一种吸附式干燥机前端制冷及再生气体回收加热系统的制作方法

文档序号:13164850阅读:150来源:国知局
技术领域本实用新型涉及压缩空气干燥机械技术领域,特别是涉及一种吸附式干燥机前端制冷及再生气体回收加热系统。

背景技术:
压缩空气是一种广泛运用于现代工业中的安全、可靠地动力源。据统计大约90%的制造企业在其运行的各个领域使用了压缩空气。然而与能源气体、水和电力不同的是,压缩空气是使用现场制取,由于空压系统都是利用大气作为气源,但因为空气中含有大量尘埃、水蒸气以及未燃烧充分地碳氢化合物和细菌,并且空压机自身的润滑系统也会产生磨损粒子和油等污染物,这种油呈酸性,起不到润滑作用的劣质油,压缩空气分配系统的管路锈蚀也会对空气造成污染。所以根据生产工艺对压缩空气的品质要求,需要针对压缩空气中水蒸气进行干燥,以保证生产的稳定和产品质量的优良。随着生产力的发展,各种不同原理的干燥设备应运而生。近代干燥机开始使用的是间歇操作的固定床式干燥机。19世纪中叶,洞道式干燥机的使用,标志着干燥机由间歇操作向连续操作方向的发展。回转圆筒干燥机则较好地实现了颗粒物料的搅动,干燥能力和强度得以提高。一些行业则分别发展了适应本行业要求的连续操作干燥机,如纺织、造纸行业的滚筒干燥机。吸附式干燥机大多是通过\压力变化\(变压吸附原理)来达到干燥效果。由于空气容纳水汽的能力与压力成反比,其干燥后的一部分空气(称为再生气)减压膨胀至大气压,这种压力变化使膨胀空气变得更干燥,然后让它流过未接通气流的需再生的干燥剂层(即已吸收足够水汽的干燥塔),干燥的再生气吸出干燥剂里的水份,将其带出干燥器来达到脱湿的目的。现有的干燥剂具有工作在高温时吸附干燥效果好,工作在低温时再生脱湿效果好的特点,现有的干燥机利用这一特性在再生过程中为了提高再生的效率,会采用设置加热棒加热的方法进行加热以升高温度,然而现有技术中吸附干燥过程中却还是采用常温进行吸附,未对待干燥的压缩气进行降温,导致干燥机吸附干燥的效果不好。此外,无论是微热再生吸附式干燥机还是无热再生吸附式干燥机因其再生方式需利用成品气对再生塔的吸附剂进行吹扫再生,并直接往室外排放至空气中,因此具有耗气量大,有效供气量小等缺点,且在排放的过程中易造成较大的噪声,需要消音器来减小排放的声音。

技术实现要素:
本实用新型目的在于提出一种吸附式干燥机前端制冷及再生气体回收加热系统,以解决上述现有技术存在的待压缩气未制冷干燥质量不好和再生气未回收耗气大噪音大的技术问题。为此,本实用新型提出一种吸附式干燥机前端制冷及再生气体回收加热系统,包括下气道,相对设置于所述下气道上的进气腔和排气腔,用于回收再生气的回收气道,用于除湿、制冷和加热的冷媒循环模组,设于所述下气道上用于吸附或再生的筒体,和所述筒体相连通的上气道,相对设置于所述上气道上的出气腔和再生腔,设于所述出气腔与所述再生腔之间用于加热的再生气气道,设于所述出气腔上的出气道;所述回收气道上依次设有收集除湿组件、进气道和回收制冷组件,所述再生气气道上设有再生加热部件;所述冷媒循环模组成一体式同时对所述收集除湿组件进行除湿,对所述回收制冷组件进行制冷,和对所述再生加热部件进行加热;所述下气道通过进气单向阀组与所述进气腔或所述排气腔相通,所述上气道通过出气单向阀组与所述再生腔或所述出气腔相通。优选地,本实用新型还可以具有如下技术特征:所述冷媒循环模组包括冷媒主管、冷媒旁管、压缩机、第一节流阀、第二节流阀、截止阀、除湿器、制冷器和加热器,所述冷媒主管上依次设有所述压缩机、所述制冷器、所述第一节流阀和所述加热器,所述冷媒旁管上依次设有所述截止阀、所述除湿器和所述第二节流阀,所述冷媒旁管旁设于所述冷媒主管上。