[發明專利]無熱吸附式壓縮空氣干燥機的智能化零壓差切換裝置

無效

• 申請號: 201210067164.7
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102580482A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 程成
• 申請（專利權）人: 杭州漢克凈化設備有限公司
• 主分類號: B01D53/26
• 分類號: B01D53/26;B01D53/047
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明涉及無熱吸附式壓縮空氣干燥機，尤其是一種無熱吸附式壓縮空氣干燥機的切換控制裝置。

背景技術

無熱再生干燥機(以下簡稱無熱吸干機)的基本工作原理為“變壓吸附”，即含水分的壓縮空氣在高壓時通過吸附劑吸附水分，在低壓環境下吸附劑中的水分被“解吸”并重返氣相，吸附劑因此而得以脫水“再生”。無熱吸干機所用的低分壓解吸空氣取自于本機輸出的一部分干燥成品氣，這種再生氣與成品氣的同源使得無熱吸干機具有極大的優點：能耗極低、結構簡單、操作方便、穩定可靠。由于變壓吸附是實際是等溫過程，所以無熱吸干機不需要另設冷卻過程，吸附劑的解吸與再生可同步完成。

目前，最普遍的無熱吸干機的結構是雙塔結構，如附圖1所示。圖中A和B是密閉的塔桶，內裝有吸附劑(例如活性氧化劑、分子篩、硅膠等)，且A、B塔的外形、尺寸、結構和吸附劑裝載量相同。F₁、F₂、F₃、F₄為氣路的截止/開通電磁閥，其中F₂、F₄為常閉閥；F₁、F₃為常開閥，此配置可以防止設備不工作狀態下空氣一樣可以流通以保護空壓機，a和b為單向閥，c和c’分別為節流閥和微調節流閥，E為消聲器。

無熱吸干機的工作過程可分為吸附→再生和再生→吸附這樣兩個相反的半周期過程來敘述。開機后，在吸附→再生階段，在預先設定的時序控制下，進氣閥F₃關閉，延時幾秒后放氣閥F₂開啟；高壓熱濕空氣從吸干機的進氣口通過F₁由下往上進入A塔，此時A塔作吸附運行、B塔作再生運行。A塔中的水蒸汽在高壓下被吸附劑所吸附，空氣失去水分。在壓力的作用下，A塔頂部的單向閥a被氣流推開，干燥空氣即成品氣通過出氣管口送出。

進氣閥由時間程序控制器控制。在進氣閥F₃關閉幾秒鐘之后，B塔底部的閥F₂開啟，為B塔中含有大量水分的再生氣尾氣打開排出通道，B塔的壓力降低。來自于A塔的干燥空氣通過節流閥c和微調閥c’分支通道，由上往下進入B塔，此時B塔內為低壓狀態。在低壓狀態下，B塔中原先已被吸附劑所吸附的水分被解吸，解吸出來的水汽以再生氣為載體，通過已開啟的截止閥F₂和消聲器E排出，B塔內的吸附劑由于脫水而獲得活性再生。經過一定的時間之后，F₂關閉(F₃仍關閉)，氣流從A塔通過節流閥c和微調節流閥c’進入B塔，使B塔增壓。節流閥c和微調節流閥c’的作用是調節A→B氣體流量，使得A、B塔經過一定的時間后達到壓力平衡。在雙塔壓力達到平衡之后，F₃開啟，間隔幾秒鐘后F₁關閉、F₄啟動，吸干機進入下一個半周期，即B塔吸附、A塔再生。此時，上述所有的過程都反向運行。

傳統技術對上述工作時間及時序分配，是由CPU的時序控制器預先設定，使用時根據現場實際情況對時間進行設置。盡管CPU時序控制方式比前的時間繼電器控制方式有了很大的改進，但仍有兩個缺陷：

1.一旦時序設置好了之后，例如吸附時間設置為5分鐘，再生解吸時間設置為4分鐘，就不能在工作過程中對時間再作改動了，即無法根據用氣負載的輕重或露點溫度的高低情況來“智能”切換吸干機的工作狀態。其后果或是使成品氣被大量浪費，或是成品氣沒有被干燥充分，成品氣質量不達標。

2.在A、B塔切換過程中，由于是時序控制，上述的“經過一定的時間之后，F₂關閉”、以及“A、B塔經過一定的時間后達到壓力平衡，...F₁開啟”，其電磁閥動作的依據是時間，時間不到不動作，時間一到即動作。然而，電磁閥動作時一般A、B塔內的氣壓有時并未達到平衡(否則就不是所謂的“高壓吸附”或“低壓解吸附”了)，如果此時進行切換，會引起兩方面的問題：

①高壓氣體會沖入低壓塔中，損壞閥門，沖擊低壓塔內的吸附物顆粒(氧化鋁等)，嚴重時吸附物顆粒甚至會沖出氣流通道或堵塞氣流通道，損壞機器，損壞后端用氣設備，造成嚴重后果。