用于对气体进行冷却干燥的方法技术

用于对气体进行冷却干燥的方法，所述方法使用换热器(2)，该换热器的第一部分构成封闭式冷却回路(4)中的蒸发器(3)，所述冷却回路(4)具有压缩机(6)、膨胀阀(8)和穿过压缩机(6)的旁通管路(16)，该旁通管路具有热气旁通阀(18)，其中，所述方法使用在膨胀阀(8)和热气旁通阀(18)的状态之间建立关系的公式，所述方法基于该公式，包括以下步骤：‑根据热气旁通阀(18)的状态调节膨胀阀(8)的状态；‑或根据膨胀阀(8)的状态调节热气旁通阀(18)的状态，或反之亦然；‑或使所述膨胀阀(8)的状态和热气旁通阀(18)的状态相对于彼此被控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对气体进行冷却干燥的方法。更具体而言，本专利技术的目的是对气体进行冷却干燥，其中，通过引导气体流经换热器的第二部分而冷凝气体中的水蒸气，换热器的第一部分形成封闭式冷却回路中的蒸发器，冷却剂可通过压缩机在冷却回路中循环；该压缩机安装在冷却回路中，位于蒸发器下游，且位于冷凝器和膨胀阀以及旁通管路上游，冷却剂可在冷凝器和膨胀阀中循环。热气旁通阀设置在上述旁通管路中，将压缩机的出口连接至压缩机上游的注入点。
技术介绍
众所周知，冷却干燥基于的工作原理是，降低气体温度，使气体中的水分冷凝，之后，冷凝物在液体分离器中被分离，之后气体被再加热，使该气体不再饱和。众所周知的是，大多数情况下，例如被压缩机输送的压缩空气中的水蒸气饱和，或者换句话说，其相对湿度为100％。这意为，温度降至低于“露点”时，发生冷凝。由于冷凝水的存在，因此管路和将压缩空气从压缩机中排出的工具中存在腐蚀现象，设备会出现过早磨损。因此需要干燥该压缩空气，这可通过冷却干燥以上述方式实现。除压缩空气之外的空气或其他气体也可以这种方式被干燥。在公知的方法中，通过两个分离的控制来控制冷却回路：一方面是对膨胀阀的控制，另一方面是对热气旁通阀的控制。使用膨胀阀来膨胀正好足量的冷却剂，使得冷却剂在进入压缩机时总是过热。由于这种过热，存在的液态冷却剂在被引导到压缩机中之前可被蒸发，以最优地保护压缩机免受液体冷却剂的侵害。可根据蒸发器压力和蒸发器温度的测量值确定冷却剂的过热，可确定膨胀阀打开的程度是否必须更大或更小，以通过这种方式控制冷却剂的过热。使用热气旁通阀确保蒸发器压力不会太低，使得换热器中的空气不会被大幅冷却，否则，冷凝物将冷冻。通过从冷却回路中分接出一定量热气形式的冷却剂，并驱动其进入跨压缩机的旁通管路，使得蒸发器压力保持在控制下，自然而然地使冷却剂温度保持在控制下。例如这对于冷却回路负荷变化的情况是必须的。这样，装置的冷却能力可降低，防止了换热器中的冷凝物冷冻或冷却剂温度大幅下降。从而，通过以公知方法连接到一个或多个传感器上的控制单元来控制热气旁通阀。例如附接这些传感器以确定蒸发器压力。当这些传感器显示蒸发器压力太低时，控制单元发出信号给热气旁通阀以使该热气旁通阀打开。这样，一定量的冷却剂被引导进入跨压缩机的旁通管路，使得冷却回路的冷却能力降低。其缺点是，必须提供两种分开的控制，从而使得该方法复杂。此外，对膨胀阀的控制影响对热气旁通阀的控制，反之亦然。的确，如果膨胀阀打开或关闭以即使在可变负荷下可获得固定的过热，那么，蒸发器压力将升高或降低。因此，还必须调节热气旁通阀以能将蒸发器压力调节至合适的设定值。合适的蒸发器压力取决于该负荷。换句话说，热气旁通阀的状态变化将肯定会让膨胀阀也必须被调节。这样就难以保证冷却回路良好运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种解决办法来克服上述至少一个缺点和其他缺点。