[發明專利]用于壓縮和干燥氣體的設備以及應用于該設備的方法

有效

• 申請號: 201080043721.0
• 申請日: 2010-10-26
• 公開（公告）號: CN102596369A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: C·F·維美
• 申請（專利權）人: 阿特拉斯·科普柯空氣動力股份有限公司
• 主分類號: B01D53/26
• 分類號: B01D53/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉志強

技術領域

本發明涉及用于壓縮和干燥氣體的設備。

背景技術

這些設備已知由具有這樣一種干燥器的壓縮機設備構成，該干燥器采用干燥劑或去濕劑來干燥與之連通的氣體，由此該壓縮機設備一方面包括具有串聯在一起以形成第一低壓級的具有入口和出口的兩個或多個壓縮機機頭以及每個其入口通過壓力管道與前一個壓縮機機頭的出口連接的一個或多個隨后的高壓級，并且另一個方面包括其中結合有后冷卻器的出口管道，由此干燥劑設有干燥部分和再生部分。

干燥部分填充有用于干燥被引導從中穿過的氣體的干燥劑，并且為此具有與壓縮機設備的所述出口管道連接的入口和也用作設備出口以便給可以與用戶連接的下游管網提供壓縮干燥氣體的出口。

在所要干燥的壓縮氣體流過在干燥部分中的干燥劑時，通過吸收或吸附將水分從氣體吸收到干燥劑中。

在再生部分中，使得已經用于干燥氣體并且飽含或部分飽含已經從所要干燥的氣體中吸出的水分的干燥劑再生。

干燥劑在再生部分中由再生氣體干燥，該再生氣體經由該再生部分的入口和出口引導。

如果使用“壓縮熱”干燥器(HOC干燥器)，則再生氣體在后冷卻器上游的位置處例如在最后壓縮機機頭的出口上從壓縮機設備的所述出口管道直接分出，在那里分出的再生氣體相對潮濕，但是由于高溫呈現出足夠低的相對濕度以在將再生氣體引導穿過該再生部分時從所再生的干燥劑中吸收水分。

已知設備的缺點在于，在再生之后，干燥劑仍然含有一定量水分，從而該干燥劑在它在最后階段用于干燥壓縮氣體時只能從所要干燥的氣體中吸收相對有限的水分，并且所干燥的氣體因此在離開該設備時具有殘余的水分含量。

干燥劑吸收水分的能力因此受到限制，從而來自干燥部分的干燥劑將馬上必須再生。

在已知的設備中，壓縮氣體在每個壓縮級之后通常在中間冷卻器或后冷卻器中受到冷卻以便實現隨后段或隨后干燥劑的良好工作，從氣體中提取的熱量為損失能量，這也決定了所提供的壓縮和干燥氣體的價格。

所用的中間冷卻器和后冷卻器也決定了整個設備的成本。

發明內容

本發明的目的在于改進用于壓縮和干燥氣體的已知設備，其不包含所述和/或其它缺點中的一個或多個。

為此，本發明涉及如上所述的設備，其中所述再生氣體的至少一部分由氣體-氣體熱交換器加熱，該熱交換器具有裝入到再生管道中的初級部分和由所述壓縮機機頭的壓力側供氣的次級部分，并且其中所述氣體-氣體熱交換器的次級部分設置在所述低壓級和隨后的高壓級之間延伸的壓力管道中。

這種設備的優點在于，通過進一步加熱再生氣體，從而在再生氣體中存在的水的分壓力進一步降低，這實際上與沒有進行額外加熱相比導致能夠吸收更多水分的加熱再生氣體，并且再生的干燥劑最終將更干燥。

由于用在干燥部分中的再生干燥劑從一開始就更干燥，所以再生的干燥劑將能夠在干燥階段期間從所要干燥的氣體中吸收更多的水分，從而所提供的壓縮氣體在離開該設備時將更干燥，并且因此在干燥能力方面存在有利的影響。

在干燥部分中的干燥劑因此將必須不太快地再生。

從壓縮機設備的壓縮熱中也回收了加熱再生氣體所需的熱量的至少一部分，由此為此所采用的氣體-氣體熱交換器能夠完全或部分代替在已知設備中用來冷卻壓縮氣體的一個或多個冷卻器。

因此，從壓縮氣體中提出的能量能夠有用地用于在再生部分中對干燥劑進行更強地干燥，這對所提供的壓縮干燥氣體的成本是有利的，因為所損失的能量更少。

所供應的氣體因此將更干燥，并且還能夠以更優惠的價格生產出。

目的在于在再生部分的入口處的再生氣體溫度最大，從而能夠從壓縮氣體中回收盡可能多的熱量，并且在再生區域中對干燥劑的干燥的影響也最大。

優選的是，再生氣體通過其中結合有所述熱交換器的初級部分的所述再生管道從由所述設備壓縮的氣體中分出，并且該再生管道將再生部分的入口連接至壓縮機設備的所述出口管道或者干燥部分的出口。

根據本發明的優選特征，采用了兩個連續的再生階段，即通過第一再生管道供應再生氣體的第一再生階段和通過第二再生管道供應再生氣體的用來進一步將干燥劑干燥的隨后的第二再生階段，并且在兩個再生管道中的至少一個中設置所述氣體-氣體熱交換器。

通過第二再生管道供應的第二再生氣體量與通過第一再生管道供應的第一再生氣體量相比呈現出更低的相對濕度，例如這是由于第二再生氣體量呈現出比所述第一氣體量更高的溫度和/或因為第二氣體量已經干燥。

本發明的所述優點因此得到進一步加強。