压缩空气干燥器 【技术领域】
本发明涉及一种空气或气体的干燥净化设备，特别涉及一种压缩空气干燥器。
背景技术
传统压缩空气干燥器由压缩空气除湿装置、制冷系统、电控装置构成，除湿装置包括前端过滤器、前置预冷器、蒸发器、热交换器、后端过滤器；制冷系统由冷媒压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀、储液器组成。这类压缩空气干燥器需要众多部件制成，其中制冷系统始终是不可或缺的，整机体积较大，生产成本高。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种结构新颖的压缩空气干燥器，省去了制冷系统，结构大为简化，体积小重量轻，除湿效果显著。
一种压缩空气干燥器，包括空气压缩机，蒸发器，冷凝器，风扇，排水阀，蒸发器和冷凝器内装有翅片，风扇装在冷凝器的一侧，其特征在于：冷凝器3设有两组盘管，其中一组盘管与蒸发器2的盘管闭路串接，另一组盘管与蒸发器2’的盘管闭路串接，这些盘管及其连接管道内装有液态制冷剂，蒸发器2和2’底部分别设有排水阀4和4’；空气压缩机其一级气缸1压缩后的压缩空气自上而下通过蒸发器2进入空气压缩机的二级气缸1’，二级气缸1’压缩过的压缩空气通过蒸发器2’后即为可直接引用的干燥的压缩空气。见图1。
一种压缩空气干燥器，包括空气压缩机，蒸发器，冷凝器，风扇，排水阀，蒸发器和冷凝器内装有翅片，风扇装在冷凝器的一侧，其特征在于：冷凝器3设有两组盘管，其中一组盘管与蒸发器2的盘管闭路串接，另一组盘管与蒸发器2’的盘管闭路串接，这些盘管及其连接管道内装有液态制冷剂，蒸发器2和2’底部分别设有排水阀4和4’；空气压缩机其一级气缸1压缩后的压缩空气自上而下通过蒸发器2进入空气压缩机的二级气缸1’，且在蒸发器2和2’的进气管道上分别装有电加热器5，二级气缸1’压缩过地压缩空气通过蒸发器2’后即为可直接引用的干燥的压缩空气；在冷凝器3的两组进液管道上分别装有电加热器6。见图2和图3。
本发明是巧妙地应用温差效应和热胀冷缩加热膨胀的原理实现的。众所周知，经空气压缩机一级气缸和二级气缸压缩后压缩空气其温度达到80℃或者80℃以上，远高于环境温度，蒸发器2的盘管中通液态制冷剂，将盘管及与盘管胀结为一体的翅片上的温度，视为处于环境温度，而盘管外通经空气压缩机一级气缸压缩后的压缩空气，该压缩空气温度达80℃以上，两者温差达40～50℃，显而易见，翅片表面因温差足够大而结露，除去压缩空气中一部分水份，冷凝水由安装在蒸发器2底部的排水阀4排出。同时经空气压缩机二级气缸1’压缩后的压缩空气通过蒸发器2’，该压缩空气与蒸发器2’中的盘管和翅片进行热交换，翅片上结露，其冷凝水由排水阀4’排出，压缩空气再一次去湿干燥。冷凝器3用风扇冷却，冷凝器3盘管和蒸发器2盘管之间用连接管道闭路串接，人们特别关注的是盘管及其连接管道内的液态制冷剂能否循环流动，能否形成一个相对稳定的环境温度，实验结果表明，蒸发器2和2’与空气压缩机之间的通气管道长度不超过20米的条件下，上述盘管及其连接管道内的液态制冷剂能自行循环流动，而无需外加任何动力。当蒸发器2和2’远离空气压缩机的情况下，则需在蒸发器2和2’进气管道上，分别设置加热器5，或者在蒸发器2和2’进气管道上和冷凝器3的进液管道上分别设置加热器5和6。加热器5的作用在于确保进入蒸发器2和2’的压缩空气温度与环境温度之间有足够的温差，蒸发器2和2’中的翅片结露除湿。冷凝器3进液管上设置加热器6用于调节环境温度以及液态制冷剂在封闭管道中不停地循环流动。
