[发明专利]热交换器和使用前述热交换器的空气干燥系统

说明书

热交换器(1)，包括冷却器/加热器(2)、蒸发器(3)和冷凝物分离器(4)，设有入口管线(21i、22i；31i、32i；41i)和出口管线(21u、22u；31u、32u；41u)，通过这些管线各流彼此逆流，以通过冷却器/加热器(2)获得热且潮湿的流入空气流(A1)和经冷却的冷流出空气流(A4)。冷却器/加热器(2)、蒸发器(3)和冷凝物分离器(4)是彼此独立的单元，其通过连接装置(8)结合，用于限定单块主体(11)，在单块主体的外表面(12)上设有入口管线(21i、22i；31i、32i；41i)和出口管线(21u、22u；31u、32u；41u)。第一导管(5)使出口管线(41u)与第二入口管线(22i)连通；第二导管(6)使第一出口管线(21u)与第一入口管线(31i)连通；第三导管(7)使第一出口管线(31u)与第一入口管线(41i)连通。导管(5、6、7)从界定单块主体(11)的外表面(12)突出。

描述

本发明涉及一种逆流热交换器，并且优选地但非排他地是翅片填塞类型的，其特别适于干燥压缩空气。

本发明还涉及一种使用本发明热交换器的压缩空气干燥系统。

众所周知，在压缩空气生产系统中，离开压缩机的空气必须被适当地除湿，以防止在其使用时所经历的绝热减压期间，其中所含的湿气冷凝。

为此目的，使用连续运行的直接膨胀式冷却循环干燥机，该干燥机主要包括逆流热交换器，在该逆流热交换器中，来自压缩机的热且潮湿的压缩空气在被送至使用者之前被冷却和除湿。

根据现有技术，所述类型的热交换器包括两个热交换单元和一个冷凝物分离器单元，它们操作地相互作用，并且包括：

-冷却器/加热器；

-来自冷却器/加热器的空气的冷却蒸发器；

-冷凝物分离器，来自蒸发器的空气中所含的湿气在该冷凝物分离器冷凝成大液滴的形式并被移除。

特别地，通过与来自冷凝物分离器的冷且除湿的压缩空气逆流换热，加热器/冷却器显著地预冷了来自压缩机的递送管的热且潮湿的压缩空气。

蒸发器进而在入口处接收从冷却器/加热器离开的预冷空气，并通过与在蒸发器自身中逆流循环的冷却剂流体热交换而将该预冷空气冷却至期望的露点。

这样一来，预冷空气以及该进一步的冷却过程也经历了除湿过程。

最后，冷空气进入冷凝物分离器，在冷凝物分离器中，已在蒸发器中形成的微小水滴以水的形式聚集在底部。

然后，除湿的冷空气进入冷却器/加热器，如上所述，在该处，其显著地预冷到达压缩机的递送管的热且潮湿的压缩空气。

然后，冷且干燥的空气离开冷却器/加热器并可传送给使用者。

所描述的已知类型的热交换器尽管能够在适于满足使用者需求的条件下供应冷却且除湿的空气，但是其确实具有一些能被认识到的缺点和局限性。

首先，根据现有技术，构成热交换器的功能元件如上所述包括冷却器/加热器、蒸发器和冷凝物分离器，这些功能元件制成为单块，因此，使冷却器/加热器、蒸发器和冷凝物分离器相互连通的所有导管和通道管线都在块内。

因此，只有在组装完成后才能验证连接部和密封件的质量。

此外，由于一旦组装完成，交换器就作为单个功能块呈现，因此将不可能识别出可能的泄漏或密封缺陷位于它包括的哪个或哪些功能元件中。

最后，可能的修复干预将非常复杂且因此昂贵，这是因为操作员必须干预完全组装好的交换器，而这意味着在发生泄漏的情况下，优选是将整个交换器报废。

本发明旨在克服列出的缺点和局限性。