專利名稱：冷凍式壓縮空氣干燥器的三機(jī)一體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空氣干燥設(shè)備領(lǐng)域，尤其是預(yù)冷、蒸發(fā)與氣液分離一體式冷凍式 壓縮空氣干燥器。
背景技術(shù)：
空氣干燥器用于干燥與凈化壓縮空氣，使后續(xù)壓縮空氣使用設(shè)備獲得潔凈干燥的 氣源，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。冷凍式壓縮空氣干燥器是利用冷媒換熱將潮濕的壓 縮空氣進(jìn)行降溫，過(guò)飽和的水份從空氣中析出并分離，從而實(shí)現(xiàn)空氣的干燥，一般包括預(yù)冷 器、蒸發(fā)器與氣液分離器三個(gè)主要的部件?，F(xiàn)有技術(shù)的預(yù)冷器200與蒸發(fā)器300 —般采用殼管式的換熱器結(jié)構(gòu)，如圖1所示， 暖濕空氣101從預(yù)冷器殼體203 —側(cè)的暖濕空氣入口 201通入多根平行設(shè)置的換熱管204 內(nèi)部，與殼體內(nèi)腔的低溫干燥空氣104作熱交換實(shí)現(xiàn)預(yù)冷，預(yù)冷后空氣102集中在預(yù)冷后空 氣腔207并且進(jìn)入蒸發(fā)器300 ；低溫干燥空氣104從預(yù)冷器殼體203另一側(cè)的冷空氣入口 206通入內(nèi)腔，在殼體內(nèi)腔多塊折流板205的作用下曲折前進(jìn)，熱交換之后從干燥空氣出口 202排出為干燥空氣105。進(jìn)入蒸發(fā)器300的預(yù)冷后空氣102繼續(xù)在蒸發(fā)器殼體301內(nèi)腔 繞過(guò)折流板302曲折前進(jìn)，而此時(shí)換熱管303內(nèi)部通的是冷媒106，例如氟利昂等，對(duì)預(yù)冷后 空氣102進(jìn)行進(jìn)一步冷卻后形成低溫空氣103從低溫空氣出口 304輸出至氣液分離器400?，F(xiàn)有技術(shù)的氣液分離器400通常采用旋風(fēng)分離式結(jié)構(gòu)，如圖2所示，在圓柱形的壓 力容器的殼體403側(cè)壁上部設(shè)置有切向的進(jìn)氣管401，頂部設(shè)置有出氣口 402，底部設(shè)置有 排水口 405，冷卻后帶有液體顆粒的低溫空氣103從壓力容器切向沖入，在容器內(nèi)形成高速 旋轉(zhuǎn)的氣流，由于氣體與液體的密度不同，因此較重的液體被分離下沉流出排水口 405，而 脫水后的氣體盤(pán)旋下降后在底部錐底404的轉(zhuǎn)向后沿中央上升，通過(guò)中央管道與出氣口排 出低溫干燥空氣104，再進(jìn)入預(yù)冷器200的冷空氣入口 206，對(duì)暖濕空氣101進(jìn)行預(yù)冷。現(xiàn)有技術(shù)的冷凍式壓縮空氣干燥器三個(gè)主要的部件預(yù)冷器、蒸發(fā)器與氣液分離器 各自獨(dú)立，體積非常龐大，生產(chǎn)成本高，安裝維護(hù)復(fù)雜。殼管式換熱器結(jié)構(gòu)的熱交換效率低， 而且隔板與殼體之間的間隙容易導(dǎo)致氣流短路，嚴(yán)重影響了熱交換的效率。旋風(fēng)式氣液分 離器不易分離出氣流中質(zhì)量較小的霧珠，也降低了干燥的效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有冷凍式壓縮空氣干燥器的預(yù)冷器、蒸發(fā)器與氣液分離器各 自獨(dú)立，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地空間大、工作效率低等缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)合理、空間緊湊的冷凍式 壓縮空氣干燥器的三機(jī)一體裝置，從而降低生產(chǎn)制造成本，節(jié)約安裝維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)有效提 高干燥的工作效率。