[發明專利]熱交換器和使用前述熱交換器的空氣干燥系統

有效

• 申請號: 201880068723.1
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN111247388B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: M·納迪尼;A·法爾康內;M·貝洛西
• 申請（專利權）人: 切卡托空氣壓縮有限責任公司
• 主分類號: F28F17/00
• 分類號: F28F17/00;B01D53/26;F28D7/00;F28D9/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

熱交換器(1)，包括冷卻器/加熱器(2)、蒸發器(3)和冷凝物分離器(4)，設有入口管線(21i、22i；31i、32i；41i)和出口管線(21u、22u；31u、32u；41u)，通過這些管線各流彼此逆流，以通過冷卻器/加熱器(2)獲得熱且潮濕的流入空氣流(A1)和經冷卻的冷流出空氣流(A4)。冷卻器/加熱器(2)、蒸發器(3)和冷凝物分離器(4)是彼此獨立的單元，其通過連接裝置(8)結合，用于限定單塊主體(11)，在單塊主體的外表面(12)上設有入口管線(21i、22i；31i、32i；41i)和出口管線(21u、22u；31u、32u；41u)。第一導管(5)使出口管線(41u)與第二入口管線(22i)連通；第二導管(6)使第一出口管線(21u)與第一入口管線(31i)連通；第三導管(7)使第一出口管線(31u)與第一入口管線(41i)連通。導管(5、6、7)從界定單塊主體(11)的外表面(12)突出。

描述

本發明涉及一種逆流熱交換器，并且優選地但非排他地是翅片填塞類型的，其特別適于干燥壓縮空氣。

本發明還涉及一種使用本發明熱交換器的壓縮空氣干燥系統。

眾所周知，在壓縮空氣生產系統中，離開壓縮機的空氣必須被適當地除濕，以防止在其使用時所經歷的絕熱減壓期間，其中所含的濕氣冷凝。

為此目的，使用連續運行的直接膨脹式冷卻循環干燥機，該干燥機主要包括逆流熱交換器，在該逆流熱交換器中，來自壓縮機的熱且潮濕的壓縮空氣在被送至使用者之前被冷卻和除濕。

根據現有技術，所述類型的熱交換器包括兩個熱交換單元和一個冷凝物分離器單元，它們操作地相互作用，并且包括：

-冷卻器/加熱器；

-來自冷卻器/加熱器的空氣的冷卻蒸發器；

-冷凝物分離器，來自蒸發器的空氣中所含的濕氣在該冷凝物分離器冷凝成大液滴的形式并被移除。

特別地，通過與來自冷凝物分離器的冷且除濕的壓縮空氣逆流換熱，加熱器/冷卻器顯著地預冷了來自壓縮機的遞送管的熱且潮濕的壓縮空氣。

蒸發器進而在入口處接收從冷卻器/加熱器離開的預冷空氣，并通過與在蒸發器自身中逆流循環的冷卻劑流體熱交換而將該預冷空氣冷卻至期望的露點。

這樣一來，預冷空氣以及該進一步的冷卻過程也經歷了除濕過程。

最后，冷空氣進入冷凝物分離器，在冷凝物分離器中，已在蒸發器中形成的微小水滴以水的形式聚集在底部。

然后，除濕的冷空氣進入冷卻器/加熱器，如上所述，在該處，其顯著地預冷到達壓縮機的遞送管的熱且潮濕的壓縮空氣。

然后，冷且干燥的空氣離開冷卻器/加熱器并可傳送給使用者。

所描述的已知類型的熱交換器盡管能夠在適于滿足使用者需求的條件下供應冷卻且除濕的空氣，但是其確實具有一些能被認識到的缺點和局限性。

首先，根據現有技術，構成熱交換器的功能元件如上所述包括冷卻器/加熱器、蒸發器和冷凝物分離器，這些功能元件制成為單塊，因此，使冷卻器/加熱器、蒸發器和冷凝物分離器相互連通的所有導管和通道管線都在塊內。

因此，只有在組裝完成后才能驗證連接部和密封件的質量。

此外，由于一旦組裝完成，交換器就作為單個功能塊呈現，因此將不可能識別出可能的泄漏或密封缺陷位于它包括的哪個或哪些功能元件中。

最后，可能的修復干預將非常復雜且因此昂貴，這是因為操作員必須干預完全組裝好的交換器，而這意味著在發生泄漏的情況下，優選是將整個交換器報廢。

本發明旨在克服列出的缺點和局限性。