一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备的制作方法

本发明涉及空压机后处理净化设备，具体是指一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备。

背景技术：

1、现有工业压缩空气标准后处理传统工艺路线为：空压机→湿储气罐→q级精密过滤器→分体式冷干机→p、s级精密过滤器。整套系统依靠多台独立设备串联组成，进气温度40-50℃，要求最终供气常压露点稳定5-10℃。该传统工艺存在以下缺陷：

2、一、多台独立设备串联，管路冗长、整体压降高、能耗巨大。设备之间依靠法兰、弯头、变径管道连接，管路节点繁多，系统总压损可达0.003-0.005mpa；分段管路保温效果差，蒸发器流出低温空气输送至预冷器过程大量散失冷量，回热换热效率大幅下降；

3、二、独立储气罐、q过滤器、冷干机三台设备重复占地，厂房空间利用率低。四套压力容器并排串联布置，轴向长度极大，中小型空压站狭小机房无法摆放；

4、三、多级分水分散布置，高低温水体混流，出气露点波动大、易带水。储气罐仅依靠重力沉降分离大颗粒液态水，微小水雾全部进入后端过滤器；预冷段析出的高温冷凝水随气流带入低温蒸发器，高温水遇低温腔体二次汽化，产生新增水汽；整套系统仅冷干机一处主排水点，积水倒灌造成压缩空气二次加湿；

5、四、检修维护工序繁琐，单设备故障全线停机。储气罐排污、q过滤器滤芯更换、冷干机清洗为三套独立维护工序，需多次停机拆装；冷干机检修后全部空气需从常温重新冷却至稳定露点，中断生产线。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是，克服以上技术缺陷，提供一种集储气、两级除湿和预冷蒸发于一体的兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，包括承压筒体；

3、所述承压筒体的内部通过密封分隔隔板划分为三段腔体，包括气体缓冲腔、换热腔和蒸发腔，所述承压筒体上设有与气体缓冲腔连通的进气口，以及与换热腔连通的出气口；

4、所述气体缓冲腔的底部和换热腔的底部连通，设有第一疏水口，所述换热腔内置有换热器，所述换热腔的底部设有一级除沫器；

5、所述蒸发腔内置有蒸发器，所述蒸发腔的底部设有二级除沫器，所述二级除沫器的下方设有第二疏水口。

6、优选的，所述承压筒体右端设有可拆卸密封封头。

7、优选的，所述密封分隔隔板为两道，两道所述密封分隔隔板上均设有单向气流通道，所述单向气流通道包括设于密封分隔隔板下部的进气通道和设于密封分隔隔板上部的回流通道。

8、优选的，所述换热器为逆流换热结构，所述换热腔内高温进气与蒸发腔回流的低温空气逆流换热；

9、所述一级除沫器拦截细微水雾和油滴。

10、优选的，所述蒸发器流通冷媒，将预冷后空气冷却至5-10℃常压露点；

11、所述二级除沫器捕捉低温微水雾。

12、优选的，所述第一疏水口与所述第二疏水口独立设置，分别排放不同温度段冷凝水。

13、优选的，所述进气口直接对接空压机排气口，所述出气口对接有后端p级和s级精密过滤器。

14、优选的，所述承压筒体外侧还设有整体保温结构。

15、优选的，所述进气通道形成进气流道结构，进气流道结构气体流向包括依次依次经气体缓冲腔、第一道密封分隔隔板下部的进气通道、换热腔、第二道密封分隔隔板下部的进气通道至蒸发腔；

16、所述回流通道形成出气流道结构，所述蒸发腔内的干燥空气经第二道密封分隔隔板上部的回流通道返回换热腔，经与高温进气逆流换热后从出气口排出。

17、本发明另一方面公开了，一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热设备的使用方法，包括如下步骤：

