權(quán)利要求書: 1.一種壓縮空氣干燥器,其包括主機和控制系統(tǒng)兩部分,其特征在于:所述主機包括并聯(lián)設(shè)置的內(nèi)部填充吸附劑的吸附罐A和吸附罐B,吸附罐A、吸附罐B的下部通過兩個進氣閥門(3、4)、兩個排濕閥門(1、2)并聯(lián)連接,在兩個進氣閥門(3、4)之間設(shè)置進氣口,在兩個排濕閥門(1、2)之間設(shè)置消聲器;吸附罐A和吸附罐B的上部通過節(jié)流閥門、先導(dǎo)閥門、兩個輸出端相對的止回閥門并聯(lián)連接,在兩個止回閥門之間連接出氣閥門,出氣閥門連接水分
檢測儀;所述控制系統(tǒng)與進氣閥門(3、4)、排濕閥門(1、2)、先導(dǎo)閥門、出氣閥門以及水分檢測儀電連接;所述吸附劑為活性
氧化鋁顆粒、硅膠、分子篩中的任意一種或者任意兩種;所述進氣閥門(3、4)、排濕閥門(1、2)、先導(dǎo)閥門和出氣閥門為電磁閥門、電動閥門、氣動閥門中的一種;所述控制系統(tǒng)采用PLC可編程程序和開關(guān)電源組合的控制器;所述吸附罐A、吸附罐B以及連接管道采用鋼材、鋁塑
復(fù)合材料或者PPR材料制作;
所述控制系統(tǒng)包括三大運行程序:
第一運行程序:提供80-90%壓縮空氣供用戶使用,余下10-20%壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生,按壓縮空氣含水量高低分為四個子程序:1.標(biāo)準程序:10分鐘工作周期,即5+4+1工作周期;2.節(jié)能程序一:12分鐘工作周期,即6+5+1工作周期;3.節(jié)能程序二:16分鐘工作周期,即8+7+1工作周期;4.節(jié)能程序三:26分鐘工作周期,即13+12+1工作周期;
第二運行程序:提供80-10%壓縮空氣供用戶使用,余下20-90%壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生;
第三運行程序:提供100%的壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生,也稱為快速自我脫水再生修復(fù)程序,或者叫4分鐘工作周期。
說明書: 一種壓縮空氣干燥器技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及空氣除濕技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域,具體是指一種壓縮空氣干燥器。背景技術(shù)[0002] 很多行業(yè)的生產(chǎn)和動力均需用干燥的壓縮空氣,如汽車生產(chǎn)公司車輛噴漆、假發(fā)生產(chǎn)、工業(yè)流水生產(chǎn)線、設(shè)備等動力用氣等。使用干燥的壓縮空氣可以使產(chǎn)品保質(zhì)保量,使設(shè)備延長使用壽命。[0003] 眾所周知,氣體干燥方法有吸附法和冷卻法兩種。吸附法節(jié)能,其干燥露點可以低至?40℃;冷卻法能耗大,其露點僅為+3℃。相同產(chǎn)量質(zhì)量,如果冷卻法一天耗電一千元,則吸附法一天耗電才十元,兩者相差一百倍。因此,吸附法干燥技術(shù)為目前比較流行的技術(shù)。[0004] 吸附法干燥技術(shù)是在一個容器內(nèi)充填一定數(shù)量的吸附劑,含水的壓縮空氣從容器的一端進入,通過吸附劑,壓縮空氣中的水分被吸附劑吸附,從而得到干燥的壓縮空氣,干燥的壓縮空氣從容器的另一端產(chǎn)出。[0005] 由于吸附劑吸附水分的能力是有限度的,當(dāng)吸附劑吸附足夠多的水分后,其吸附能力會下降,甚至不吸附,這時就要對吸附劑進行再生脫水處理,傳統(tǒng)的方法是停機,更換吸附劑,然后再開機生產(chǎn),這樣會降低生產(chǎn)效率。