[发明专利]一种零气耗余热再生压缩空气干燥装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种零气耗余热再生压缩空气干燥装置。

背景技术

压缩空气因具有易储存、易控制、流动性好及安全、环保等特点，是仅次于电力的第二动力能源，被广泛应用于食品、电力、化工、制药、采矿及机械制造等很多领域。应用的领域不同，对压缩空气的质量要求也不同，但始终离不开高效、节能、环保的主题。

空气经压缩机压缩后，就可得到具有较高压力的压缩空气。但是，由于空气压缩机本身含有润滑油，在进行压缩工作时，必然有部分润滑油混入到压缩空气中去，此外，自然界的空气本身也含有一些固体颗粒及水分等，因此，由压缩机产生的压缩空气并不是纯净的。在气动回路中直接使用这种未经净化处理的空气，会使气动回路发生故障，损坏气动组件，降低组件使用寿命，生产效率下降，甚至造成事故。据统计，气动系统的故障停机有85%以上是由于使用不洁净、不干燥的压缩空气引起的。究其原因，压缩空气中的水分会造成部件锈蚀，冬季会冷凝结冰，造成堵塞；油气冷凝沉淀形成油污常常造成密封件老化、失效；粉尘则加快了运动机件的磨损，沉积造成堵塞，造成无谓的压力损失等。因此，净化这些压缩空气以获得纯净的压缩空气是气压系统中必不可少的一个重要环节。

其中，对气动系统影响最大的因素就是压缩空气中所含的水分。水分在环境空气中广泛存在，无法完全去除，这部分水进入压缩机压缩后，由于温度压力的变化，便会有冷凝水析出，严重影响压缩机机组的运行和其它用气设备的性能寿命，因此去除空气中的水分是十分必要的。

干燥是相对的，也就是在某种需求被视为干燥的空气，在其它用途时仍被视为不够干燥。因此，压缩空气需要何种程度的干燥，来满足何种需求，是设计或选择干燥机时，首要考虑的因素。因为选择不需要太低露点的干燥机，将增加采购与运转成本。根据以上几种不同的理论方法，目前已开发并使用的压缩空气干燥方法主要包括以下几种：

（1）吸附干燥法：

吸附干燥法利用吸附剂对水分的吸附性能，如硅胶，活性氧化铝和分子筛等，它们对水分都具有很强的吸附能力。吸附剂的吸湿过程是物理变化，是可再生的，在高压下吸附，低压下解吸，即变压吸附（PSA）；也可在常压吸附，加热时再生，即变温吸附（TSA）；或者高压常温吸附，常压高温解吸（PTC）。这类吸附干燥的干燥度可以达到常压露点-70℃。

（2）潮解干燥法：

潮解式干燥器也是利用吸附剂对水分的吸附特性，只不过潮解式的吸附剂在吸附水分后，变成液态排出，潮解后的吸附剂不能再生，而且会造成环境污染。这种方法又称为化学法。这类干燥器可达到-38℃左右的露点。

（3）冷冻干燥法：

冷冻干燥法是利用制冷压缩机产生的冷量对压缩空气进行冷却，使压缩空气达到其压力所对应的露点温度，从而使压缩空气中的水分析出，达到干燥目的。这类干燥法的干燥度可以达到常压露点-23℃。

（4）膜分离干燥法：

利用膜分离技术对压缩空气进行干燥是一种极有前途的干燥方式。压缩空气经过中空纤维薄膜时，每种物质的渗透压不同，使水从压缩空气中分离出来，从而达到干燥效果。

现有的压缩空气干燥方法普遍存在运行成本高、吸附物料耗费大、设备使用寿命短等缺点，并且其干燥效果也难以满足设备越来越高的用气要求。为此，需要寻找新的方法和途径来解决这一难题。

发明内容