本发明涉及压缩空气净化领域，具体涉及一种一站式压缩空气净化系统。
背景技术：
压缩空气是现代工业中应用最为广泛的动力源之一，由于空气压缩机所产生的压缩空气并不纯净，通常含有水分、润滑油、粉尘、菌类等，如果用气设备直接使用这些未经净化的压缩空气，将给气动回路带来故障，损坏气动元件，缩短设备使用寿命，甚至造成安全事故，因此对压缩空气进行净化是气压系统中必不可少的重要环节。
在压缩空气制造过程中，通常是对固体微粒、水份、油份、微生物分开进行处理，由于压缩气体需要在各个处理单元之间长距离运送，常会导致压缩气体被污染的问题，使得压缩空气的净化率较低，而且由于不是一体化操作，各个处理单元的能源没能充分利用，导致了能源浪费，成本增高。此外，传统的吸附式干燥机通常是利用两个干燥塔交替进行干燥和再生过程，在干燥塔外设置加热装置对再生气体进行加热，但将加热装置外置普遍存在热效率低、散热水平高等问题，导致再生时间较长，从而影响吸附式干燥机的干燥效率。
技术实现要素：
为解决压缩空气制造过程中对固体微粒、水份、油份、微生物未进行统一处理和传统吸附式干燥机加热装置外置导致的热量损失大、干燥效率低的技术问题，本发明提供一种一站式压缩空气净化系统。
技术方案如下：
一种一站式压缩空气净化系统，其关键在于：包括通过管道依次连接的空压机、冷干燥处理部、油份处理部、吸附处理部、粉尘处理部和微生物处理部，所述空压机产生的原料气通过原料气管路通入所述冷干燥处理部的物料进口，所述冷干燥处理部的物料出口和所述油份处理部的物料进口通过冷干燥气管路连接，所述油份处理部的物料出口与所述吸附处理部的物料进口通过油份处理管路连通，所述吸附处理部的物料出口与所述粉尘处理部的物料进口通过吸附管路连接，所述粉尘处理部的物料出口与所述微生物处理部的物料进口通过除尘管路接通，所述微生物处理部的出口连接有产品气管道；
所述吸附处理部包括吸附式干燥塔，所述吸附式干燥塔包括呈中空结构的塔体，所述塔体具有进气孔和出气孔，所述进气孔和出气孔分别位于塔体的轴向两端，所述进气孔与所述油份处理管路连通，所述出气孔与所述吸附管路连通，该塔体设有再生气进气管，所述塔体内部设有加热筒体，所述再生气进气管由所述进气孔伸入所述塔体内部并与所述加热筒体连通，所述塔体设有加热元件，该加热元件至少部分位于加热筒体内部，所述塔体内部在对应进气孔位置设有干燥气气体分布笼，加热筒体一端连接至出气孔，并在靠近该出气孔位置设有再生气气体分布笼。
该方案的效果是：在进行压缩空气生产时，空压机将大气中的气体进行压缩形成原料气，原料气依次通过冷干燥处理部、油份处理部、吸附处理部、粉尘处理部和微生物处理部，以生产出洁净的压缩空气。其中，冷干燥处理部能对原料气进行冷凝干燥处理；油份处理部能对原料气进行除油处理；吸附处理部能对原料气中含有的水份进行二次干燥，减少压缩空气的含水量；粉尘处理部能对原料气进行粉尘过滤处理；微生物处理部能对原料气中的微生物进行处理；吸附干燥塔将加热元件内置，加热元件可以放置在塔体内部的加热筒体中对再生气体进行加热，相对于在塔体外部对再生气体进行加热的外置式加热方式，其能够有效降低热量损失，提高热效率，有助于减少吸附剂再生时间，提高干燥塔的干燥效率；将再生气进气管设置在进气孔位置，再生气体和待干燥的压缩空气均由进气孔进入塔体内部，使干燥塔整体构造更为紧凑，进气孔位置的干燥气气体分布笼和出气孔位置的再生气气体分布笼能够使待干燥的压缩空气和再生气体在塔体内部分布更加均匀；进气孔和出气孔分别位于塔体的轴向两端，能使塔体结构更加紧凑。
作为优选方案，所述原料气管路上设有预冷器，所述油份处理管路上设有预热器，所述冷干燥气管路依次穿过所述预冷器和预热器后与所述油份处理部的物料进口连接，所述冷干燥气管路依次与所述预冷器和预热器进行热交换，所述冷干燥气管路上还设有初级精密过滤器，该初级精密过滤器位于所述预冷器和预热器之间；
