一種壓縮空氣干燥吸附塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體干燥領(lǐng)域，特指一種壓縮空氣干燥吸附塔。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮空氣在許多行業(yè)中被大量地應(yīng)用，為了獲得干燥的壓縮空氣，需要對(duì)空壓機(jī)產(chǎn)出的壓縮空氣進(jìn)行處理，除去壓縮空氣中的水分。目前被廣泛應(yīng)用的干燥設(shè)備有吸附式干燥機(jī)和冷凍式干燥機(jī)。吸附式干燥機(jī)的除水效果好，但能耗比較高，而冷凍式干燥機(jī)能耗比較低，但除水效果差。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的壓縮空氣吸附塔是在一個(gè)容器內(nèi)充填一定數(shù)量的吸附劑(分子篩、活性氧化鋁、硅膠等)，含水的壓縮空氣從容器的一端進(jìn)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。由于吸附劑的吸附水分的能力是有限度的，當(dāng)吸附足夠多的水分后，其吸附能力會(huì)下降，甚至不吸附，這時(shí)就要對(duì)吸附劑進(jìn)行再生脫水處理，吸附劑的再生可以是無熱再生和有熱再生。吸附劑在吸附壓縮空氣中的水分時(shí)，會(huì)釋放出大量的熱量(凝結(jié)熱)，吸附劑在再生脫水時(shí)，要吸收大量的熱量(汽化熱)。特別是在吸附塔脫水再生時(shí)，再生空氣從入口至出口，經(jīng)過與吸附劑的熱交換和補(bǔ)充吸附劑脫水時(shí)的汽化熱，溫度迅速地降低。再生空氣的溫度直接決定了再生空氣吸納水蒸氣的能力，再生空氣溫度高，可吸納的水蒸氣量就多，再生空氣量就可相應(yīng)減少。現(xiàn)有技術(shù)的吸附塔由于只依靠再生空氣來攜帶熱量，而受再生空氣量的限制，不能迅速地將再生空氣的溫度提高(無熱再生時(shí)會(huì)降低再生空氣的溫度)，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)再生空氣吸納的水蒸氣少，導(dǎo)致再生空氣用量增加，能耗增加。因此，本發(fā)明人對(duì)此做進(jìn)一步研究，研發(fā)出一種壓縮空氣干燥裝置，本案由此產(chǎn)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種壓縮空氣干燥吸附塔，能更高效、能耗更低的對(duì)壓縮空氣進(jìn)行干燥處理。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]—種壓縮空氣干燥吸附塔，包括吸附塔體、吸附劑、換熱器，所述吸附劑填充于吸附塔體內(nèi)，所述換熱器以可置換的方式設(shè)置于吸附劑之中，換熱器的內(nèi)部空間與吸附塔體的內(nèi)部空間隔絕不相通，換熱器的換熱管道穿過吸附塔體的外殼。
[0007]進(jìn)一步，所述吸附塔體的上下兩端開設(shè)各有壓縮空氣口 ；所述換熱器連接管的開口為換熱風(fēng)口，所述換熱風(fēng)口開設(shè)在吸附塔體外殼上下兩端。
[0008]進(jìn)一步，在所述吸附塔體內(nèi)部裝有過濾網(wǎng)，所述過濾網(wǎng)位于壓縮空氣口內(nèi)側(cè)，所述換熱器為多層的盤管結(jié)構(gòu)或多層直管結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步，一種包括上述壓縮空氣干燥吸附塔的干燥裝置，包括吸附塔A、吸附塔B、空氣冷卻器，所述吸附塔A與吸附塔B并聯(lián)設(shè)置，所述空氣冷卻器通過若干閥門與吸附塔A與吸附塔B連通。
[0010]采用上述方案后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]通過在吸附塔內(nèi)部布置的換熱器，通過熱的傳導(dǎo)和對(duì)流的傳熱方式，與吸附劑進(jìn)行熱交換，達(dá)到及時(shí)地、高效地進(jìn)行熱交換的效果；既可以迅速地對(duì)吸附劑進(jìn)行加熱，還可以高效地對(duì)吸附劑進(jìn)行冷卻，使得干燥效果好，能耗低。
【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)吸附塔結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型吸附塔的結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的原理設(shè)計(jì)的一種吸附塔；
[0015]圖4是圖3俯視圖；
[0016]圖5是圖3的剖視圖
[0017]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種零氣耗壓縮空氣干燥裝置的流程圖。
