一种压缩热再生干燥器及控制方法与流程

本发明涉及压缩热再生干燥器，特别涉及一种压缩热再生干燥器及控制方法。

背景技术：

1、压缩热再生干燥器是利用空压机自身压缩热吸附剂再生的一种吸附式干燥器，具体的，压缩热再生干燥器根据变温吸附的原理，利用空气压缩机出口的高温压缩空气的自身余热再生吸附剂，高温高湿的压缩空气通过一级后部冷却器降温冷凝，再经气液分离器分离出液态水（经排污系统排出），之后空气进入吸附塔进行吸附干燥，然后，再利用二级后部冷却器对进口压缩空气进行降温后，对吸附剂进行冷吹，通过双塔切换的方式实现连续干燥压缩空气的目的。压缩热指的是空气压缩机工作过程中，气体体积压缩，分子间距缩小，它们之间的相互作用加剧，碰撞增强，气体分子动能增大，以热的形式释放出来的能量。

2、零气耗的压缩热再生吸附式干燥器工作流程及原理决定了其若是需要获得连续、稳定的干燥空气，冷却水和压缩空气是一对相互制约的决定因素，不同冷却水温度条件下，加热器系统对压缩空气温度的提升值就是不同的。现有技术的压缩热再生吸附式干燥器大部分均为加热器功率恒定，加热温度上限也均为固定设置值。采用上述控制模式的弊端是：当冷却水温度较高时，设备内吸附剂无法充分再生，设备出口空气品质偏低；当冷却水温度较高时，加热器电能又存在着极大的浪费。

3、另外，传统的压缩热再生干燥器在停机再启动时均是默认开启双吸附塔中的某一个吸附塔，其控制逻辑是默认吸附塔已经接近饱和阶段，这就会造成设备启动后将长期处于无效工作阶段，导致设备出口压缩空气含水量超标。且若设备启动时，默认启动的吸附塔仍处于高温阶段，压缩空气进入该塔，不仅不能得到有效除水（高温阶段下，吸附剂基本不具备吸附能力），还将导致高温气体直接进入下游用气单元，影响后端工艺进程，甚至造成损坏或伤害。

4、综上所述，目前传统的压缩热再生干燥器存在加热功率不可控导致能耗浪费或者再生不充分，停机再启动存在工作无效或者高温气体损坏设备等诸多问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种压缩热再生干燥器，可根据冷却水温度和进气温度对加热功率进行动态调节以实现能耗的充分利用，且具有停机记忆功能以确保压缩热再生干燥器在开机后选择具有更佳吸附能力的吸附塔开始工作。

2、为实现以上目的，本技术方案提供了一种压缩热再生干燥器，包括：循环切换使用的吸附塔a和吸附塔b，当所述吸附塔a处于吸附阶段、吸附塔b处于加热再生阶段时，辅助加热器、吸附塔b、二级冷却器、除沫器、吸附塔a以及下游用气单元依次构成第一回路；当吸附塔a处于吸附阶段、吸附塔b处于冷吹降温阶段时，辅助加热器、一级冷却器、气水分离器、吸附塔b、二级冷却器、除沫器、吸附塔a以及下游用气单元依次构成第二回路；当所述吸附塔b处于吸附阶段、吸附塔a处于加热再生阶段时，辅助加热器、吸附塔a、二级冷却器、除沫器、吸附塔b以及下游用气单元依次构成第三回路；当吸附塔b处于吸附阶段、吸附塔a处于冷吹降温阶段时，辅助加热器、一级冷却器、气水分离器、吸附塔a、二级冷却器、除沫器、吸附塔b以及下游用气单元依次构成第四回路；二级冷却器的冷却水入口设有用于获取冷却水水温的温度传感器。

3、第二方面，本方案提供了一种压缩热再生干燥器的控制方法，控制系统根据所述冷却水水温调整所述辅助加热器的加热功率。

4、相较现有技术，本技术方案具有以下特点和有益效果：该压缩热再生干燥器提供动态调节加热系统的功能，可根据冷却水温度以及进气温度动态调节加热系统的加热功率和加热温度上限，确保吸附剂的充分再生以及能耗节约。设计了独有的“停机记忆和智能启动”模式，可根据设备停机时再生塔所处的工作阶段以及停机时长，在重启后自动选择具有更佳吸附能力的吸附塔开始工作循环。不仅如此，该节能式动态调节压缩再生干燥器还能自动控制切换周期以及设置高温阶段或者低温阶段的故障旁路。

