零压差切换的无热吸附式压缩空气干燥机制造技术

一种零压差切换的无热吸附式压缩空气干燥机，包括两个吸附塔，所述两个吸附塔并排布置，所述两个吸附塔的下端进气口之间设置进气气路切换装置，所述两个吸附塔的上端出气口分别通过单向阀与干燥空气出口连通，所述两个吸附塔的上端出气口之间安装平衡管路，所述无热吸附式压缩空气干燥机还包括智能化控制器、用以检测两个吸附塔出气端之间压差的压差传感器组件和用以依照控制指令进行大流量和小流量调节的受控微调阀，所述受控微调阀安装在平衡管路上，所述压差传感器组件和受控微调阀均与所述智能化控制器连接。本实用新型专利技术零压差切换、提升安全性能、提高工作效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无热吸附式压缩空气干燥机。
技术介绍
无热再生干燥机(以下简称无热吸干机)的基本工作原理为“变压吸附”，即含水分的压缩空气在高压时通过吸附剂吸附水分，在低压环境下吸附剂中的水分被“解吸”并重返气相，吸附剂因此而得以脱水“再生”。无热吸干机所用的低分压解吸空气取自于本机输出的一部分干燥成品气，这种再生气与成品气的同源使得无热吸干机具有极大的优点能耗极低、结构简单、操作方便、稳定可靠。由于变压吸附是实际是等温过程，所以无热吸干机 不需要另设冷却过程，吸附剂的解吸与再生可同步完成。目前，最普遍的无热吸干机的结构是双塔结构，如附图I所示。图中A和B是密闭的塔桶，内装有吸附剂(例如活性氧化剂、分子筛、硅胶等)，且A、B塔的外形、尺寸、结构和吸附剂装载量相同。F。F2, F3、F4为气路的截止/开通电磁阀，其中F2、F4为常闭阀#、F3为常开阀，此配置可以防止设备不工作状态下空气一样可以流通以保护空压机，a和b为单向阀，c和c’分别为节流阀和微调节流阀，E为消声器。无热吸干机的工作过程可分为吸附一再生和再生一吸附这样两个相反的半周期过程来叙述。开机后，在吸附一再生阶段，在预先设定的时序控制下，进气阀F3关闭，延时几秒后放气阀F2开启；高压热湿空气从吸干机的进气口通过F1由下往上进入A塔，此时A塔作吸附运行、B塔作再生运行。A塔中的水蒸汽在高压下被吸附剂所吸附，空气失去水分。在压力的作用下，A塔顶部的单向阀a被气流推开，干燥空气即成品气通过出气管口送出。进气阀由时间程序控制器控制。在进气阀F3关闭几秒钟之后，B塔底部的阀F2开启，为B塔中含有大量水分的再生气尾气打开排出通道，B塔的压力降低。来自于A塔的干燥空气通过节流阀c和微调阀c’分支通道，由上往下进入B塔，此时B塔内为低压状态。在低压状态下，B塔中原先已被吸附剂所吸附的水分被解吸，解吸出来的水汽以再生气为载体，通过已开启的截止阀F2和消声器E排出，B塔内的吸附剂由于脱水而获得活性再生。经过一定的时间之后，F2关闭(F3仍关闭)，气流从A塔通过节流阀c和微调节流阀c’进入B塔，使B塔增压。节流阀c和微调节流阀c’的作用是调节A — B气体流量，使得A、B塔经过一定的时间后达到压力平衡。在双塔压力达到平衡之后，F3开启，间隔几秒钟后F1关闭、F4启动，吸干机进入下一个半周期，即B塔吸附、A塔再生。此时，上述所有的过程都反向运行。传统技术对上述工作时间及时序分配，是由CPU的时序控制器预先设定，使用时根据现场实际情况对时间进行设置。尽管CPU时序控制方式比前的时间继电器控制方式有了很大的改进，但仍有两个缺陷I. 一旦时序设置好了之后，例如吸附时间设置为5分钟，再生解吸时间设置为4分钟，就不能在工作过程中对时间再作改动了，即无法根据用气负载的轻重或露点温度的高低情况来“智能”切换吸干机的工作状态。其后果或是使成品气被大量浪费，或是成品气没有被干燥充分，成品气质量不达标。2.在A、B塔切换过程中，由于是时序控制，上述的“经过一定的时间之后，匕关闭”、以及“A、B塔经过一定的时间后达到压力平衡，...F1开启”，其电磁阀动作的依据是时间，时间不到不动作，时间一到即动作。然而，电磁阀动作时一般A、B塔内的气压有时并未达到平衡(否则就不是所谓的“高压吸附”或“低压解吸附”了)，如果此时进行切换，会引起两方面的问题①高压气体会冲入低压塔中，损坏阀门，冲击低压塔内的吸附物颗粒(氧化铝等)，严重时吸附物颗粒甚至会冲出气流通道或堵塞气流通道，损坏机器，损坏后端用气设备，造成严重后果。②吸附式干燥机的基本原理是变压吸附，即在高压下吸附，在低压下解吸附(再生)。在有压差情况下切换双塔工作状态，将使得高压塔中的水汽尚未被完全吸附就从吸附状态直接进入解吸附状态；低压塔中的吸附剂尚未被完全解吸附就从解吸附状态直接进入 吸附状态，从而降低了吸附剂的吸附-解吸附效率，影响了整机的效率。为了有一个更清晰的概念，下面我们半定量估算由于有压差切换导致的吸附-解吸附效率的降低。附图2为标准状态下的吸附量(单位质量吸附剂所吸附的气体体积或摩尔数)随压强的变化。