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下一種冷凍式壓縮空氣干燥器的三機(jī)一體裝置，包括預(yù)冷器、蒸發(fā)器與氣液分離器， 所述預(yù)冷器、蒸發(fā)器與氣液分離器為一體式結(jié)構(gòu)，預(yù)冷器上方設(shè)置有暖濕空氣進(jìn)口與擴(kuò)散腔；預(yù)冷器與蒸發(fā)器采用整體的換熱器，所述換熱器上部為預(yù)冷部，下部為蒸發(fā)部；所述換 熱器具有水平通道與豎直通道，所述豎直通道為暖濕空氣通道，所述預(yù)冷部水平通道為低 溫干燥空氣通道，所述蒸發(fā)部水平通道為冷媒通道；氣液分離器設(shè)置于蒸發(fā)器底部，由濾網(wǎng) 與導(dǎo)向擋板腔兩部分組成，導(dǎo)向擋板腔設(shè)置有斜向擋流板將空氣導(dǎo)向至側(cè)部管路，側(cè)部管 路連接所述預(yù)冷部水平通道入口，在所述預(yù)冷部水平通道出口設(shè)置有干燥空氣出口。其進(jìn) 一步特征在于所述換熱器采用連續(xù)交錯(cuò)的梯形通道的金屬板材堆疊，相鄰層梯形通道相互垂直 并且用隔板間隔；所述換熱器的金屬板材采用鋁制板材；所述濾網(wǎng)采用不銹鋼濾網(wǎng)；所述冷凍式壓縮空氣干燥器底部設(shè)置有排水口。本實(shí)用新型采用預(yù)冷、蒸發(fā)與氣液分離一體式結(jié)構(gòu)，大大減小了設(shè)備體積，對(duì)于同 樣的干燥空氣容量，本實(shí)用新型的體積僅為現(xiàn)有技術(shù)各自獨(dú)立結(jié)構(gòu)體積的2/5，從而降低 生產(chǎn)制造成本，節(jié)約安裝維護(hù)費(fèi)用。預(yù)冷器與蒸發(fā)器采用整體的蜂巢式換熱器，不僅顯著 提高了換熱效率，而且可以有效的防止氣流短路，露點(diǎn)溫度有效提高，功耗大大降低，JB/ T10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定出口壓力露點(diǎn)不大于3°C，本實(shí)用 新型達(dá)到2. 1°C左右；標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壓力降不大于0. 035MPa，本實(shí)用新型僅為0. 0024MPa。氣液 分離器由濾網(wǎng)與導(dǎo)向擋板腔兩部分組成，綜合采用攔截、慣性等多種手段，有效的攔截細(xì)小 水珠與霧珠，除水率大于98%。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)冷器與蒸發(fā)器主視圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的氣液分離器主視圖；圖3為本實(shí)用新型的主視圖，局部剖視；圖4為圖3的俯視圖；圖5為本實(shí)用新型的蜂巢式換熱器立體圖；圖6為圖5的A部放大爆炸圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
與工作原理。如圖3、圖4所示，本實(shí)用新型所述的冷凍式壓縮空氣干燥器采用預(yù)冷、蒸發(fā)與氣 液分離一體式結(jié)構(gòu)，干燥器殼體內(nèi)部分隔為多個(gè)腔體，內(nèi)部通過(guò)管路連接；在干燥器頂部設(shè) 置有暖濕空氣進(jìn)口 9與擴(kuò)散腔1，暖濕空氣101從進(jìn)口 9進(jìn)入，在擴(kuò)散腔1內(nèi)均勻擴(kuò)散分布 進(jìn)入擴(kuò)散腔1下部的預(yù)冷腔2與蒸發(fā)腔3，在預(yù)冷腔2與蒸發(fā)腔3中設(shè)置有如圖5所示的蜂 巢式換熱器10，蜂巢式換熱器10采用如圖6所示的鋁質(zhì)板材15經(jīng)過(guò)沖壓加工為連續(xù)交錯(cuò) 的類似于梯形城墻垛口形狀，在鋁質(zhì)板材15的上下兩側(cè)采用隔板13與梯形的頂邊粘合，從 而形成了多路通道11 ；每一層的梯形通道相互垂直堆疊，從而形成如圖5所示的互相間隔 且垂直的多路水平通道11與豎直通道12，水平通道11與豎直通道12內(nèi)通入不同溫度的 物質(zhì)進(jìn)行熱交換。如圖3所示，換熱器10為整體結(jié)構(gòu)，上部執(zhí)行預(yù)冷功能，下部執(zhí)行蒸發(fā)功能；預(yù)冷腔2內(nèi)換熱器10水平通道11內(nèi)流通的是低溫干燥空氣104，豎直通道12內(nèi)頂部 進(jìn)入暖濕空氣101，經(jīng)過(guò)熱交換后降溫為預(yù)冷后空氣102進(jìn)入蒸發(fā)腔3內(nèi)換熱器10的豎直 通道12，蒸發(fā)腔3內(nèi)換熱器10水平通道11內(nèi)流通的是冷媒106，將預(yù)冷后空氣102進(jìn)一步 冷卻為低溫空氣103。在蒸發(fā)腔3底部設(shè)置有氣液分離器，氣液分離器由不銹鋼濾網(wǎng)4與 導(dǎo)向擋板腔5兩部分組成，低溫空氣103中過(guò)飽和的水份析出為微細(xì)水珠，在通過(guò)不銹鋼濾 網(wǎng)4時(shí)大部分水珠被濾網(wǎng)攔截，凝結(jié)在濾網(wǎng)上并沉降至干燥器底部；極少量通過(guò)濾網(wǎng)4的霧 珠夾雜在低溫空氣103中，沖擊在底部導(dǎo)向擋板腔5設(shè)置的斜向擋流板7上，空氣在擋流板 7的導(dǎo)向下轉(zhuǎn)向至右側(cè)曲折流出，而霧珠由于質(zhì)量大于氣體，因此殘留在擋流板7上并沉降 至干燥器底部，沉積在干燥器底部的水份通過(guò)排水口 6排出；低溫干燥空氣104被擋流板7 導(dǎo)向至側(cè)部管路14上升并通過(guò)預(yù)冷腔2內(nèi)換熱器10的水平通道11，對(duì)豎直通道12內(nèi)的暖 濕空氣101進(jìn)行預(yù)冷，最終形成干燥空氣105通過(guò)干燥空氣出口 8排出，進(jìn)入后續(xù)壓縮空氣 使用設(shè)備。 以上描述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，不是對(duì)實(shí)用新型的限定，本實(shí)用新型所限定的 范圍參見(jiàn)權(quán)利要求，在不違背本實(shí)用新型精神的情況下，本實(shí)用新型可以作任何形式的修 改，例如蜂巢式換熱器采用銅制板材等其他導(dǎo)熱性能較好的材料。
權(quán)利要求一種冷凍式壓縮空氣干燥器的三機(jī)一體裝置，包括預(yù)冷器、蒸發(fā)器與氣液分離器，其特征在于所述預(yù)冷器、蒸發(fā)器與氣液分離器為一體式結(jié)構(gòu)，預(yù)冷器上方設(shè)置有暖濕空氣進(jìn)口與擴(kuò)散腔；預(yù)冷器與蒸發(fā)器采用整體的換熱器，所述換熱器上部為預(yù)冷部，下部為蒸發(fā)部；所述換熱器具有水平通道與豎直通道，所述豎直通道為暖濕空氣通道，所述預(yù)冷部水平通道為低溫干燥空氣通道，所述蒸發(fā)部水平通道為冷媒通道；氣液分離器設(shè)置于蒸發(fā)器底部，由濾網(wǎng)與導(dǎo)向擋板腔兩部分組成，導(dǎo)向擋板腔設(shè)置有斜向擋流板將空氣導(dǎo)向至側(cè)部管路，側(cè)部管路連接所述預(yù)冷部水平通道入口，在所述預(yù)冷部水平通道出口設(shè)置有干燥空氣出口。
2.按照權(quán)利要求1所述的冷凍式壓縮空氣干燥器的三機(jī)一體裝置，其特征在于所述 換熱器采用連續(xù)交錯(cuò)的梯形通道的金屬板材堆疊，相鄰層梯形通道相互垂直并且用隔板間 隔。
3.按照權(quán)利要求2所述的冷凍式壓縮空氣干燥器的三機(jī)一體裝置，其特征在于所述 換熱器的金屬板材采用鋁制板材。
4.按照權(quán)利要求1所述的冷凍式壓縮空氣干燥器的三機(jī)一體裝置，其特征在于所述 濾網(wǎng)采用不銹鋼濾網(wǎng)。
5.按照權(quán)利要求1所述的冷凍式壓縮空氣干燥器的三機(jī)一體裝置，其特征在于所述 冷凍式壓縮空氣干燥器底部設(shè)置有排水口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種冷凍式壓縮空氣干燥器的三機(jī)一體裝置，包括預(yù)冷器、蒸發(fā)器與氣液分離器，所述預(yù)冷器、蒸發(fā)器與氣液分離器為一體式結(jié)構(gòu)，預(yù)冷器上方設(shè)置有暖濕空氣進(jìn)口與擴(kuò)散腔；預(yù)冷器與蒸發(fā)器采用整體的換熱器，所述換熱器上部為預(yù)冷部，下部為蒸發(fā)部；所述換熱器具有水平通道與豎直通道，所述豎直通道為暖濕空氣通道，所述預(yù)冷部水平通道為低溫干燥空氣通道，所述蒸發(fā)部水平通道為冷媒通道；氣液分離器設(shè)置于蒸發(fā)器底部，由濾網(wǎng)與導(dǎo)向擋板腔兩部分組成，側(cè)部管路連接所述預(yù)冷部水平通道入口，在所述預(yù)冷部水平通道出口設(shè)置有干燥空氣出口。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、空間緊湊，生產(chǎn)制造成本低，安裝維護(hù)費(fèi)用省，干燥效率高。
文檔編號(hào)F28D9/02GK201768480SQ20102050957
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者楊福嘉 申請(qǐng)人:無(wú)錫優(yōu)元工業(yè)機(jī)械有限公司