后來人們發(fā)明了吸附劑在線再生技術(shù),一邊的吸附劑在工作,另一邊的吸附劑在進行再生,循環(huán)反復(fù)使用,解決了停機更換吸附劑,降低生產(chǎn)效率問題。[0006] 技術(shù)上,吸附劑在吸附壓縮空氣中的水分時,會釋放出大量的熱量-凝結(jié)熱,使壓縮空氣的溫度升高;吸附劑在再生脫水時,要吸收大量的熱量-汽化熱,壓縮空氣的溫度下降。吸附劑再生脫水時,壓縮空氣進出口方向與吸附劑在吸附時的壓縮空氣進出口方向相反,將含水量較高的壓縮空氣作為廢氣向外排放。[0007] 現(xiàn)有技術(shù)專利:一種壓縮空氣干燥吸附系統(tǒng),專利號2014103626248,公告號CN104128074A,公開了一種壓縮空氣干燥吸附系統(tǒng),包括兩臺吸附塔,吸附塔內(nèi)設(shè)置換熱管,在兩臺吸附塔的換熱管之間設(shè)置風(fēng)機和加熱器,形成換熱循環(huán);兩臺吸附塔之間通過閥門連接,且分別與壓縮空氣入口和壓縮空氣出口連接,通過控制閥門實現(xiàn)一臺吸附塔處于吸附狀態(tài)時、另一臺吸附塔處于再生狀態(tài)。這一專利實現(xiàn)了一邊生產(chǎn),一邊進行吸附劑再生,循環(huán)生產(chǎn),無須停機。
[0008] 然而,上述專利存在的問題是,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易出現(xiàn)設(shè)備故障,表現(xiàn)在三個方面,第一方面,兩臺吸附塔之間通過風(fēng)機和加熱器進行換熱循環(huán),風(fēng)機或加熱器出故障了,則整個系統(tǒng)需要停機維修;第二方面,在兩臺吸附塔內(nèi)部設(shè)置換熱管,占用太多吸附塔內(nèi)部空間,這樣能夠容納的吸附劑的數(shù)量少了,更重要的是復(fù)雜的換熱管,在冷熱交替的工作環(huán)境中長期工作,時間長了,發(fā)生穿孔的可能性大大增加,一旦出現(xiàn)穿孔,也要停機維修;第三方面,控制系統(tǒng)采用電子電路或單片機控制電路,控制閥門有序工作,其抗干擾性差、經(jīng)常出現(xiàn)誤動作、“死機”現(xiàn)象;第四方面,沒有在線測定、控制經(jīng)過干燥的壓縮空氣水分,供給用戶的壓縮空氣質(zhì)量無保證。發(fā)明內(nèi)容[0009] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單,安全可靠的一種壓縮空氣干燥器。[0010] 本發(fā)明使用的技術(shù)方案如下:[0011] 一種壓縮空氣干燥器,其包括主機和控制系統(tǒng)兩部分,所述主機包括并聯(lián)設(shè)置的內(nèi)部填充吸附劑的吸附罐A和吸附罐B,吸附罐A、吸附罐B的下部通過兩個進氣閥門、兩個排濕閥門并聯(lián)連接,在兩個進氣閥門之間設(shè)置進氣口,在兩個排濕閥門之間設(shè)置消聲器;吸附罐A和吸附罐B的上部通過節(jié)流閥門、先導(dǎo)閥門、兩個輸出端相對的止回閥門并聯(lián)連接,在兩個止回閥門之間連接出氣閥門,出氣閥門連接水分檢測儀;所述控制系統(tǒng)與進氣閥門、排濕閥門、先導(dǎo)閥門、出氣閥門以及水分檢測儀電連接。[0012] 所述吸附劑為活性氧化鋁顆粒、硅膠、分子篩中的任意一種或者任意兩種;所述進氣閥門、排濕閥門、先導(dǎo)閥門和出氣閥門為電磁閥門、電動閥門、氣動閥門中的一種;所述控制系統(tǒng)采用PLC可編程程序和開關(guān)電源組合的控制器;所述吸附罐A、吸附罐B以及連接管道采用鋼材、鋁塑復(fù)合材料或者PPR材料制作。[0013] 優(yōu)選的,吸附劑為活性氧化鋁顆粒,吸附罐A、吸附罐B采用鋼材制作,各種連接管道使用PPR材料制造;各種閥門,采用符合國家標(biāo)準的抗腐蝕產(chǎn)品,優(yōu)選氣動閥門,即電控氣動閥門;所述水分檢測儀,也即露點檢測儀。