專利名稱：順序吸附式干燥劑干燥機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種在多床干燥劑干燥系統(tǒng)中控制氣流的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
多干燥劑床系統(tǒng)對于干燥例如合成塑料材料是已知的，其中塑料顆粒在料斗中被干燥空氣流干燥后，從料斗排出的氣體形成載濕氣流。在吸附階段，從料斗排出的氣體通過一個或多個填充有吸附介質(zhì)的干燥容器，由此吸附介質(zhì)從氣體中吸收濕氣，以便所形成的干燥氣體可再次用作干燥塑料顆粒的干燥氣體。目前的多干燥劑床系統(tǒng)的設計使用干燥劑床或含有干燥劑的移動旋轉(zhuǎn)體，其中各個干燥劑元件排列成平行的分組，以便干燥的排出氣體是通過系統(tǒng)的干燥后的氣體的組合。結(jié)果，干燥的排出氣體的質(zhì)量可能會發(fā)生變化，這是因為各個干燥劑床的含水量的不同可導致一部分排出氣體的含水量大于所需要的含水量，因此會導致重新組合后的干燥氣體中含水量會有所不希望的增加。
當干燥容器中的吸收介質(zhì)被濕氣飽和時，通常將干燥容器轉(zhuǎn)換到再生狀態(tài)，在再生狀態(tài)中，受熱的環(huán)境空氣通過吸收介質(zhì)，受熱的環(huán)境空氣吸收并帶走吸收介質(zhì)所吸收的濕氣。通過采用多床系統(tǒng)，可以用一個或若干床來進行吸附，同時通過適當?shù)匾龑Чに嚳諝饬鱽碓偕渌拇?，從而可以基本上連續(xù)而無間斷地進行干燥過程。盡管采用了這種再生過程，然而，在平行成組的多干燥劑床系統(tǒng)中，當再生其它干燥劑床時，干燥的排出氣體仍然是從在線的干燥劑床排出來的含水量不同的氣體的混合物。
因此需要一種改進的系統(tǒng)和方法來由一個始終具有較低的含水量的多干燥劑床系統(tǒng)提供干燥的排出氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種多干燥劑床系統(tǒng)來解決上述問題，在該系統(tǒng)中具有三個或更多的干燥劑室，每個干燥劑室均包括各自的吸附干燥劑床和用于再生單個干燥劑床的加熱器元件，這些干燥劑室以串聯(lián)方式工作，能夠在床的再生過程中從氣體流動回路除去至少一個干燥劑床，同時在剩下的干燥劑床中保持連續(xù)的氣體流動。此外，該系統(tǒng)布置成使得最近被再生的干燥劑床位于干燥劑床序列末端的最后位置，該最近被再生的干燥劑床具有最低的床載濕量并且產(chǎn)生最干燥的排出氣體。因此，因為干燥氣體總是離開最近再生的干燥劑床而不是目前的平行流動的干燥劑床的設計，所以本發(fā)明提供了質(zhì)量更好的干燥排出氣體。
在本發(fā)明的一種實施方案中，多個干燥劑床沿著垂直軸排列，以便氣流水平通過床中的干燥劑珠粒。這種布置的好處是能夠使床的頂部具有處于工作物質(zhì)上方的干燥劑儲集器，以允許干燥劑沉降或消耗。干燥劑床可按照不同的構(gòu)型進行布置，其包括正方形或圓形，這取決于需要多少個干燥劑床。
在床組件的上方具有用于濕氣體流入的進氣集氣室。在床組件的下方具有用于干燥空氣排出的類似的出氣集氣室。注意到，所參考的頂部入口和底部出口僅僅是解釋性的，只要干燥劑床通過相鄰的共用隔板或管路進行相互連接，那么整個系統(tǒng)的布置可按照任意的一些方式進行。
在該實施方案中，干燥劑床室布置成使得相互連接的管路允許氣流順次地流過這些室，所述室具有將氣流從序列末端的床改道送回到序列中的第一個床的環(huán)形管路。每個干燥劑床室均與共用的濕氣體進氣集氣室相連接。該進氣集氣室與其它的床共享。每個干燥劑床室還與和其它床共享的共用干燥氣體出氣集氣室相連接。進氣集氣室和出氣集氣室之間以及干燥劑床室之間的氣流通過多個三向閥單元進行控制，一個三向閥與各自的室相關聯(lián)。另外，每個室都具有單向閥，在床的再生過程中，系統(tǒng)外部的空氣例如屋內(nèi)空氣通過該單向閥進入到該室中。外面的空氣借助再生鼓風機產(chǎn)生的抽吸而被引入到室中，優(yōu)選通過端口與結(jié)合到每個三向閥單元閥致動器中的閥裝置對室進行抽氣。