所述收集除湿组件包括用于将未形成连续气流的再生气集中收集以稳定流经所述除湿器中的气体流量的流量控制阀、除湿单向阀和储气罐,和用于容置所述除湿器的除湿腔体,以及设于所述除湿腔体底部的第一阀控出水口。所述回收制冷组件包括用于容置所述制冷器的制冷腔体和设于所述制冷腔体底部的第二阀控出水口。所述再生加热部件为用于容置所述加热器的加热腔体。所述进气道设于所述除湿腔体和所述制冷腔体之间的所述回收气道上。所述出气单向阀组为由弹性件控制的单向阀,包括设于所述出气腔上的阀杆,和一体成型的具有双阀盖的阀芯,所述阀芯通过所述弹性件套设于所述阀杆上。所述出气腔上开设有用于设置所述阀杆的固定孔,所述固定孔为盲孔。所述出气单向阀组和所述进气单向阀组均为由所述气缸驱动的单向阀,包括气缸,与所述气缸相连的杆件和设于所述杆件上的阀盖。设有至少两个所述上气道、所述下气道和所述筒体,所述至少两个上气道均分别与所述再生腔或所述出气腔相连通。本实用新型与现有技术对比的有益效果包括:本实用新型对吸附式干燥机的再生后的再生气通过回收气道和收集除湿组件进行回收,解决了现有技术中由于不能回收再生气而导致吸附干燥过程中再生耗气量大的问题;此外,通过回收制冷组件对输入进气腔之前的回收再生气和压缩气进行制冷,解决了现有技术中由于吸附干燥过程中气体的温度较高而导致吸附干燥的效果不好的问题,吸附干燥后的成品气质量高;最后本实用新型通过对再生气进行回收免于将再生气排放至室外空气中,进而减去了消音器,减小了再生过程中的噪音;依次设置在回收气道上的收集除湿组件、进气道和回收制冷组件,可以保证再生气的收集以及除湿后再与压缩气汇合进行制冷,以达到良好的除湿效果;所述冷媒循环模组成一体式同时对所述收集除湿组件进行除湿,对所述回收制冷组件进行制冷,和对所述再生加热部件进行加热,以充分利用冷媒循环模组的制冷、除湿和加热的特点。上气道上相对设置有出气腔和再生腔,适用于多筒体、多气道的功率较大的吸附式压缩机。优选方案中,所述冷媒循环模组通过同一压缩机来对除湿器、制冷器和加热器进行冷媒循环,冷媒通过制冷器(相当于现有空调的蒸发器)蒸发制冷,然后经由冷媒主管至加热器(相当于现有空调的冷凝器)凝结放热,同时再通过旁设的冷媒旁管上的除湿器进行除湿,充分利用了冷媒循环模组的制冷、加热和除湿的特点。所述收集除湿组件包括用于将未形成连续气流的再生气集中收集以稳定流经所述除湿器中的气体流量的流量控制阀、除湿单向阀和储气罐,通过流量控制阀、除湿单向阀和储气罐以让流经除湿器的气体流量稳定,同时降低流经除湿器的速度,以达到良好的除湿效果。所述除湿器、加热器和制冷器分别对应设于除湿腔体、加热腔体和制冷腔体中,其中除湿腔体中气体的流向为由下往上,以方便除湿过程中水汽的凝结和收集,利于所述制冷腔体气体的流向为由上往下,以顺应干燥机的结构配置。出气单向阀组为由弹性件控制的单向阀,可根据工作时筒体内的实际工作气压驱动自动驱动开合,控制方便,同时由气缸控制的出气单向阀组和进气单向阀组控制更为准确可靠。附图说明图1是本实用新型具体实施方式一和二的系统结构原理图;图2是本实用新型具体实施方式一的出气单向阀组的结构示意图。图3是本实用新型具体实施方式二的出气单向阀组的结构示意图。1-下气道,2-排气腔,3-进气单向阀组,4-除湿单向阀,5-进气腔,6-回收气道,7-储气罐,8-截止阀,9-冷媒旁管,10-筒体,11-第二阀控出水口,12-制冷腔体,13-制冷器,14-进气道,15-压缩机,16-第一节流阀,17-冷媒主管,18-再生腔,19-再生气气道,20-加热腔体,21-出气道,22-出气腔,23-出气单向阀组,24-上气道,25-加热器,26-第二节流阀,27-除湿器,28-除湿腔体,29-第一阀控出水口,30-流量控制阀,31-阀芯,32-弹性件,33-阀杆,34-盲孔,35-气缸,36-阀盖,37-杆件。