[發明專利]基于渦流管制冷技術的壓縮空氣干燥裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 201410407983.0
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104174261A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 殷勇高;鄭寶軍;張小松
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D53/26
• 分類號: B01D53/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.基于渦流管制冷技術的壓縮空氣干燥裝置，其特征在于：其包括空氣壓縮機（2）、氣液換熱器（3）、空氣冷卻器（4）、高壓儲氣罐（5）、高壓除濕器（6）、第一控制閥（7）、噴嘴（8）、孔板（9）、渦流室（10）、第二控制閥（11）、高壓儲液罐（12）、第一節流閥（13）、中間換熱器（14）、溶液加熱器（15）、常壓再生器（16）、常壓儲液罐（17）、高壓溶液泵（18）、溶液冷卻器（19）、第三控制閥（20）和干燥空氣出口（21）；

在所述的空氣壓縮機（2）上設有空氣進口（1）和排氣口，所述的空氣壓縮機（2）的排氣口與氣液換熱器（3）的第一輸入端相連，氣液換熱器（3）的第一輸出端與空氣冷卻器（4）的進口相連，空氣冷卻器（4）的出口與高壓儲氣罐（5）的進口連接，高壓儲氣罐（5）出口與高壓除濕器（6）的側面下端進氣口連接；在所述的高壓除濕器（6）的下方設有底部排液口，該底部排液口與高壓儲液罐（12）相連；

高壓儲液罐（12）的出口經第一節流閥（13）連接中間換熱器（14）的第一輸入端，中間換熱器（14）的第一輸出端與氣液換熱器（3）的第二輸入端相連，氣液換熱器（3）的第二輸出端與溶液加熱器（15）的第一輸入端相連，溶液加熱器（15）的第一輸出端與常壓再生器（16）的噴淋器相連；常壓再生器（16）的底部排液口經管道連接中間換熱器（14）的第二輸入端，中間換熱器（14）的第二輸出端與常壓儲液罐（17）相連，常壓儲液罐（17）的出口依次經過高壓溶液泵（18）、溶液冷卻器（19）的第一輸入端和第一輸出端、第三控制閥（20）連接高壓除濕器（6）的噴淋器；

第一控制閥（7）的輸入端與高壓除濕器（6）側面上端排氣口相連，第一控制閥（7）的輸出端通過管道與用于輸入壓縮空氣的噴嘴（8）相連，所述的噴嘴（8）設置在渦流室（10）上，在渦流室（10）兩側分別裝有孔板（9），所述的渦流室（10）的第一出口經第二控制閥（11）與溶液加熱器（15）的第二輸入端相連，所述的渦流室（10）的第二出口經管道與溶液冷卻器（19）的第二輸入端相連；所述的溶液加熱器（15）的第二輸出端與溶液冷卻器（19）的第二輸出端相連；在溶液加熱器（15）的第二輸出端與溶液冷卻器（19）第二輸出端的連通部位設有干燥空氣出口（21）。

2.根據權利要求1所述的基于渦流管制冷技術的壓縮空氣干燥裝置，其特征在于：在所述的常壓再生器（16）的側面下端進氣口設有用于輸入再生空氣的風機（22），在常壓再生器（16）的側面上端設有用于排出再生空氣的排氣口（23）。

3.權利要求2中所述的基于渦流管制冷技術的壓縮空氣高效除濕干燥裝置的工作方法，其特征在于：其包括壓縮空氣干燥流程、高壓溶液除濕和常壓溶液再生循環流程以及渦流管制冷強化溶液除濕再生流程；

1）壓縮空氣干燥流程如下：濕空氣有空氣進口（1）進入空氣壓縮機（2）壓縮后獲得高壓壓縮空氣，該壓縮空氣經氣液換熱器（3）、空氣冷卻器（4）冷卻降溫后經高壓儲氣罐（5）進入高壓除濕器（6），同時濃溶液依次經增壓溶液泵（18）、溶液冷卻器（19）加壓冷卻后進入高壓除濕器（6）與壓縮空氣進行熱質交換，獲得的干燥壓縮空氣經高壓除濕器（6）側面上端的排氣口排出；

2）高壓溶液除濕和常壓溶液再生循環流程如下：高壓除濕器（6）中除濕之后的稀溶液進入高壓儲液罐（12），經第一節流閥（13）節流后進入中間換熱器（14）加熱后進入氣液換熱器（3）回收高溫壓縮空氣的余熱，之后進入溶液加熱器（15）進一步加熱，然后進入常壓再生器（16），與風機（22）送入的室外空氣直接接觸，稀溶液中的水分被空氣吸收后變為濃溶液，空氣由常壓再生器（16）的上部排氣口排出，濃溶液由常壓再生器（16）的底部排液口經中間換熱器（14）冷卻后流入常壓儲液罐（17），之后濃溶液通過高壓溶液泵（18）送入溶液冷卻器（19）被渦流管制冷系統冷端出口的冷氣流進一步冷卻，最終經第三控制閥（20）進入高壓除濕器（6），構成高壓溶液除濕和常壓溶液再生循環回路；

3）渦流管制冷強化溶液除濕再生流程如下：將高壓除濕器（6）出口的干燥壓縮空氣經第一控制閥（7）送入噴嘴（8），由噴嘴（8）送入渦流室（10），渦流室（10）兩側分別裝有孔板（9），壓縮空氣經渦流后分散成熱、冷兩部分，熱氣流經第二控制閥（11）進入溶液加熱器（15），冷氣流進入溶液冷卻器（19），最終熱氣流與冷氣流混合后通過干燥空氣出口（21）送入需干燥的空間。