用于操作該系統(tǒng)的方法如下。有三個單獨的位置可控制經(jīng)過該系統(tǒng)的吸附氣體回路。第一閥位置打開第一閥元件例如閥盤，使其離開它的閥座，使引入的濕氣體從進氣集氣室進入到干燥劑系統(tǒng)。通過第一干燥劑床之后，氣體通過下一個室的閥單元中的第二閥座(該閥座還可以稱作“通路端口”)進入下一個干燥劑床室，其通過抬起第二閥座的第二閥元件來開啟。第二個室的閥單元中的第一閥座保持關閉，以便進氣集氣室中的濕氣不能進入到第二個干燥劑床室中，只能由第一個室經(jīng)第二閥座進入。這樣的閥位置可用于所有不位于其它規(guī)定位置的干燥劑床。
當氣體進入第二個干燥劑床室后，盡管該“通路”打開，但是氣體通過第二個干燥劑床是為了進一步干燥。氣體隨后可通過希望數(shù)量的干燥室。在所需流路的最后一個室中，氣體不是直接通過下一個室的閥單元的第二閥座，而是設置下一個室的閥單元的位置，使得第二閥座保持關閉，而第三閥元件抬離位于前一個室中的第三閥座。前一個室中的第三閥座是將該室連接到干燥氣體出氣集氣室的端口，因此被干燥的氣體從最后的或結(jié)束的干燥劑床室流到干燥氣體的出氣集氣室。然后干燥氣體可以從出氣集氣室中排出而用于其它地方。如果該結(jié)束的室物理上也是多干燥劑床單元中最后的室，則將其床的出口側(cè)經(jīng)由對氣流進行引導返回的環(huán)形管路而連接到物理上的第一個干燥劑床室的入口側(cè)。
其閥單元在第三位置(即它的第一和第二閥座關閉)上的干燥劑床室與氣體干燥流動回路相隔離。因此，當將其它的干燥劑床室用于濕氣的干燥時，“離線”室的再生如下。操作結(jié)合到室的閥單元中的再生控制閥以打開通向該室的再生端口。然后再生鼓風機對該室進行抽吸以使得再生氣體穿過干燥劑床。當對再生端口進行抽吸時，該室壁上的單向逆止閥被吸開，使外部的空氣進入室內(nèi)并流過干燥劑床。普通的技術(shù)人員能夠很容易地預見其它方法以獲得流過干燥劑床所需的外部空氣，例如將壓縮空氣供應到室內(nèi)以及在床的另一側(cè)向著外部打開端口以使得再生氣體離開該室。
一旦干燥劑床已被再生，其閥單元優(yōu)選被重新設置位置，以便最近再生的干燥室成為最終的室，其與干燥氣體出氣集氣室的連接被打開。這樣保證離開多干燥劑床系統(tǒng)的氣體始終獲得盡可能低的含水量。
當結(jié)合附圖進行考慮時，本發(fā)明的其它目的、效果和新特征將因下面的本發(fā)明的詳述而變得明顯。


圖1是本發(fā)明的一種實施方案的傾斜的示意圖。
圖2是圖1所示的本發(fā)明的實施方案的示意圖。
具體實施例方式
圖1示意性地舉例說明結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的多干燥劑床氣體干燥系統(tǒng)的物料干燥系統(tǒng)。在系統(tǒng)1中，工藝單元2暴露于干燥氣體下，該工藝單元2含有待干燥的產(chǎn)品物料，例如在結(jié)晶過程中所形成的塑料珠粒。將消耗掉的干燥氣體(現(xiàn)在是濕氣體)通過工藝鼓風機4經(jīng)工藝單元出口3從工藝單元2抽出。該工藝鼓風機4通過工藝過濾器5在工藝單元出口3上進行抽氣，該過濾器在任何殘留的被夾帶產(chǎn)品物料進入鼓風機之前將其去除。濕氣體由工藝鼓風機4進入多干燥劑床干燥機單元6的濕氣體入口(也被稱作“濕空氣入口”)。通過干燥劑干燥機單元6后，目前被干燥后的氣體從干燥氣體出口7排出，并且將干燥后的氣體通過工藝單元入口8和氣體加熱器9重新引入到工藝單元2，該氣體加熱器將干燥后的氣體加熱到所需的入口溫度。