所述冷干燥气管路上设有再冷器，该再冷器位于预冷器和冷干燥处理部之间，所述油份处理管路穿过所述预再冷器并与其发生热交换后与所述吸附处理部的物料进口连接。
该方案的效果是：冷干燥气管内的气体温度比原料气低，冷干燥气管和原料气管路通过预冷器作用进行热交换，实现原料气预冷的目的，原料气经过预冷后进入冷干燥处理部进行冷凝干燥，不仅能减少冷凝时间，而且能节约能源；油份处理部需要通过加热来达到除油的目的，因此油份处理管路内的气体是高温气体，冷干燥气管路穿过油份处理管路上的预热器，相互交换热能，可以将冷干燥气管路内的气体进行预热，减少冷干燥气管路内的气体进入油份处理部后的加热时间，同时在预冷器和预热器之间设置除尘精密过滤器，能对冷干燥气管路出来的气体进行粉尘过滤；吸附处理部进行吸附除水的时候，压缩气体的温度越低，吸附效果越好，所以油份处理管路内的气体需要冷却之后再进入吸附处理部，油份处理管路首先通过预热器与冷干燥气管路进行热交换，实现初步降温，然后穿过冷干燥气管路上的再冷器，能进行第二次降温，使油份处理管路中的气体在进入吸附处理部中后能充分与吸附剂反应。
作为优选方案，所述冷干燥处理部包括循环管道连接的制冷压缩机、冷凝器、干燥过滤器、蒸发器，还包括分离器，所述原料气管路穿过所述蒸发器并与其发生热交换后与所述分离器的进料口连接，所述分离器的出料口通过所述冷干燥气管路与所述油份处理部的进料口连接。该方案的效果是：制冷压缩机、冷凝器、干燥过滤器和蒸发器循环连接达到制冷效果，原料气管路穿过蒸发器并与其发生热交换，能将原料气中的水液化，液化后的水通过分离器与原料气中的压缩空气分离，以实现干燥压缩气体的目的。
作为优选方案，所述塔体在进气孔外侧连接有进气管，该进气管上设有进气口，所述油份处理管路通过所述进气口与所述进气管连通，所述再生气进气管经进气管穿入塔体，并与该进气管同轴设置；
所述塔体在出气孔外侧连接有出气管，该出气管一端通过第一法兰与塔体固定，另一端通过法兰压盖封闭，出气管中部设有出气口，所述吸附管路通过所述出气口与所述出气管连通，所述加热元件为加热棒，且至少为2根，经出气管穿入塔体内的加热筒体中，并沿加热筒体周向均匀分布，所述加热元件的一端与法兰压盖固定连接。
该方案的效果是：加热元件以可拆卸方式安装到塔体上，方便维修保养。
作为优选方案，所述吸附处理部包括两个并联设置的所述吸附式干燥塔，两个吸附式干燥塔分别为第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔和第二吸附塔的进气管分别与所述油份处理管路连接，所述第一吸附塔和第二吸附塔的出气管分别与吸附管路连接，所述油份处理管路靠近所述第一吸附塔和第二吸附塔的进气管分别设有进气截止阀，所述油份处理管路靠近所述第一吸附塔和第二吸附塔的出气管分别设有排气截止阀。
该方案的效果是：吸附处理部中的第一吸附塔和第二吸附塔均能对压缩空气进行吸附干燥，但是由于吸附剂饱和后就无法进行吸附处理，所以设计进气截止阀和排气阀，通过阀门的控制实现第一吸附塔和第二吸附塔的交替使用，保证压缩空气的净化效率，同时便于对吸附剂进行再生处理。
作为优选方案，所述第一干燥塔和第二干燥塔的出气管还连接有同一再生气循环管路，所述制冷压缩机和冷凝器之间的管路上设有压缩热换热器，所述再生气循环管路穿过所述压缩热换热器并与其进行热交换后连接有再生气分流管路，所述再生气分流管路分别与所述第一干燥塔和第二干燥塔的再生气进气管连通，所述再生气分流管路针对所述第一干燥塔和第二干燥塔的再生气进气管分别设有再生气止逆阀。
该方案的效果是：吸附剂需要进行加热才能再生，所以再生气管路内的气体需要通过加热后才能达到解吸吸附剂的要求，制冷压缩机出来的是温度较高的气体，再生气管路穿过压缩热换热器使再生气和制冷压缩机出来的气体进行热交换，达到预热再生气的目的，减少再生气加热的时间，节约能源，通过再生气分流管路和再生气止逆阀能交替对第一干燥塔和第二干燥塔进行解吸工作。
