[發明專利]冷凍式壓縮空氣干燥器的三機一體裝置

無效

• 申請號: 201010266301.0
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN101972585A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 楊福嘉
• 申請（專利權）人: 無錫優元工業機械有限公司
• 主分類號: B01D53/26
• 分類號: B01D53/26;B01D50/00;F28D9/02;F28F21/08
• 代理公司: 無錫華源專利事務所 32228
• 代理人: 聶漢欽

技術領域

本發明涉及空氣干燥設備領域，尤其是預冷、蒸發與氣液分離一體式冷凍式壓縮空氣干燥器。

背景技術

空氣干燥器用于干燥與凈化壓縮空氣，使后續壓縮空氣使用設備獲得潔凈干燥的氣源，在工業生產中得到廣泛的應用。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行降溫，過飽和的水份從空氣中析出并分離，從而實現空氣的干燥，一般包括預冷器、蒸發器與氣液分離器三個主要的部件。

現有技術的預冷器200與蒸發器300一般采用殼管式的換熱器結構，如圖1所示，暖濕空氣101從預冷器殼體203一側的暖濕空氣入口201通入多根平行設置的換熱管204內部，與殼體內腔的低溫干燥空氣104作熱交換實現預冷，預冷后空氣102集中在預冷后空氣腔207并且進入蒸發器300；低溫干燥空氣104從預冷器殼體203另一側的冷空氣入口206通入內腔，在殼體內腔多塊折流板205的作用下曲折前進，熱交換之后從干燥空氣出口202排出為干燥空氣105。進入蒸發器300的預冷后空氣102繼續在蒸發器殼體301內腔繞過折流板302曲折前進，而此時換熱管303內部通的是冷媒106，例如氟利昂等，對預冷后空氣102進行進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。

現有技術的氣液分離器400通常采用旋風分離式結構，如圖2所示，在圓柱形的壓力容器的殼體403側壁上部設置有切向的進氣管401，頂部設置有出氣口402，底部設置有排水口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，在容器內形成高速旋轉的氣流，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，而脫水后的氣體盤旋下降后在底部錐底404的轉向后沿中央上升，通過中央管道與出氣口排出低溫干燥空氣104，再進入預冷器200的冷空氣入口206，對暖濕空氣101進行預冷。

現有技術的冷凍式壓縮空氣干燥器三個主要的部件預冷器、蒸發器與氣液分離器各自獨立，體積非常龐大，生產成本高，安裝維護復雜。殼管式換熱器結構的熱交換效率低，而且隔板與殼體之間的間隙容易導致氣流短路，嚴重影響了熱交換的效率。旋風式氣液分離器不易分離出氣流中質量較小的霧珠，也降低了干燥的效率。

發明內容

本申請人針對上述現有冷凍式壓縮空氣干燥器的預冷器、蒸發器與氣液分離器各自獨立，結構復雜，占地空間大、工作效率低等缺點，提供一種結構合理、空間緊湊的冷凍式壓縮空氣干燥器的三機一體裝置，從而降低生產制造成本，節約安裝維護費用，同時有效提高干燥的工作效率。

本發明所采用的技術方案如下：

一種冷凍式壓縮空氣干燥器的三機一體裝置，包括預冷器、蒸發器與氣液分離器，所述預冷器、蒸發器與氣液分離器為一體式結構，預冷器上方設置有暖濕空氣進口與擴散腔；預冷器與蒸發器采用整體的換熱器，所述換熱器上部為預冷部，下部為蒸發部；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，所述預冷部水平通道為低溫干燥空氣通道，所述蒸發部水平通道為冷媒通道；氣液分離器設置于蒸發器底部，由濾網與導向擋板腔兩部分組成，導向擋板腔設置有斜向擋流板將空氣導向至側部管路，側部管路連接所述預冷部水平通道入口，在所述預冷部水平通道出口設置有干燥空氣出口。其進一步特征在于：

所述換熱器采用連續交錯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；

所述濾網采用不銹鋼濾網；

所述冷凍式壓縮空氣干燥器底部設置有排水口。

本發明采用預冷、蒸發與氣液分離一體式結構，大大減小了設備體積，對于同樣的干燥空氣容量，本發明的體積僅為現有技術各自獨立結構體積的2/5，從而降低生產制造成本，節約安裝維護費用。預冷器與蒸發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》標準規定出口壓力露點不大于3℃，本發明達到2.1℃左右；標準規定壓力降不大于0.035MPa，本發明僅為0.0024MPa。氣液分離器由濾網與導向擋板腔兩部分組成，綜合采用攔截、慣性等多種手段，有效的攔截細小水珠與霧珠，除水率大于98％。

附圖說明

圖1為現有技術的預冷器與蒸發器主視圖；

圖2為現有技術的氣液分離器主視圖；

圖3為本發明的主視圖，局部剖視；

圖4為圖3的俯視圖；

圖5為本發明的蜂巢式換熱器立體圖；