具体实施方式下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。参照以下附图,将描述非限制性和非排他性的实施例,其中相同的附图标记表示相同的部件,除非另外特别说明。实施例一:本实施例公开了一种吸附式干燥机前端制冷及再生气体回收加热系统,用于对所述干燥机再生后的再生气进行回收,和对吸附干燥后的一部分用于再生的成品气进行加热,以及对输入的压缩气和回收的再生气进行制冷,包括下气道1,相对设置于所述下气道1上的进气腔5和排气腔2,用于回收再生气的回收气道6,用于除湿、制冷和加热的冷媒循环模组,设于所述下气道1上用于吸附或再生的筒体10,和所述筒体10相连通的上气道24,相对设置于所述上气道24上的出气腔22和再生腔18,设于所述出气腔22与所述再生腔18之间用于加热的再生气气道19,设于所述出气腔22上的出气道21;所述回收气道6上依次设有收集除湿组件、进气道14和回收制冷组件,所述再生气气道19上设有再生加热部件;所述冷媒循环模组成一体式同时对所述收集除湿组件进行除湿,对所述回收制冷组件进行制冷,和对所述再生加热部件进行加热;所述下气道1通过进气单向阀组3与所述进气腔5或所述排气腔2相通,所述上气道24通过出气单向阀组23与所述再生腔18和所述出气腔22相通。其中,利用设置在回收气道6上的收集除湿组件对再生气进行收集和除湿,然后再与经由进气道14输入的压缩气进行汇合,最后在进入进气腔5前端的回收制冷组件进行制冷,同属于一个冷媒循环模组作用的再生加热部件通过冷媒的冷凝放热以对其一部分用于再生的成品气进行加热,充分利用冷媒循环模组的制冷加热特点加以配置,以做到节约能源的特点,前端制冷符合吸附干燥的干燥剂工作特点,使得吸附干燥后的成品气质量更高。本实施例中,更为具体的,所述冷媒循环模组包括冷媒主管17、冷媒旁管9、压缩机15、第一节流阀16、第二节流阀26、截止阀8、除湿器27、制冷器13和加热器25,所述冷媒主管17上依次设有所述压缩机15、所述制冷器13、所述第一节流阀16和所述加热器25,所述冷媒旁管9上依次设有所述截止阀8、所述除湿器27和所述第二节流阀26,所述冷媒旁管9旁设于所述冷媒主管17上。所述冷媒循环模组通过同一压缩机15来对除湿器27、制冷器13和加热器25进行冷媒循环,冷媒通过制冷器13(相当于现有空调的蒸发器)蒸发制冷,然后经由冷媒主管17至加热器25(相当于现有空调的冷凝器)凝结放热,同时再通过旁设的冷媒旁管9上的除湿器27进行除湿,充分利用了冷媒循环模组的制冷、加热和除湿的特点。本实施例中,所述收集除湿组件包括用于将未形成连续气流的再生气集中收集以稳定流经所述除湿器27中的气体流量的流量控制阀30、除湿单向阀4和储气罐7,和用于容置所述除湿器27的除湿腔体28,以及设于所述除湿腔体28底部的第一阀控出水口29。由于现有的吸附式干燥机的再生过程为一个间断的气体吹扫过程,未形成稳定的气流,采用流量控制阀30、除湿单向阀4和储气罐7已将再生气收集至储气罐7中,通过流量控制阀30控制再生气流经除湿器27的流量和流速,这样可保证流经除湿器27的气体流量稳定,同时也可以进一步降低流经除湿器27的速度,让再生气充分与除湿器27接触,使水汽充分凝露,以达到良好的除湿效果。本实施例中,所述回收制冷组件包括用于容置所述制冷器13的制冷腔体12和设于所述制冷腔体12底部的第二阀控出水口11,所述再生加热部件为用于容置所述加热器25的加热腔体20,所述进气道14设于所述除湿腔体28和所述制冷腔体12之间的所述回收气道6上。