本专利技术的目的是提供一种用于对气体进行冷却干燥的方法，其中，通过引导气体流经换热器的第二部分使气体中的水蒸气冷凝，换热器的第一部分构成封闭式冷却回路中的蒸发器，冷却剂能通过压缩机在冷却回路中循环；所述压缩机安装在冷却回路中，位于蒸发器下游，且位于冷凝器和膨胀阀和旁通管路上游，冷却剂能在所述冷凝器和膨胀阀中循环；热气旁通阀设置在所述旁通管路中，将压缩机的出口连接至压缩机上游的注入点；其中，所述方法使用通过实验方法确定的公式来控制蒸发器下游的冷却剂的固定过热值和所需的蒸发器压力，所述公式反映出膨胀阀和热气旁通阀的状态之间的关系，其中，所述方法基于所述公式，包括以下步骤：-根据热气旁通阀的状态调节膨胀阀的状态；或者-根据膨胀阀的状态调节热气旁通阀的状态；或者-使所述热气旁通阀和所述膨胀阀的状态相对于彼此被控制。实验已经显示，对于冷却回路的每个负荷，膨胀阀存在相关的固定状态或打开状态，热气旁通阀存在相关的固定状态或打开状态。换句话说，在膨胀阀和热气旁通阀之间存在联系。一个优点是，这种联系可表达在公式中，该公式根据热气旁通阀的打开状态计算出膨胀阀的打开状态，或者根据膨胀阀的打开状态计算出热气旁通阀的打开状态。根据本专利技术的方法的优点是，通过使用这种公式，可使所述热气旁通阀和所述膨胀阀的状态被相互控制。因此，能确保通过分别控制这两种阀的状态，这样确定的状态对应于所述公式，以保证冷却回路良好运行。另一个优点是，通过使用该公式，能仅使用一种控制(例如，仅控制膨胀阀)进行操作，热气旁通阀的状态可通过该公式简单计算出。其优点是，不存在两种相互影响的控制，由此使得干燥器的运行更稳定，干燥器不太复杂，原因在于仅存在一种控制。附图说明为了更好地显示本专利技术的特征，下面将参照附图，通过非限制性实例描述根据本专利技术的方法和装置的一些优选变形形式，附图如下：图1示意性示出适用于根据本专利技术的方法的冷却回路；图2示意性示出了两条曲线，它们反映出在不同的冷凝器压力下膨胀阀和热气旁通阀的状态之间的关系；图3示意性示出了根据本专利技术的方法。具体实施方式图1中所示的用于冷却干燥的装置1主要包括换热器2，该换热器的第一部分构成封闭式冷却回路4中的蒸发器3，该冷却回路中还依次设置有第一液体分离器5、压缩机6、冷凝器7和膨胀阀8。这种情况下，压缩机6由马达9驱动，用于使冷却剂在冷却回路4中沿箭头A循环。压缩机6例如可以是容积式压缩机，而马达9例如是电动机9。冷却剂例如可以是R404a，但是，本专利技术当然并不局限于此。这种情况下，膨胀阀8优选是可控制的电子控制阀8。这种情况下，膨胀阀8可在最小状态和最大状态之间无限调节。电子膨胀阀8的优点是，例如可根据负荷十分准确地控制将进入蒸发器3的液体冷却剂的膨胀，从而获得更稳定的装置1。换热器2的第二部分10构成管路11的用于待干燥的潮湿空气的一部分，待干燥的潮湿空气的流动方向如箭头B所示。管路11的入口例如可连接到压缩机的出口上，例如用于输送待干燥的压缩空气。第二液体分离器12安装在管路11中，位于换热器2的第二部分10之后，更具体而言，位于其出口之后。这种情况下，管路11中的一部分13在到达换热器2的第二部分10之前，穿过预冷器或回收换热器14。在第二部分10之后，该管路11中的一部分15也穿过该回收换热器14，与上述部分13中的流动方向相反。前述管路11的输出端例如可连接到压缩空气网(图中未示出)上，例如，压缩空气消耗装置(如，受压缩空气驱动的工具)连接到压缩空气网上。这种情况下，压缩机6加设有一个旁通管路16，该旁通管路将压缩机6的出口连接至注入点P。这种情况下注入点P位于蒸发器3的入口17a上游，但位于膨胀阀8下游。旁通管路16构造有用于将冷却剂从冷却回路4分接出的热气旁通阀18。优选地，热气旁通阀18是电子热气旁通阀18，其优点是，打开旁通阀的程度可更大或更小，使得可调节通过该旁通管路注入的冷却剂量。