技术特征：

1.一种压缩热再生干燥器，其特征在于，包括：循环切换使用的吸附塔a(1)和吸附塔b（2），当所述吸附塔a（1）处于吸附阶段、吸附塔b(2)处于加热再生阶段时，辅助加热器（7）、吸附塔b（2）、二级冷却器（5）、除沫器（6）、吸附塔a（1）以及下游用气单元依次构成第一回路；当吸附塔a（1）处于吸附阶段、吸附塔b（2）处于冷吹降温阶段时，辅助加热器（7）、一级冷却器（3）、气水分离器（4）、吸附塔b（2）、二级冷却器（5）、除沫器（6）、吸附塔a(1)以及下游用气单元依次构成第二回路；

2.根据权利要求1所述的压缩热再生干燥器，其特征在于，当吸附塔a（1）处于吸附阶段，吸附塔b（2）处于待机阶段时，高热潮湿空气经过一级冷却器（3）降温和气水分离器（4）除水后进入吸附塔a(1)中后，吸附后的压缩空气从吸附塔a(1)顶部排出并被送入下游用气单元被使用；当吸附塔b（2）处于吸附阶段，吸附塔a（1）处于待机阶段时，高热潮湿空气经过一级冷却器（3）降温和气水分离器（4）除水后进入吸附塔b(2)中后，吸附后的压缩空气从吸附塔b(2)顶部排出并被送入下游用气单元被使用。

3.根据权利要求1所述的压缩热再生干燥器，其特征在于，设置常温旁路

4.一种压缩热再生干燥器的控制方法，控制权利要求1到3任一所述的压缩再生干燥器，其特征在于，控制系统根据所述冷却水水温调整所述辅助加热器（7）的加热功率。

5.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法，其特征在于，控制系统基于所述冷却水水温和设定的压缩空气干燥度匹配对应的再生温度，并获取进气温度以计算再生温度和进气温度的差值获取温度差，基于所述温度差计算升温热量，并基于所述升温热量计算加热功率。

6.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法，其特征在于，控制系统获取辅助加热器（7）的出口温度，当出口温度达到上限时设定辅助加热器（7）为待机阶段，当出口温度达到下限时，辅助加热器（7）重新启动。

7.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法，其特征在于，当压缩热再生干燥器停机时，控制系统记录停机时的再生塔的工作阶段以及停机时长，其中再生塔为处于加热再生阶段或者冷吹降温阶段的吸附塔，当压缩热再生干燥器再启动时，若所述再生塔处于加热再生阶段则以停机时的阶段继续工作循环，若所述再生塔处于冷吹降温阶段时，获取所述再生塔的中上部的温度判断所述再生塔是否完成降温，若已完成降温则由所述再生塔作为吸附塔开始工作循环循环，若未完成降温则以停机时的阶段继续工作循环。

8.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法，其特征在于，当处于加热再生阶段的再生排气温度大于80℃时，控制处于加热再生阶段的再生塔进入冷却降温阶段；当冷吹排气降至冷吹进气温度加5℃或者循环周期时间达到设定时长时则控制再生塔结束冷却降温阶段。

9.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法，其特征在于，若所述再生塔处于待机阶段，由停机时处于待机阶段的吸附塔开始工作循环。

10.根据权利要求4所述的压缩热再生干燥器的控制方法，其特征在于，当下游用气单元需要用低温空气时，开启常温旁路并关闭其他元件和气动蝶阀，当下游用气单元需要用高温空气时，开启高温旁路并关闭其他元件和气动蝶阀。

技术总结
本发明提供一种压缩热再生干燥器及控制方法，可根据冷却水温度以及进气温度动态调节加热系统的加热功率和加热温度上限，确保吸附剂的充分再生以及能耗节约；设计了独有的“停机记忆和智能启动”模式，可根据设备停机时再生塔所处的工作阶段以及停机时长，在重启后自动选择具有更佳吸附能力的吸附塔开始工作循环；不仅如此，该节能式动态调节压缩再生干燥器还能自动控制切换周期以及设置高温阶段或者低温阶段的故障旁路，实现了高效节能的效果。

技术研发人员：王海森,占秀英,程志科,张永文,饶本慧
受保护的技术使用者：杭州嘉隆气体设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13