本实施例中,所述出气单向阀组23为由弹性件32控制的单向阀,包括设于所述出气腔22上的阀杆33,和一体成型的具有双阀盖的阀芯31,所述阀芯31通过所述弹性件32套设于所述阀杆33上,由弹性件32控制的单向阀结构简单,控制方便,可根据工作时筒体内的实际工作气压驱动自动驱动开合。所述再生腔18或所述出气腔22上开设有用于设置所述阀杆33的固定孔,所述固定孔为盲孔34。设有4个所述上气道24、4个所述下气道1和4个所述筒体10,所述4个上气道24均分别与所述再生腔18和所述出气腔22相连通。本实施例中,主要的工作过程为:收集除湿;收集所述再生气,利用除湿器27对所述再生气进行除湿,得到除湿后的干燥再生气;回收制冷;将所述干燥再生气和所述压缩气混合回收,利用制冷器13对所述压缩气和所述干燥再生气进行制冷,经进气腔5送入筒体10内吸附干燥,得到吸附干燥后的所述成品气;再生加热;将所述成品气经出气腔22送出,利用加热器25对用于再生的所述成品气进行加热,送至筒体10中用于再生。本实施例的特点包括:第一:再生气的除湿和加热,以及再生气和压缩气在前端的制冷均通过一个冷媒循环模组实现,这一做法充分利用了冷媒循环模组冷媒制冷、加热和除湿的特点。第二:除湿与制冷分离,除湿器27通过冷媒旁管9旁设于所述冷媒主管17上,先对再生气进行除湿,后与压缩气混合制冷,以达到良好的除湿效果。第三:回收再生气的过程中,为达到良好的除湿效果,先通过流量控制阀30、除湿单向阀4和储气罐7进行收集,以保证流经除湿器27的气体流量稳定,同时也可以进一步降低流经除湿器27的速度,让再生气充分与除湿器27接触,使水汽充分凝露,以达到良好的除湿效果。第四:整个系统在工作的过程中未排放气体,免去了消音器,充分降低了由于排放气体而带来的噪音,具有耗气量小,噪音小的优点。第五:增加再生腔18以适用于具有多气道、多筒体10的功率比较大的吸附式干燥机。实施例二:本实施例公开了一种吸附式干燥机前端制冷及再生气体回收加热系统,用于对所述干燥机再生后的再生气进行回收,和对吸附干燥后的一部分用于再生的成品气进行加热,以及对输入的压缩气和回收的再生气进行制冷,包括下气道1,相对设置于所述下气道1上的进气腔5和排气腔2,用于回收再生气的回收气道6,用于除湿、制冷和加热的冷媒循环模组,设于所述下气道1上用于吸附或再生的筒体10,和所述筒体10相连通的上气道24,相对设置于所述上气道24上的出气腔22和再生腔18,设于所述出气腔22与所述再生腔18之间用于加热的再生气气道19,设于所述出气腔22上的出气道21;所述回收气道6上依次设有收集除湿组件、进气道14和回收制冷组件,所述再生气气道19上设有再生加热部件;所述冷媒循环模组成一体式同时对所述收集除湿组件进行除湿,对所述回收制冷组件进行制冷,和对所述再生加热部件进行加热;所述下气道1通过进气单向阀组3与所述进气腔5或所述排气腔2相通,所述上气道24通过出气单向阀组23与所述再生腔18和所述出气腔22相通。其中,利用设置在回收气道6上的收集除湿组件对再生气进行收集和除湿,然后再与经由进气道14输入的压缩气进行汇合,最后在进入进气腔5前端的回收制冷组件进行制冷,同属于一个冷媒循环模组作用的再生加热部件通过冷媒的冷凝放热以对其一部分用于再生的成品气进行加热,充分利用冷媒循环模组的制冷加热特点加以配置,以做到节约能源的特点,前端制冷符合吸附干燥的干燥剂工作特点,使得吸附干燥后的成品气质量更高。本实施例中,更为具体的,所述冷媒循环模组包括冷媒主管17、冷媒旁管9、压缩机15、第一节流阀16、第二节流阀26、截止阀8、除湿器27、制冷器13和加热器25,所述冷媒主管17上依次设有所述压缩机15、所述制冷器13、所述第一节流阀16和所述加热器25,所述冷媒旁管9上依次设有所述截止阀8、所述除湿器27和所述第二节流阀26,所述冷媒旁管9旁设于所述冷媒主管17上。