[0014] 所述控制系統(tǒng)包括三大運行程序:[0015] 第一運行程序:提供80-90%壓縮空氣供用戶使用,余下10-20%壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生,按壓縮空氣含水量高低分為四個子程序:1.標(biāo)準程序:10分鐘工作周期,即5+4+1工作周期;2.節(jié)能程序一:12分鐘工作周期,即6+5+1工作周期;3.節(jié)能程序二:16分鐘工作周期,即8+7+1工作周期;4.節(jié)能程序三:26分鐘工作周期,即13+12+1工作周期;
[0016] 第二運行程序:提供80-10%壓縮空氣供用戶使用,余下20-90%壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生;[0017] 第三運行程序:提供100%的壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生,也稱為快速自我脫水再生修復(fù)程序,或者叫4分鐘工作周期。[0018] 本發(fā)明工作原理:壓縮空氣由進氣口從吸附罐A底部流入,吸附罐A中的吸附劑吸附壓縮空氣中的水分,此時露點溫度可達?40℃,干燥后的大部分壓縮空氣,從出氣口輸出,供給用戶;余下的小部分壓縮空氣,通過節(jié)流閥門從吸附罐B頂部進入,對吸附罐B中的吸附劑進行脫水再生,含水分的壓縮空氣由吸附罐B底部的排濕電磁閥和消聲器排出。相反,當(dāng)吸附罐B工作時,則吸附罐A脫水再生,如此循環(huán)往復(fù),完成一個個完整工作周期。[0019] 本發(fā)明創(chuàng)造與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點、特點和積極效果[0020] 1)本發(fā)明僅用兩個填充吸附劑的吸附罐、若干個閥門配合相應(yīng)的管道,組成壓縮空氣干燥器,同時實現(xiàn)壓縮空氣干燥和吸附劑脫水再生兩大功能,結(jié)構(gòu)簡單,沒有易損耗部件,運行可靠安全,經(jīng)久耐用;[0021] 2)采用PLC可編程程序和開關(guān)電源組合的控制器,精確控制進氣閥門、排濕閥門、先導(dǎo)閥門和出氣閥門,以及開機停機等操作,配合水分檢測儀,實現(xiàn)壓縮空氣水分在線檢測、閉環(huán)控制水分,保證了吸附罐A和吸附罐B循環(huán)往復(fù)工作,避免了現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)自動停機、誤動作、死機現(xiàn)象;[0022] 3)吸附罐A和吸附罐B內(nèi)部充滿吸附劑,壓縮空氣進入后,吸附劑顆粒呈現(xiàn)流體狀態(tài),即在壓縮空氣中不斷進行360度翻轉(zhuǎn),進行水分交換和熱交換,吸附劑吸附水分,將熱量傳給壓縮空氣,水分交換效率和熱交換效率分別提高一倍以上;吸附劑為活性氧化鋁顆粒,對水分的吸附力強;[0023] 4)本發(fā)明三大運行程序,適應(yīng)不同含水量的壓縮空氣,而且自動水分閉環(huán)控制,為用戶提供穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的干燥壓縮空氣,為用戶產(chǎn)品的升級換代提供可靠保障,尤其對于壓縮空氣中水分敏感的電子信息、人工智能產(chǎn)業(yè),作用巨大。附圖說明[0024] 圖1為一種壓縮空氣干燥器示意圖;[0025] 圖中,1、2-排濕閥門,3、4-進氣閥門,5-消聲器,6、7-止回閥門,8-節(jié)流閥門,9-控制系統(tǒng),11-先導(dǎo)閥門,12-出氣閥門,13-進氣口,14-出氣口,15-水分檢測儀,
21-吸附罐A,22?吸附罐B。
