据权利要求1所述的稳压型分体式冷冻干燥机，其特征在于:所述的储气罐(I)上设有储气罐气压监测表(4)。
10.根据权利要求1所述的稳压型分体式冷冻干燥机，其特征在于:所述的外挂机(3)包括压缩机、风机、冷凝器、制冷元件以及电气控制系统。
【文档编号】B01D53/26GK203494377SQ201320636304
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】洪明慧 申请人:上海石大机电有限公司