所述冷媒循环模组通过同一压缩机15来对除湿器27、制冷器13和加热器25进行冷媒循环,冷媒通过制冷器13(相当于现有空调的蒸发器)蒸发制冷,然后经由冷媒主管17至加热器25(相当于现有空调的冷凝器)凝结放热,同时再通过旁设的冷媒旁管9上的除湿器27进行除湿,充分利用了冷媒循环模组的制冷、加热和除湿的特点。本实施例中,所述收集除湿组件包括用于将未形成连续气流的再生气集中收集以稳定流经所述除湿器27中的气体流量的流量控制阀30、除湿单向阀4和储气罐7,和用于容置所述除湿器27的除湿腔体28,以及设于所述除湿腔体28底部的第一阀控出水口29。由于现有的吸附式干燥机的再生过程为一个间断的气体吹扫过程,未形成稳定的气流,采用流量控制阀30、除湿单向阀4和储气罐7已将再生气收集至储气罐7中,通过流量控制阀30控制再生气流经除湿器27的流量和流速,这样可保证流经除湿器27的气体流量稳定,同时也可以进一步降低流经除湿器27的速度,让再生气充分与除湿器27接触,使水汽充分凝露,以达到良好的除湿效果。本实施例中,所述回收制冷组件包括用于容置所述制冷器13的制冷腔体12和设于所述制冷腔体12底部的第二阀控出水口11,所述再生加热部件为用于容置所述加热器25的加热腔体20,所述进气道14设于所述除湿腔体28和所述制冷腔体12之间的所述回收气道6上。本实施例中,所述出气单向阀组23和所述进气单向阀3组均为由所述气缸35驱动的单向阀,包括气缸35,与所述气缸35相连的杆件37和设于所述杆件37上的阀盖36。采用气缸35直接驱动单向阀,可以做到控制精准。本实施例中,设有4个所述上气道24、4个所述下气道1和4个所述筒体10,所述4个上气道24均分别与所述再生腔18和所述出气腔22相连通。本实施例中,主要的工作过程为:收集除湿;收集所述再生气,利用除湿器27对所述再生气进行除湿,得到除湿后的干燥再生气;回收制冷;将所述干燥再生气和所述压缩气混合回收,利用制冷器13对所述压缩气和所述干燥再生气进行制冷,经进气腔5送入筒体10内吸附干燥,得到吸附干燥后的所述成品气;再生加热;将所述成品气经出气腔22送出,利用加热器25对用于再生的所述成品气进行加热,送至筒体10中用于再生。本实施例的特点包括:第一:再生气的除湿和加热,以及再生气和压缩气在前端的制冷均通过一个冷媒循环模组实现,这一做法充分利用了冷媒循环模组冷媒制冷、加热和除湿的特点。第二:除湿与制冷分离,除湿器27通过冷媒旁管9旁设于所述冷媒主管17上,先对再生气进行除湿,后与压缩气混合制冷,以达到良好的除湿效果。第三:回收再生气的过程中,为达到良好的除湿效果,先通过流量控制阀30、除湿单向阀4和储气罐7进行收集,以保证流经除湿器27的气体流量稳定,同时也可以进一步降低流经除湿器27的速度,让再生气充分与除湿器27接触,使水汽充分凝露,以达到良好的除湿效果。第四:整个系统在工作的过程中未排放气体,免去了消音器,充分降低了由于排放气体而带来的噪音,具有耗气量小,噪音小的优点。第五:增加再生腔18以适用于具有多气道、多筒体10的功率比较大的吸附式干燥机。本领域技术人员将认识到,对以上描述做出众多变通是可能的,所以实施例仅是用来描述一个或多个特定实施方式。尽管已经描述和叙述了被看作本实用新型的示范实施例,本领域技术人员将会明白,可以对其作出各种改变和替换,而不会脱离本实用新型的精神。另外,可以做出许多修改以将特定情况适配到本实用新型的教义,而不会脱离在此描述的本实用新型中心概念。所以,本实用新型不受限于在此披露的特定实施例,但本实用新型可能还包括属于本实用新型范围的所有实施例及其等同物。
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