具體實施方式[0026] 圖1為一種壓縮空氣干燥器立體示意圖,包括并聯(lián)設(shè)置的內(nèi)部填充吸附劑的兩個吸附罐A和吸附罐B,吸附罐A、B的下部通過兩個進氣閥門、兩個排濕閥門并聯(lián)連接,在兩個進氣閥門3、4之間設(shè)置進氣口,在兩個排濕閥門1、2之間設(shè)置消聲器;吸附罐A和吸附罐B的上部通過節(jié)流閥門、先導(dǎo)閥門、兩個輸出端相對的止回閥門并聯(lián)連接,在兩個止回閥門6、7之間連接出氣閥門,出氣閥門連接水分檢測儀;所述控制系統(tǒng)與進氣閥門、排濕閥門、先導(dǎo)閥門、出氣閥門以及水分檢測儀電連接。[0027] 吸附劑為活性氧化鋁顆粒,吸附罐A、吸附罐B采用鋼材制作,各種連接管道使用PPR材料制造,各種閥門,采用符合國家標(biāo)準的抗腐蝕產(chǎn)品,通常為不銹鋼材質(zhì)的產(chǎn)品。[0028] 本發(fā)明運行過程中由PLC可編程程序控制器控制的各個閥門開關(guān)順序為:[0029] 1)吸附罐A吸附水分、吸附罐B脫水:打開進氣閥門3、出氣閥門12、排濕閥門2和進氣口13,關(guān)閉進氣閥門4、排濕閥門1和先導(dǎo)閥門11,調(diào)整節(jié)流閥門達到工藝要求的流量,通入壓縮空氣;[0030] 2)吸附罐B吸附水分、吸附罐A脫水:關(guān)閉進氣閥門3、排濕閥門2和先導(dǎo)閥門11,打開進氣閥門4、排濕閥門1、進氣口13和出氣閥門12,調(diào)整節(jié)流閥門達到工藝要求的流量,通入壓縮空氣;[0031] 3)吸附劑快速脫水再生、自我修復(fù):打開先導(dǎo)閥門11,關(guān)閉出氣閥門12,打開進氣閥門3、排濕閥門2和進氣口13,關(guān)閉進氣閥門4、排濕閥門1,對吸附罐B的吸附劑進行脫水再生;相反,打開進氣閥門4、排濕閥門1和進氣口13,關(guān)閉進氣閥門3、排濕閥門2,則對吸附罐A的吸附劑進行脫水再生。由于將百分百的干燥壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生,脫水再生速度極快,稱為快速脫水再生,適應(yīng)于壓縮空氣含水量較高、吸附劑含水量也較高的場合,脫水再生極快,基本不影響用戶壓縮空氣供應(yīng)。[0032] 本發(fā)明的各個運行程序,由PLC軟件程序預(yù)先設(shè)定,在生產(chǎn)過程中,水分檢測儀在線檢測出氣口的壓縮空氣的水分是否達標(biāo),如果達標(biāo),則按原來設(shè)定的標(biāo)準程序運行,如果水分超標(biāo),則控制系統(tǒng)自動調(diào)整PLC軟件程序的相關(guān)控制參數(shù),選擇合適的運行程序,控制相應(yīng)閥門的開度,直至出氣口處的壓縮空氣水分達標(biāo),形成閉環(huán)控制水分,控制系統(tǒng)的三大運行程序如下:[0033] 第一運行程序:提供80-90%壓縮空氣供用戶使用,余下10-20%壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生,以下按壓縮空氣含水量高低分為四個子程序,含水量越低,程序運行時間越長,節(jié)能效果越好,以下為四個子程序具體運行時間:[0034] 1.標(biāo)準程序:10分鐘工作周期,即吸附罐A進行5分鐘吸附壓縮空氣水分,然后輸出80-90%的壓縮空氣供用戶使用,與此同時有10-20%的壓縮空氣對吸附罐B進行4分鐘對吸附劑進行脫水再生,對外排放潮濕的壓縮空氣,1分鐘充壓、均壓;接著,吸附罐B進行5分鐘吸附壓縮空氣水分,吸附罐A對吸附劑進行4分鐘脫水、排濕氣,1分鐘充壓、均壓,這兩個步驟后,完成一個完整工作周期,稱10分鐘工作周期,即5+4+1工作周期;這是我國南方城市使用的干燥器普遍選擇的程序,稱為標(biāo)準程序,通常設(shè)定為85%壓縮空氣供用戶使用,余下