同现有技术比较，本发明的突出优点是：1)不用制冷系统也能使压缩空气去湿干燥；2)本压缩空气干燥器在不用泵或冷媒压缩机的条件下实现封闭管道内液态制冷剂或者水能保持循环流动，这似乎不可思议，而事实是在足够长度的闭路管道中充满液体，只要满足管道不同部位之间有较大温差存在，则封闭管道中的液体就会出现定向循环流动，而空气压缩机出来的高温高压压缩空气便是一个内在的动力源；当蒸发器和冷凝器远离空气压缩机、压缩空气温度偏低时，给蒸发器进气管适当加热升温，保证蒸发器内的气-液之间保持足够的温差，即可实现压缩空气除湿效果；3)对空气压缩机压缩后的空气连续两次进行除湿干燥，除湿效果显著，特别适合于取代小型空气冷干机；4)本方案能有效地降低空气压缩机的工作温度，延长其使用寿命，可避免空气压缩机因工作温度过高而引起润滑油雾化闪火爆炸；5)传统的空气冷干机在除湿干燥过程中，压缩空气被人为地降温至10℃以下，随后又再升温，造成能源浪费，采用本压缩空气干燥器可避免这种能源浪费；6)制造成本和运行成本减少50％以上。
【附图说明】
图1为本压缩空气干燥器的结构示意图。
图2为设有加热器5的压缩空气干燥器的结构示意图。
图3为设有加热器5和6的压缩空气干燥器的结构示意图。
【具体实施方式】
实施例1：
一种压缩空气干燥器，其结构如图1所示，空气压缩机的型号为W-0.5/30，每分钟制气量为0.5立方米，出气压力为3MPa，冷凝器3内设有两组盘管，其中一组盘管与蒸发器2的盘管闭路串接，另一组盘管与蒸发器2’的盘管闭路串接，这些盘管其外径为7mm，两个闭路管道内都装满制冷剂R143a，蒸发器2和2’底部分别装有排水阀4和4’，空气压缩机其一级气缸1压缩后的压缩空气通过蒸发器2进入空气压缩机二级气缸1’，二级气缸1’压缩后的压缩空气通过蒸发器2’后即为直接引用的干燥的压缩空气。测试结果：压缩空气除湿率为99％，空气压缩机工作温度降至60℃，节省能耗50％。
实施例2：
一种压缩空气干燥器，其结构如图2所示，空气压缩机每分钟制气量为10立方米，出气压力为1MPa，冷凝器3内设有两组盘管，其中一组盘管与蒸发器2的盘管闭路串接，另一组盘管与蒸发器2’的盘管闭路串接，这些盘管其外径为9.52mm，两个闭路管道内都装满制冷剂R143a，蒸发器2和2’底部分别装有排水阀4和4’，在蒸发器2和2’进气管外各设置一个电加热器5，电加热器5其功率可调，空气压缩机其一级气缸1压缩后的压缩空气通过蒸发器2进入空气压缩机二级气缸1’，二级气缸1’压缩过的压缩空气通过蒸发器2’后即为直接引用的干燥的压缩空气。测试结果：压缩空气除湿率为99％。
实施例3：
一种压缩空气干燥器，其结构如图3所示，空气压缩机每分钟制气量为30立方米，出气压力为1MPa，冷凝器3内设有两组盘管，其中一组盘管与蒸发器2的盘管闭路串接，另一组盘管与蒸发器2’的盘管闭路串接，这些盘管其外径为15.88mm，两个闭路管道内都装满制冷剂R143a，蒸发器2和2’底部分别装有排水阀4和4’，电加热器5和6其功率可调，空气压缩机其一级气缸1压缩后的压缩空气通过蒸发器2进入空气压缩机二级气缸1’，二级气缸1’压缩过的压缩空气通过蒸发器2’后即为直接引用的干燥的压缩空气。测试结果：压缩空气除湿率为99％。