在多干燥劑床干燥機單元6的內(nèi)部是多個位于各個干燥劑床室11中的干燥劑床10。每個干燥劑床10均包括一各自的室11，該室11在一側(cè)與共用的濕氣進氣集氣室12相連通，在相反的一側(cè)與共用的干燥氣體出氣集氣室13相連通。每個干燥劑床10均包括含有干燥劑珠粒15的分子篩14和埋置在其中的加熱器回路16，該回路用于在床的再生過程中除去床中的過量濕氣。
每個室還通過端口(未在圖1中表示出，在圖2中表示出)與其相鄰的集氣室連通。干燥劑床干燥機單元6的頂部的干燥劑室通過環(huán)形管路17與干燥機單元底部的干燥劑室相連通。每個室還具有一個單向逆止閥18，當室內(nèi)的壓力低于周圍空氣壓力時該閥可以使屋內(nèi)的空氣進入該室，此時通過再生鼓風機19進行抽氣。通過室11的氣流由三向閥20控制，這一點將結(jié)合附圖2進一步進行討論。
附圖2中表示本實施方案的閥和氣流的布置，并且將用于描述本發(fā)明的操作方法。濕氣體(也被稱作“濕空氣”)流入進氣集氣室12。在干燥劑床層疊結(jié)構(gòu)的底部的室11中，將閥單元20切換到第一操作位置，在該位置上第一閥元件201(在這個實施方案中是圓板)離開其第一閥座211。在該第一位置處，第二閥元件202和第三閥元件203相對于其各自的閥座212、213是關閉的。在剩下的干燥劑床室中閥單元的第一閥元件都是關閉的。這種配置的結(jié)果是，進入進氣集氣室12的濕氣體進入底部的干燥劑床室。
在底部室的上面的下一個干燥劑床室11中，將其閥單元切換到第二操作位置，在該位置上它的第一閥元件201和第三閥元件203相對于它們各自的閥座211、213落位，并且其第二閥元件202離開其第二閥座212。進入底部室內(nèi)的氣體由此得以順次地從前面(底部)的干燥劑床室11進入下一個室中。類似地，每一個相繼的后續(xù)室11中的閥單元都設在其第二個閥位置上以使氣體順次通過多干燥劑床干燥機單元6中所希望數(shù)量的干燥劑床。
氣體的干燥過程終止于氣體進入到串聯(lián)的最后或最終的干燥劑床室11的通道。在附圖2所述的實施方案中，最終的室是從干燥機單元6的底部起第三個室111。當氣體通過最終的室的閥單元20(該閥單元也處于其第二位置)后，氣體通過該室的干燥劑床10的出口側(cè)。然后，氣體不是經(jīng)過下一個室的閥單元20的第二閥座，而是將下一室的閥單元20切換到第三位置，在該位置上，閥單元的第一閥元件201相對于其閥座211是關閉的，并且其第三閥元件203從它的第三閥座213移開并關閉第二閥座212。此時干燥氣體由此從最終的室的出口側(cè)出來進入干燥氣體的出氣集氣室13，并經(jīng)干燥氣體出口抽出以返回到工藝單元2。
在上述的氣體干燥過程中，處于該最終的室的下游的干燥劑床室進行再生。在圖2所示的實施方案中，是頂部的室中的干燥劑床進行再生。由于該室的閥單元20位于第三閥位置，其第一和第三閥元件相對于第一和第二閥座落位，該室與濕氣體進氣集氣室12和干燥氣出氣集氣室13相隔離，由此在該室中可進行再生過程而不影響其它室中的氣體干燥過程。
在該實施方案中，通過結(jié)合每個閥單元20中的再生控制閥而使再生過程容易進行。再生閥21經(jīng)閥單元閥桿23內(nèi)的內(nèi)部通道和再生端口24而與相應的室11相連通。當再生閥21打開時，再生鼓風機19通過端口24對室抽氣。室內(nèi)產(chǎn)生的減壓會使室內(nèi)的再生空氣入口逆止閥18離開其閥座，從而將外部空氣抽入到室11中，然后經(jīng)過干燥劑床10進入端口24。在該實施方案中，由再生鼓風機19將離開床10的載濕空氣排出并返回到外部大氣中。