这将能使冷却剂从蒸发器3的入口17a上游被再注入冷却回路4中。很显然，注入点P也可位于蒸发器的入口17a或出口17b下游。在最后一种情况下，热气旁通阀18不需要是电子阀。这种情况下，电子热气旁通阀18可在最小或关闭状态或完全打开的最大状态之间被无限调节。电子热气旁通阀18连接到控制单元19上，这种情况下，一些装置20、21和22也可连接到该控制单元上本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对气体进行冷却干燥的方法，其中，通过引导该气体流经换热器(2)的第二部分(10)，使所述气体中的水蒸气冷凝，所述换热器的第一部分构成封闭式冷却回路(4)中的蒸发器(3)，冷却剂能通过安装在所述冷却回路(4)中的压缩机(6)在该冷却回路中循环；所述压缩机位于所述蒸发器(3)下游且位于冷凝器(7)和膨胀阀(8)和旁通管路(16)上游，冷却剂能循环通过所述冷凝器和所述膨胀阀；所述旁通管路中设置有热气旁通阀(18)，该热气旁通阀将所述压缩机(6)的出口连接至所述压缩机(6)上游的注入点(P)；其特征在于：所述方法使用通过实验方法确定的公式来控制所述蒸发器(3)下游的冷却剂的固定过热值和所需的蒸发器压力(pv)，所述公式反映出所述膨胀阀(8)和所述热气旁通阀(18)的状态之间的关系，其中，所述方法基于所述公式，包括以下步骤：‑根据所述热气旁通阀(18)的状态调节所述膨胀阀(8)的状态；或者‑根据所述膨胀阀(8)的状态调节热气旁通阀(18)的状态；或者‑使所述膨胀阀(8)和所述热气旁通阀(18)二者的状态被相对于彼此控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 BE 2014/03451.用于对气体进行冷却干燥的方法，其中，通过引导该气体流经换热器(2)的第二部分(10)，使所述气体中的水蒸气冷凝，所述换热器的第一部分构成封闭式冷却回路(4)中的蒸发器(3)，冷却剂能通过安装在所述冷却回路(4)中的压缩机(6)在该冷却回路中循环；所述压缩机位于所述蒸发器(3)下游且位于冷凝器(7)和膨胀阀(8)和旁通管路(16)上游，冷却剂能循环通过所述冷凝器和所述膨胀阀；所述旁通管路中设置有热气旁通阀(18)，该热气旁通阀将所述压缩机(6)的出口连接至所述压缩机(6)上游的注入点(P)；其特征在于：所述方法使用通过实验方法确定的公式来控制所述蒸发器(3)下游的冷却剂的固定过热值和所需的蒸发器压力(pv)，所述公式反映出所述膨胀阀(8)和所述热气旁通阀(18)的状态之间的关系，其中，所述方法基于所述公式，包括以下步骤：-根据所述热气旁通阀(18)的状态调节所述膨胀阀(8)的状态；或者-根据所述膨胀阀(8)的状态调节热气旁通阀(18)的状态；或者-使所述膨胀阀(8)和所述热气旁通阀(18)二者的状态被相对于彼此控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述公式的表达形式为：y＝A*eB*x，其中，y是所述膨胀阀(8)的状态，x是所述热气旁通阀(18)的状态，或x是所述膨胀阀的状态，y是所述热气旁通阀的状态；A和B是用试验方法确定的参数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：通过由不同点(24)组成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·H·R·德赫德特，F·C·A·巴尔图斯，M·库伊曼，F·J·E·罗兰茨，
申请(专利权)人：阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE