一种空压机前置气源处理装置，包括依次连接的冷却器、分离器和除湿器，除湿器的输出管道与空压机输入端连接，在冷却器、分离器和除湿器连接的管道上设有传感器组，传感器组与DCS控制系统连接。利用该装置，使得任何情况下进入空压机入口的空气质量符合空压机最佳工况点的要求，满足整个生产系统的要求，尤其是在夏季湿热工况下或者是人为造成的空压机处于湿热工况下。可根据气候条件灵活选择装置及旁路进行组合，节能降耗，前置预处理后可提高后端压缩机及相关空气处理设备的运行工况质量及压缩气质量。量及压缩气质量。量及压缩气质量。
【技术实现步骤摘要】
一种空压机前置气源处理装置
[0001]本技术涉及压缩机配套设备领域，特别是一种空压机前置气源处理装置。
技术介绍
[0002]空压机是工业生产领域常见的设备，通过它实现电能
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机械能
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势能转换，为系统提供符合工艺标准的压缩空气。空压机是一个耗能设备，据相关研究其能耗在大多数工厂中总能耗占比约10～35%，据此看来空压机的节能降耗有着十分重大意义。
[0003]对于空压机，不论螺杆式、活塞式或离心式，研究表明其能耗与吸（排）气参数、管路特性、控制系统、使用模式等密切相关，其中影响最大的是吸（排）气参数，关键因素是温度和湿度。众所周知，空气中含有一定的水分（水汽），根据理想气体状态方程和道尔顿分压定律，可以推导出相关动力消耗（功率）的关系式，得到空压机在不同温度不同湿度下各工况的功率消耗，绘图观察可看出在一定温度和湿度的范围内，进气温度越高，能耗越高；进气湿度越大，能耗越高这一结论。事实上也是如此，空压机在一年四季内运行的状况证明了这一点，相比冬、春、秋三季正常满负荷运转，在夏天湿热天气情况下，空压机负载加大但排气量不足，严重影响系统的正常生产，有时系统不得不减负荷运行，因为气量不足；或技改增加相应空压机数量保证整个空压机组的排气量满足系统运行要求，但是设备投资增加而且运行费用也相应增加。减量意味生产效益降低，增加设备保产量但会增加资本投资和运行费用，同时也无形中增加了安全风险和维护成本，二者的投入与产出始终不能做到最优。
[0004]因此，有必要研究出一种装置及方法，来破解这一难题，达到夏季自然湿热或任何时段人为湿热工况下空压机正常满负荷运转，实现节能降耗，同时保证系统处于高负荷，产量稳定无波动。
技术实现思路
[0005]本技术所要解决的技术问题是提供一种空压机前置气源处理装置，解决夏季自然湿热环境下或任何时候人为湿热环境下空压机效率下降，排气量不足，严重制约系统生产的这个痼疾。
[0006]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0007]一种空压机前置气源处理装置，包括依次连接的冷却器、分离器和除湿器，除湿器的输出管道与空压机输入端连接，在冷却器、分离器和除湿器连接的管道上设有传感器组，传感器组与DCS控制系统连接。
[0008]上述的冷却器由依次排列的过滤网、风扇和换热器组成，换热器可采用翅片式、列管式或板式。
[0009]上述的分离器由文氏管和旋风分离器组成，文氏管输入端与冷却器输出端连接，文氏管输出端连接旋风分离器，旋风分离器的管壁上设有蛇形冷却盘管，蛇形冷却盘管内通入冷冻水。
[0010]上述的除湿器为转轮除湿机，转轮除湿机的再生热气采用空压机出口端排出的热
压缩空气，或者采用工厂余热蒸汽，或者采取电加热。
[0011]上述的冷却器与分离器之间、分离器与除湿器之间的连接管道上设有旁路管道，旁路管道上设有阀门，两路旁路管道汇合后与除湿器和空压机之间管道连接。
[0012]首先，夏季的湿热空气经引风扇抽吸通过滤网后与冷却器的换热片表面接触，冷源（冷却/冻水）在换热片内流动，热空气与冷源在换热片表面进行热交换，使得湿热空气降温。湿热空气因温度下降，其露点也相应降低，因此不饱和的湿热空气变为饱和湿热空气，此时将会有水凝出，附着于换热片表面，受重力成股汇流而下。
[0013]其次，通过换热片的空气此时温度和湿度均比初态要低，接下来，该空气经压缩机出口引入的压缩空气通过文氏管送入旋风分离器，旋风分离器外壁设有蛇形冷却盘管，内通冷冻水，空气在旋风分离器内壁旋转下降的同时与内壁表面接触完成换热，进一步降温同时进一步降低湿度，冷凝出的水由旋风分离器底部排出，冷凝的空气由上部排出。
[0014]最后，旋风分离器上部排出的空气进入除湿器，通过转轮除湿吸附空气里的水分进一步降低空气的湿度，吸附饱和的转轮部分经余热蒸汽加热空气所得的热空气再生，最终由除湿机出口排出干燥的空气而被引入空压机入口，此时空气的温度和湿度接近冬季里的干冷空气。
[0015]本技术提供的一种空压机前置气源处理装置，具有如下有益效果：
[0016]1）可根据气候条件灵活选择装置及旁路进行组合，节能降耗；
[0017]2）前置预处理后可提高后端压缩机及相关空气处理设备的运行工况质量及压缩气质量；
[0018]3）可保生产稳定，不发生系统减负荷减量运行；
[0019]4）有利于提高后端处理设备及空压机的使用寿命。
[0020]利用该装置，使得任何情况下进入空压机入口的空气质量（指标主要为温度和湿度）符合空压机最佳工况点（温度18～30℃）的要求，满足整个生产系统的要求，尤其是在夏季湿热工况下或者是人为造成的空压机处于湿热工况下。
附图说明
[0021]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：
[0022]图1为本技术空压机前置气源处理装置的结构示意图。
[0023]图中：冷却器1、过滤网2、风扇3、换热器4、分离器5、文氏管6、蛇形冷却盘管7、旋风分离器8、除湿器9、空压机10、旁路管道11、传感器组12。
具体实施方式
[0024]如图1中所示，一种空压机前置气源处理装置，包括依次连接的冷却器1、分离器5和除湿器9，除湿器9的输出管道与空压机10输入端连接，在冷却器1、分离器5和除湿器9连接的管道上设有传感器组12，传感器组12与DCS控制系统连接。
[0025]上述的冷却器1由依次排列的过滤网2、风扇3和换热器4组成。
[0026]上述的分离器5由文氏管6和旋风分离器8组成，文氏管6输入端与冷却器1输出端连接，文氏管6输出端连接旋风分离器8，旋风分离器8的管壁上设有蛇形冷却盘管7，蛇形冷却盘管7内通入冷冻水。
[0027]上述的除湿器9为转轮除湿机，转轮除湿机的再生热气采用空压机10出口端排出的热压缩空气。
[0028]上述的冷却器1与分离器5之间、分离器5与除湿器9之间的连接管道上设有旁路管道11，旁路管道11上设有阀门，两路旁路管道11汇合后与除湿器9和空压机10之间管道连接。
[0029]下面分别以不同季节的设备运行作为实施例进行说明：
[0030]实施例一：春季里系统运行
[0031]春季里，空气温度和湿度均不高，无需预处理。空气经过滤后通过换热片，此时换热片冷却/冻水阀门关闭，再进入分离器分离空气中的颗粒杂质，同样关闭其蛇形冷却盘管的冷冻水阀门，分离后的空气可直接走旁路进入空压机入口，亦可通过停运的除湿机后再进入空压机入口。
[0032]实施例二：夏季里系统运行
[0033]夏季里，空气温度较高，通常在35℃以上，尤其是工厂环境中压缩机周边空气温度更高，可达40℃以上；同时空气的湿度也较高，尤其是雨期，相对湿度达95%以上。湿热空气经过滤后通过换热片，此时换热片冷冻水阀门开启，初步降温降湿后再进入文氏管旋风分离器系统进一步的除湿降温本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空压机前置气源处理装置，其特征是：包括依次连接的冷却器（1）、分离器（5）和除湿器（9），除湿器（9）的输出管道与空压机（10）输入端连接，在冷却器（1）、分离器（5）和除湿器（9）连接的管道上设有传感器组（12），传感器组（12）与DCS控制系统连接。2.根据权利要求1所述的一种空压机前置气源处理装置，其特征在于，所述的冷却器（1）由依次排列的过滤网（2）、风扇（3）和换热器（4）组成。3.根据权利要求2所述的一种空压机前置气源处理装置，其特征在于，所述的分离器（5）由文氏管（6）和旋风分离器（8）组成，文氏管（6）输入端与冷却器（1）输出端连...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏天荣，徐思红，蒋鑫华，
申请(专利权)人：湖北三宁化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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