一旦干燥劑床10被再生，閥單元20可根據(jù)需要重新設置位置以建立一新的通過該多干燥劑床干燥機單元6的串聯(lián)氣流通路。優(yōu)選將再生干燥劑床室中的閥單元從其第三閥位置切換到第二閥位置，將下一個室中的閥單元20切換到其第三閥位置，將一處于下游的閥單元20切換到其第一閥位置。結(jié)果，進來的濕氣體現(xiàn)在被引入到不同的干燥室，剛剛再生后的室目前就是最終的室，干燥氣體從該室進入干燥氣體出氣集氣室13，并且緊靠新的最終室下游的室中的干燥劑床可被再生。在圖2所示的實施方案中，處于層疊結(jié)構(gòu)底部的室可為再生室，來自頂部室的干燥后的氣體經(jīng)過環(huán)形管路17通過底部的第三閥座213進入干燥氣體出氣集氣室13。
前面所述僅僅是用來闡述本發(fā)明，并沒有對其進行任何限制。因此，由于本領域技術(shù)人員可以結(jié)合本發(fā)明的精神和實質(zhì)對所公開的實施方案進行改進，所以應該將本發(fā)明更廣泛地解釋為包括所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的任何內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種在多床干燥劑干燥系統(tǒng)中控制氣流的方法，該系統(tǒng)包括位于干燥劑床組件內(nèi)的相應室中的多個干燥劑床，每個室均具有控制氣體流入和流出該室的多位閥，該方法包括以下步驟將氣體引入到干燥劑床組件的入口；設置每個多位置閥的位置，以使氣體由該入口順次通過該多個干燥床室的一子集中的每個干燥床室，同時保留一個干燥劑床室與與其相鄰的室以及氣體相隔離；使氣體從該入口順次穿過干燥劑床室并從干燥劑床組件的出口出來；和對該被隔離的室中的干燥劑床進行再生，同時氣體順次通過組件的入口到達組件的出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在再生步驟后，其還包括以下步驟重新設置所述多個多位置閥的位置，以同時將另一個干燥劑床室與與其相鄰的室以及氣體相隔離，并且使剛剛再生了的干燥劑床成為最終的干燥劑床，氣體順次流過該最終的干燥劑床，然后從干燥劑床組件流出。
3.一種多床干燥劑干燥系統(tǒng)，其包括干燥劑床組件，其具有氣體入口、氣體出口和設置在相應的干燥劑床室中的多個干燥劑床，其中所有的室均與氣體的入口和氣體的出口相連通；多個多位置閥，每個多位置閥至少控制氣體由氣體入口進入一個室的流動、氣體由相鄰室進入本室的流動以及氣體由一室到氣體出口的流動；以及干燥劑床再生系統(tǒng)，其中所述多個多位置閥的位置可設置成，使得氣體從入口進入其中的一個室中，其后順次通過所述多個干燥床室的一子集中的每個干燥床室，并從串聯(lián)的室中的最后一個室到達氣體出口，同時保留其中的一個干燥劑床室與與其相鄰的室以及氣體相隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多床干燥劑干燥系統(tǒng)，還包括控制所述多位置閥的位置的閥位置控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多床干燥劑干燥系統(tǒng)，其中，所述多位置閥是可重新設置位置的，以便同時將另一個干燥劑床室與與其相鄰的室以及空氣相隔離，并且使剛剛再生了的干燥劑床成為最終的干燥劑床，氣體順次流過該最終的干燥劑床，然后從干燥劑床組件流出。
全文摘要
一種在具有多個干燥劑床的干燥劑干燥系統(tǒng)中控制氣流的方法和裝置，其中每個干燥劑床都位于室內(nèi)，多位置閥可被操作成使得待干燥的氣體以串聯(lián)方式流過多個干燥劑床室，同時將另一個干燥劑床與氣流相隔離并且進行再生。一旦被再生，將多位置閥重新設置位置以建立新的串聯(lián)氣流通路，其中剛剛再生的干燥劑床成為該序列中最后的床，并且另一個床進行再生過程。
文檔編號B01D53/26GK1817407SQ20051013808
公開日2006年8月16日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者R·R·克勞福德, D·D·賴因維爾 申請人:曼＋胡默爾普羅特克有限責任公司