[0018]圖7是根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種零氣耗壓縮空氣干燥裝置的吸附塔A吸附，吸附塔B再生時(shí)的流程圖
[0019]圖8是根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種零氣耗壓縮空氣干燥裝置的吸附塔A吸附，吸附塔B吹冷時(shí)的流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)吸附塔的結(jié)構(gòu)圖，吸附塔體(03)兩端有壓縮空氣口(01、02)，吸附塔體(03)內(nèi)部充滿吸附劑(04)。為了防止吸附劑(04)跑出，在吸附塔體(03)內(nèi)部裝有過濾網(wǎng)(05、06)。干燥塔的工作方式分為吸附過程和再生過程。吸附過程:壓縮空氣從壓縮空氣口(01)進(jìn)入，通過吸附劑(104)將壓縮空氣中的水分吸附到吸附劑(04)中，干燥的壓縮空氣從壓縮空氣出(02 )產(chǎn)出。再生過程:再生空氣從壓縮空氣口( 02 )進(jìn)入，通過吸附劑(04)將其中的水分脫離，帶水的空氣從壓縮空氣口(01)排放至大氣中。吸附劑在吸附壓縮空氣中的水分時(shí)，會(huì)釋放出大量的熱量(凝結(jié)熱)，吸附劑在再生脫水時(shí)，要吸收大量的熱量(汽化熱)。特別是在吸附塔脫水再生時(shí)，再生空氣從壓縮空氣口(02)進(jìn)入至壓縮空氣口(01)排出，再生空氣吸納水分的同時(shí)，通過與吸附劑(04)的熱交換來補(bǔ)充吸附劑脫水時(shí)的汽化熱，溫度迅速地降低。再生尾氣的溫度直接決定了再生空氣吸納水蒸氣的能力，再生尾氣溫度高，可吸納的水蒸氣量就多，再生空氣量就可相應(yīng)減少。現(xiàn)有技術(shù)的吸附塔由于只依靠再生空氣來攜帶熱量，而受再生空氣量的限制，不能迅速地將再生尾氣的溫度提高(無熱再生時(shí)會(huì)降低再生尾氣的溫度)，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)再生空氣吸納的水蒸氣少，導(dǎo)致再生空氣用量增加，能耗增加。在吸附塔吸附過程，壓縮空氣從壓縮空氣口(01)進(jìn)入至壓縮空氣口
(02)產(chǎn)出，壓縮空氣中的水分被吸附時(shí)，釋放出熱量(凝結(jié)熱)，這些熱量一部分被壓縮空氣帶走，其余的熱量聚集在吸附塔內(nèi)部，使吸附劑(04)的溫度上升。吸附劑(04)升溫后，吸附效率下降，只能提前結(jié)束吸附過程進(jìn)行再生，降低了吸附劑(04)的吸附效率。
[0022]本實(shí)用新型的壓縮空氣的干燥方法和吸附塔就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)吸附塔不能及時(shí)地排出凝結(jié)熱，補(bǔ)充汽化熱的問題作出的改進(jìn)。以下作詳細(xì)的說明。
[0023]本實(shí)用新型的吸附塔包括壓縮空氣口( 101、102)、吸附塔體(103)、吸附劑(104)、過濾網(wǎng)(105、106)、換熱器(107)、換熱風(fēng)口(108、109)、換熱器連接管(110)組成。
[0024]吸附塔體(103)兩端有壓縮空氣口(101、102)，吸附塔體(103)內(nèi)部充滿吸附劑(104)。為了防止吸附劑(104)跑出，在吸附塔體(103)內(nèi)部裝有過濾網(wǎng)(105、106)。在吸附塔體(103)內(nèi)部放置一個(gè)換熱器(107)，換熱器的外表面與吸附劑接觸，內(nèi)部與外表面隔絕不相通，換熱器可以是多層的盤管或是多層的直管等形式。換熱器通過連接管(110)穿出吸附塔體(103)的外壁，兩端設(shè)置換熱風(fēng)口(108、109)。
[0025]本實(shí)用新型的吸附塔的工作原理分為吸附過程、再生過程和吹冷過程。
[0026]吸附過程:壓縮空氣從壓縮空氣口(101)進(jìn)入，逐層的通過吸附劑(104)和換熱器(107)。壓縮空氣通過吸附劑(104)時(shí)，吸附劑(104)將壓縮空氣中的水分吸附到吸附劑(104)中，吸附時(shí)釋放的凝結(jié)熱加熱壓縮空氣使其升溫，升溫的壓縮空氣通過換熱器(107)時(shí)，把熱量傳遞給換熱器(107)內(nèi)通過的換熱介質(zhì)，壓縮空氣的溫度下降。如此反復(fù)地吸附-升溫-冷卻-降溫，干燥的壓縮空氣從壓縮空氣口( 102)產(chǎn)出，而凝結(jié)熱也被換器(107)內(nèi)通過的換熱介質(zhì)帶走，解決了吸附劑(104)的溫升問題。換熱介質(zhì)(這里是用環(huán)境溫度的空氣)從換熱風(fēng)口( 109)進(jìn)入，通過換熱器連接管至換熱器(107)，吸附熱量后從換熱風(fēng)口(108)排出，把吸附過程中產(chǎn)生的熱量帶走。