15%的壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生;
[0035] 2.節(jié)能程序一:12分鐘工作周期,即6+5+1工作周期;[0036] 3.節(jié)能程序二:16分鐘工作周期,即8+7+1工作周期;[0037] 4.節(jié)能程序三:26分鐘工作周期,即13+12+1工作周期;[0038] 通常新購設(shè)備或更換吸附劑運行半年內(nèi)的均可選擇以上節(jié)能程序一、二、三,減少再生空氣排放、節(jié)約能源且能保證成品壓縮空氣質(zhì)量;[0039] 第二運行程序,針對水分含量較高的壓縮空氣設(shè)計:提供80-10%壓縮空氣供用戶使用,余下20-90%壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生,壓縮空氣含水量越高,則供給用戶使用的壓縮空氣越少,對吸附劑進行脫水再生的壓縮空氣赿多,控制系統(tǒng)通過改變PLC軟件程序的相關(guān)參數(shù),對閥門的開度進行調(diào)節(jié),將出氣閥門12調(diào)整為80-10%中的任意開度,打開先導(dǎo)閥門,則提供給用戶使用的壓縮空氣為80-10%,余下20-90%壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生。壓縮空氣含水量越高,則出氣閥門12的開度越低,直至完全關(guān)閉。[0040] 如果100%的壓縮空氣對吸附劑進行脫水再生,則進入以下的第三運行程序。[0041] 第三運行程序:也稱為快速自我脫水再生修復(fù)程序:或者叫4分鐘工作周期,當(dāng)壓縮空氣干燥器工作在極其潮濕的環(huán)境,壓縮空氣的含水量較高,運行較長時間后吸附劑含水量也較高,或壓縮空氣干燥器年久失修,必須選擇4分鐘工作周期,控制系統(tǒng)自動關(guān)閉出氣閥門12,打開先導(dǎo)閥門11,全部干燥的壓縮空氣全力將吸附罐A或吸附罐B內(nèi)的吸附劑的潮氣吸附排走;吸附罐A和吸附罐B各自運行一個4分鐘工作周期后,所有吸附劑快速得到再生而達到自我修復(fù)效果。當(dāng)水分檢測儀檢測排出的壓縮空氣水分達標(biāo)準后,再返回標(biāo)準程序或節(jié)約程序繼續(xù)運行。[0042] 以上第一運行程序為標(biāo)準工作程序,正常情況下采用的程序;第二運行程序和第三運行程序為不正常情況下運行的程序,即壓縮空氣中水分過高,吸附劑中水分過高,環(huán)境濕度也偏高的“三高”情況的一種應(yīng)急狀態(tài),不是常態(tài),解決問題后就立即恢復(fù)正常工作程序,保證系統(tǒng)安全可靠,長久運行。為了應(yīng)對“三高”情況,在進氣口處加裝水分檢測儀(圖中未示出),及時掌握進氣口和出氣口處的壓縮空氣水分含量,即露點的高低,有的放矢地應(yīng)對可能運行的第二運行程序和第三運行程序,保證壓縮空氣穩(wěn)定供應(yīng)。[0043] 以上試驗運行程序結(jié)果,在湖北十堰市東風(fēng)二汽、遼寧遼陽石化總公司等長達幾個月供氣系統(tǒng)運行、維修改造得到證實。[0044] 本發(fā)明控制系統(tǒng)采用直流24伏電源,24伏電控氣動閥門多只,配用大功率24伏開關(guān)電源供電,滿足要求、確保安全可靠運行。[0045] 本發(fā)明整機的常見參數(shù):220/60W,3?100m3/min,工作壓力0.8MPa,最大工作壓力3
1.6MPa,出氣露點≤?30℃,進氣露點+20至+30℃,即進氣水分含量為17.3-30.4g/m ,出氣
3
水分含量≤0.45g/m ,極大地滿足社會需求。
聲明:
“壓縮空氣干燥器” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)