作为优选方案，所述第一干燥塔和第二干燥塔的进气管分别连接有再生气出气管，所述再生气出气管连接在所述进气截止阀和进气管之间，两根所述再生气出气管连接有同一再生气排气消音器，两根所述再生气出气管上分别设有再生气截止阀。该方案的效果是：再生气排气消音器能对再生气进行尾气处理，再生气截止阀能阻止油份处理管路内的气体直接进入再生气排气消音器，影响压缩空气的产率。
作为优选方案，所述粉尘处理部包括依次管道连接的c级精密过滤器、t级精密过滤器、a级精密过滤器，所述c级精密过滤器的进气口与所述吸附管路连接，所述a级精密过滤器的出气口与所述微生物处理部的进料口连接。该方案的效果是：通过多个精密级的精密过滤器逐级处理，严格控制压缩空气的含尘率，提升压缩空气的品质。
作为优选方案，所述微生物处理部为无菌处理器，该无菌处理器的物料进口与所述a级精密过滤器的出气口连接，所述无菌处理器的出气口与所述产品气管道连接。该方案的效果是：通过无菌处理器将压缩空气中的微生物处理掉，以生产出洁净的压缩空气。
作为优选方案，所述加热筒体内壁上分布有折流板。该方案的效果是：再生气体在流经加热筒体时，能够被该折流板改变流动方向，形成气体紊流，从而提高加热效率。
有益效果：采用本发明的一站式压缩空气净化系统，将压缩气体的冷干燥、除油、吸附干燥、除尘和除菌过程一体化，并对用于系统中的热量进行了充分利用，利于节能减排；解吸过程采用内置加热的方式，有效降低了解吸过程的热量损失，减少吸附剂再生时长，提高设备干燥效率，具有空间利用率高，结构紧凑，维修方便等优点。
附图说明
图1为本发明的主要流程示意图；
图2为本发明详细pid图；
图3为吸附干燥塔的结构示意图；
图4为吸附干燥塔中的干燥气气体分布笼的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种一站式压缩空气净化系统，包括通过管道依次连接的空压机a、冷干燥处理部b、油份处理部c、吸附处理部d、粉尘处理部e和微生物处理部f，空压机a产生的原料气通过原料气管路a10通入冷干燥处理部b的物料进口，冷干燥处理部b的物料出口和油份处理部c的物料进口通过冷干燥气管路b10连接，油份处理部c的物料出口与吸附处理部d的物料进口通过油份处理管路c10连通，吸附处理部d的物料出口与粉尘处理部e的物料进口通过吸附管路d10连接，粉尘处理部e的物料出口与微生物处理部f的物料进口通过除尘管路e10接通，微生物处理部f的出口连接有产品气管道f10。
原料气管路a10上设有预冷器a20，油份处理管路c10上设有预热器c20，冷干燥气管路b10依次穿过预冷器a20和预热器c20后与油份处理部c的物料进口连接，冷干燥气管路b10依次与预冷器a20和预热器c20进行热交换，冷干燥气管路b10上还设有初级精密过滤器b30，该初级精密过滤器b30位于预冷器a20和预热器c20之间，冷干燥气管路b10上设有再冷器b20，该再冷器b20位于预冷器a20和冷干燥处理部b之间，油份处理管路c10穿过预再冷器b20并与其发生热交换后与吸附处理部e的物料进口连接。
冷干燥处理部b包括循环管道连接的制冷压缩机b11、冷凝器b12、干燥过滤器b13、蒸发器b14，还包括分离器b15，原料气管路a10穿过蒸发器b14并与其发生热交换后与分离器b15的进料口连接，分离器b15的出料口通过冷干燥气管路b10与油份处理部c的进料口连接。
吸附处理部d包括吸附式干燥塔，结合图3和图4能够看出，吸附式干燥塔包括呈中空结构的塔体1，塔体1具有进气孔11和出气孔12，进气孔11和出气孔12分别位于塔体1的轴向两端，进气孔11与油份处理管路c10连通，出气孔12与吸附管路d10连通，该塔体1设有再生气进气管2，塔体1内部设有加热筒体3，再生气进气管2由进气孔11伸入塔体1内部并与加热筒体3连通，塔体1设有加热元件4，该加热元件4至少部分位于加热筒体3内部，加热筒体3内壁上分布有折流板7，塔体1内部在对应进气孔11位置设有干燥气气体分布笼13，加热筒体3一端连接至出气孔12，并在靠近该出气孔12位置设有再生气气体分布笼31。
塔体1在进气孔11外侧连接有进气管5，该进气管5上设有进气口51，油份处理管路c10通过进气口51与进气管5连通，再生气进气管2经进气管5穿入塔体1，并与该进气管5同轴设置，塔体1在出气孔12外侧连接有出气管6，该出气管6一端通过第一法兰6a与塔体1固定，另一端通过法兰压盖6b封闭，出气管6中部设有出气口61，吸附管路d10通过出气口61与出气管6连通，加热元件4为加热棒，且至少为2根，经出气管6穿入塔体1内的加热筒体3中，并沿加热筒体3周向均匀分布，加热元件4的一端与法兰压盖6b固定连接。
吸附处理部d包括两个并联设置的吸附式干燥塔，两个吸附式干燥塔分别为第一吸附塔d11和第二吸附塔d12，第一吸附塔d11和第二吸附塔d12的进气管5分别与油份处理管路c10连接，第一吸附塔d11和第二吸附塔d12的出气管6分别与吸附管路d10连接，油份处理管路c10靠近第一吸附塔d11和第二吸附塔d12的进气管5分别设有进气截止阀d01，油份处理管路c10靠近第一吸附塔d11和第二吸附塔d12的出气管6分别设有排气截止阀d02。
第一干燥塔d11和第二干燥塔d12的出气管6还连接有同一再生气循环管路d20，制冷压缩机b11和冷凝器b12之间的管路上设有压缩热换热器b16，再生气循环管路d20穿过压缩热换热器b16并与其进行热交换后连接有再生气分流管路d30，再生气分流管路d30分别与第一干燥塔d11和第二干燥塔d12的再生气进气管2连通，再生气分流管路d30针对第一干燥塔d11和第二干燥塔d12的再生气进气管2分别设有再生气止逆阀d03。
第一干燥塔d11和第二干燥塔d12的进气管5分别连接有再生气出气管d40，再生气出气管d40连接在进气截止阀d01和进气管5之间，两根再生气出气管d40连接有同一再生气排气消音器d14，两根再生气出气管d40上分别设有再生气截止阀d04。
粉尘处理部e包括依次管道连接的c级精密过滤器e1、t级精密过滤器e2、a级精密过滤器e3，c级精密过滤器e1的进气口与吸附管路e10连接，a级精密过滤器e3的出气口与微生物处理部f的进料口连接。
微生物处理部f为无菌处理器，该无菌处理器的物料进口与a级精密过滤器e3的出气口连接，无菌处理器的出气口与产品气管道f10连接。
在进行压缩空气生产时，空压机将大气中的气体进行压缩形成原料气，原料气依次通过冷干燥处理部、粉尘处理部、油份处理部、吸附处理部和微生物处理部，能生产出洁净的压缩空气。
本系统很关键的地方在于系统的热量几乎最优化利用，节约能源，并且吸附干燥塔采用内置加热，有效降低了解吸过程的热量损失，减少吸附剂再生时长，提高设备干燥效率，尽可能将系统的热量利用率最大化。
在吸附干燥阶段，为方便监测并控制加热温度，在加热筒体3中还穿设有热电偶8，该热电偶8的安装结构与加热元件4类似，均固定到法兰压盖6b上，并沿轴向伸入加热筒体3中，在加热元件4穿过法兰压盖6b同样进行了密封，其与再生气进气管2穿过压盖5b位置的密封可以采用卡套、螺纹或石墨盘根等密封方式，能够保证配合位置的密封即可。
法兰压盖6b上端还安装有外保护箱体9，以覆盖住加热元件4、热电偶8与法兰压盖6b的安装位置，同时在外保护箱体9一侧设置有线路出线口9a，方便线缆穿出。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围。