18、s1：压缩空气经进气口进入气体缓冲腔稳压缓冲并进行重力分水，冷凝水由第一疏水口排出；

19、s2：气流经密封分隔隔板进入换热腔，通过换热器与回流低温空气逆流换热预冷并析出冷凝水，经一级除沫器除水后由第一疏水口排出；

20、s3：预冷后气流经密封分隔隔板进入蒸发腔，通过蒸发器深度冷却除湿，经二级除沫器除水后由第二疏水口排出；

21、s4：干燥低温空气经密封分隔隔板回流至换热腔升温后，由出气口输出。

22、本发明与现有技术相比的优点在于：

23、1、一台设备替代三台独立设备，简化整条后处理工艺流程，本机集成储气、重力初级分水、等效q级油水分离、预冷回热、低温蒸发干燥五大功能，直接取消传统湿储气罐、q级过滤器、分体冷干机，空压机出气直连本机，后端仅保留p、s终端精过滤器；

24、2、取消大量中间连接管路，系统总压降大幅降低，省去设备间全部法兰、弯头、变径管路，消除大量局部阻力，系统整体压力损失降低60%以上；冷热气流在同一筒体内近距离逆流换热，无外接管路冷量散失，冷量回收效率提升15%-25%；

25、3、三段腔体两级独立分水，避免冷凝水二次汽化，露点稳定，气体缓冲腔重力分离大水滴，换热腔一级除沫器拦截细微油雾水雾，蒸发腔二级除沫器捕捉低温微液滴；积水分区排放，高温水体不会进入低温蒸发腔重新汽化，出气稳定维持5-10℃常压露点；

26、4、整机高度集成，占地面积缩减60%以上，仅单一套承压筒体、两端封头、两组主进出口法兰，无需分别制作储气罐、过滤罐体和冷干机壳体；仅一套整体保温结构适配宽温差工况，耗材大幅减少；无需单独采购和定期更换q级过滤滤芯；

27、5、安装、检修维护工作量大幅简化，现场仅需对接两路管道，安装人工减半；筒体单侧可拆卸封头，可同步抽出全部换热器与两级除沫器；三段腔体疏水口可独立在线冲洗排污；设备重启时仅需冷却单筒体内空气，缩短产线停机等待时间；

28、6、无附加动力结构，兼容无动力空压机使用，整机仅依靠空压机自身供气压力驱动气流循环，筒体内无额外风机、增压泵等辅助动力部件；针对无动力干燥机供气压力偏低、气源波动大的工况，储气缓冲腔可稳定缓冲压力波动，适用场景更广。

1.一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，其特征在于：包括承压筒体（1）；

2.根据权利要求1所述的一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，其特征在于：所述承压筒体（1）右端设有可拆卸密封封头（13）。

3.根据权利要求1所述的一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，其特征在于：所述密封分隔隔板（14）为两道，两道所述密封分隔隔板（14）上均设有单向气流通道，所述单向气流通道包括设于密封分隔隔板（14）下部的进气通道和设于密封分隔隔板（14）上部的回流通道。

4.根据权利要求1所述的一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，其特征在于：所述换热器（8）为逆流换热结构，所述换热腔（3）内高温进气与蒸发腔（4）回流的低温空气逆流换热；

5.根据权利要求4所述的一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，其特征在于：所述蒸发器（10）流通冷媒，将预冷后空气冷却至5-10℃常压露点；

6.根据权利要求1所述的一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，其特征在于：所述第一疏水口（7）与所述第二疏水口（12）独立设置，分别排放不同温度段冷凝水。

7.根据权利要求1所述的一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，其特征在于：所述进气口（5）直接对接空压机排气口，所述出气口（6）对接有后端p级精密过滤器（15）和s级精密过滤器（16）。

8.根据权利要求1所述的一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，其特征在于：所述承压筒体（1）外侧还设有整体保温结构。

9.根据权利要求3所述的一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热集成设备，其特征在于：所述进气通道形成进气流道结构，进气流道结构气体流向包括依次依次经气体缓冲腔（2）、第一道密封分隔隔板（14）下部的进气通道、换热腔（3）、第二道密封分隔隔板（14）下部的进气通道至蒸发腔（4）；

10.一种兼容无动力与冷冻式干燥机的储气除湿换热设备的使用方法，使用如权利要求1-9中任一项所述的设备，其特征在于：包括如下步骤：