由图可见，在OA段，吸附量随压强线性增大。在BC段，吸附量呈饱和，饱和吸附量为U。，即吸附量不再随着压强的增大而增大。假设A(高压吸附)在P2压强、B塔(低压解吸附)在P1压强处切换工作状态，那么，在P1-P2段，由于切换，压强变为相等，使得U1-^2段的吸附-解吸附没有发生。由图可知，吸附-解吸附效率的降低为/； = —= ^J^ixl00% Mo Mo以图2 中的数据为例y 丨=0. 5 U c, U 2 = 0. 625 U c, A u = u 2-u = 0. 125 U c,即吸附-解吸附效率下降了 12.5%。由此可见，有压差切换不但会影响设备的安全运行，而且使吸附-解吸附效率降低。现有的双塔式吸附干燥机，采用可编程逻辑控制(PLC)技术，通过出气端的露点温度来控制(提前或延迟)吸干机的吸附-再生时间的切换，这是依据出气端的负载来进行控制的技术，解决了上面所述的第一个缺陷。然而，现有的公开技术并未涉及在切换过程中双塔的气压是否平衡的问题，即并未解决上述的第二个缺陷。特别是，当负载不断变化的情况下(露点不断变化)，需要提前或延迟切换的时间变化比较大，因此，势必造成切换时双塔的压力差的变化比较大，从而使得上述的第二个缺陷更加明显。
技术实现思路
为了克服已有无热吸附式压缩空气干燥机的双塔切换时存在压差、安全性较差、工作效率较低的不足，本技术提供一种零压差切换、提升安全性能、提高工作效率的零压差切换的无热吸附式压缩空气干燥机。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种零压差切换的无热吸附式压缩空气干燥机，包括两个吸附塔，所述两个吸附塔并排布置，所述两个吸附塔的下端进气口之间设置进气气路切换装置，所述两个吸附塔的上端出气口分别通过单向阀与干燥空气出口连通，所述两个吸附塔的上端出气口之间安装平衡管路，所述无热吸附式压缩空气干燥机还包括智能化控制器、用以检测两个吸附塔出气端之间压差的压差传感器组件和用以依照控制指令进行大流量和小流量调节的受控微调阀，所述受控微调阀安装在平衡管路上，所述压差传感器组件和受控微调阀均与所述智能化控制器连接。进一步，所述压差传感器组件包括压差传感器，一个吸附塔的上端出气口与另一个吸附塔的下端出气口之间或者一个吸附塔的下端出气口与另一个吸附塔的上端出气口之间安装传感支路，所述传感支路上安装压差传感器。再进一步，在所述干燥空气出口处安装用以检测输出干燥空气的露点温度的温度露点仪，所述温度露点仪与所述智能化控制器连接。更进一步，所述受控微调阀包括节流阀和节流电磁阀，所述节流阀和节流电磁阀并联设置，所述节流电磁阀与所述零压差切换控制模块连接。所述智能化控制器为PLC控制器。·本技术的技术构思为采用可编程逻辑控制(PLC)技术，在A、B塔的出气端分别采样气压，通过压差传感器送入PLC中进行比较，来控制节流阀c’，使得A、B塔可在气压平衡时进行切换。这种切换称之为“零压差切换”。本技术的有益效果主要表现在1、零压差切换可确保设备运行正常，避免出现吸附物颗粒冲出管道和堵塞阀门等情况，提高设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零压差切换的无热吸附式压缩空气干燥机，包括两个吸附塔，所述两个吸附塔并排布置，所述两个吸附塔的下端进气口之间设置进气气路切换装置，所述两个吸附塔的上端出气口分别通过单向阀与干燥空气出口连通，其特征在于：所述两个吸附塔的上端出气口之间安装平衡管路，所述无热吸附式压缩空气干燥机还包括智能化控制器、用以检测两个吸附塔出气端之间压差的压差传感器组件和用以依照控制指令进行大流量和小流量调节的受控微调阀，所述受控微调阀安装在平衡管路上，所述压差传感器组件和受控微调阀均与所述智能化控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种零压差切換的无热吸附式压缩空气干燥机，包括两个吸附塔，所述两个吸附塔并排布置，所述两个吸附塔的下端进气ロ之间设置进气气路切换装置，所述两个吸附塔的上端出气ロ分别通过单向阀与干燥空气出口连通，其特征在于所述两个吸附塔的上端出气ロ之间安装平衡管路，所述无热吸附式压缩空气干燥机还包括智能化控制器、用以检测两个吸附塔出气端之间压差的压差传感器组件和用以依照控制指令进行大流量和小流量调节的受控微调阀，所述受控微调阀安装在平衡管路上，所述压差传感器组件和受控微调阀均与所述智能化控制器连接。2.如权利要求I所述的零压差切換的无热吸附式压缩空气干燥机，其特征在于所述压差传感器组件包括压差传感器，一个吸附塔的上端...

【专利技术属性】
技术研发人员：程成，
申请(专利权)人：杭州汉克净化设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：