一种气体除湿再热装置的制作方法

专利2025-01-08  30


本技术属于气体处理设备,特别涉及一种气体除湿再热装置。


背景技术:

1、在当今的工业生产过程中,压缩空气是一种被广泛使用的动力能源。然而,这种能源的品质通常包含有各种杂质,比如固体微粒、水份、油份和微生物等,影响了其使用的稳定性和效率。因此,目前需要研发出一种成本低的空气处理装置,以提高空气的纯度和稳定性。


技术实现思路

1、为解决上述的技术问题,本实用新型目的在于提供一种气体除湿再热装置,能够对气体进行降温除湿、去杂质和回温处理,以提升气体的品质,而且,工作效率佳,工作稳定性好,成本低。

2、为解决上述技术问题所采用的技术方案:

3、本实用新型提供了一种气体除湿再热装置,其包括:

4、管壳式换热器,其具有壳程流道和用于供冷却流体流通的管程流道,所述管程流道的外侧面设有螺旋状的翅片,所述翅片位于所述壳程流道内,并沿所述管程流道的延伸方向延伸,所述壳程流道的一端为进气口,另一端为出气口,所述管壳式换热器的下部设有与所述壳程流道连通的排污口,所述排污口设有控制阀;

5、再热换热器,其具有加热流道和冷却流道,所述加热流道的一端为第一气体进口,另一端为第一气体出口,所述第一气体出口与所述进气口连通,所述冷却流道的一端为第二气体进口,另一端为第二气体出口,所述第二气体进口与所述出气口连通。

6、本实用新型至少具有如下的有益效果:气体除湿再热装置包括管壳式换热器和再热换热器,让待处理的气体经第一气体进口流入加热流道,使得气体的热量传递至冷却流道,促使气体在流出再热换热器时温度降低,从而实现气体的预冷处理;然后,气体流进管壳式换热器的壳程流道,并与管程流道内的冷却流体进行热交换,让气体的温度进一步降低,促使气体内所含的水份被冷凝析出,减少气体的含水量,同时,气体的压力下降,使得气体变成低温低压状态。

7、由于管程流道的外侧面设置有呈螺旋状的翅片,翅片沿着管程流道的长度方向延伸,因此,当气体在壳程流道内流动时,管程流道能够对气体降温除湿,翅片不仅能够增加气体与管程流道之间的换热面积,提高换热效果,而且,翅片还能够对气体中的固体尘埃、水滴、油滴等杂质进行阻挡、拦截,实现物理去除气体中的杂质,从而提高气体的干燥度和纯度;净化后的气体流向再热换热器的冷却流道,并吸收加热流道内的气体热量,有效利用待净化的气体的热量来提高净化后的气体的温度,让气体到达工作所需的温度,同时,提高热量利用率,使得该气体除湿再热装置更节能环保。

8、由于管壳式换热器设有带控制阀的排污口,因此,在完成气体净化工作后,可以打开排污口,并将高流速的清扫气体通入管壳式换热器的壳程流道,从而让清扫气体将残留在壳程流道内的杂质经排污口吹出。

9、作为上述技术方案的进一步改进,所述管壳式换热器包括第一壳体、多块折流板和多根翅片管,所述第一壳体具有换热腔体,所有的所述折流板和所有的所述翅片管均设于所述换热腔体内,所有的所述折流板沿所述换热腔体的延伸方向间隔布置,并形成所述壳程流道,所有的所述翅片管平行设置,每根所述翅片管的外周面具有呈螺旋状的所述翅片,每根所述翅片管沿所述换热腔体的延伸方向延伸,并垂直贯穿所有的所述折流板。

10、如此设置,气体在流进管壳式换热器后会沿着折流板呈蛇形流动,增加气体在换热腔体内的流动距离,从而让气体吸收更多的冷量,以使气体析出更多的水份,提升气体的干燥度;同时,气体在流动时会与翅片管上的螺旋状翅片相碰撞,翅片会将气体中的固体颗粒、水滴、油滴等杂质进行阻截,避免它们随气体流出管壳式换热器。

11、作为上述技术方案的进一步改进,所述折流板具有互为垂直的第一方向、第二方向和上下方向,所述折流板在第二方向上的一侧具有导流缺口,所有的所述折流板沿第一方向间隔设置,且任意相邻的两块所述折流板的导流缺口错开设置,每块所述折流板的下部设有排放缺口,所述第一壳体的下部设有一个所述排污口,所述排污口与所述换热腔体连通。

12、通过上述设置,管壳式换热器内的气体会经折流板的导流缺口流至下一折流板,从俯视角度看,气体的流动路径呈蛇形,而且,折流板的下部设置有排放缺口,当翅片上的水滴、油滴凝聚足够大后,便会因重力作用而往下掉落,并经排放缺口流至排污口处,进行集中排放,而且,无需在管壳式换热器上加工多个排污口,降低管壳式换热器的加工难度。

13、作为上述技术方案的进一步改进,所述第一壳体设有第一腔体、第二腔体和第三腔体,所述第一腔体设有冷却进口,所述第二腔体设有冷却出口,所述第一腔体和所述第二腔体位于所述换热腔体在延伸方向上的同一侧,所述第三腔体位于所述换热腔体在延伸方向上的另一侧,其中一部分的所述翅片管的一端连通于所述第一腔体,另一部分的所述翅片管的一端连通于所述第二腔体,所有的所述翅片管的相对另一端连通于所述第三腔体,所述第一腔体、所述第二腔体、所述第三腔体和所述翅片管共同形成所述管程流道。

14、如此设置,冷却流体经冷却进口流入第一腔体,然后沿着一部分的翅片管流至第三腔体,接着,经另一部分翅片管流至第二腔体,从而增加冷却流体在换热腔体内的流动距离,使得冷却流体与壳程流道内的气体更好地进行热量交换,以达到更佳的降温除湿效果。

15、作为上述技术方案的进一步改进,所述第一壳体包括第一封头、第二封头和外壳,所述外壳在延伸方向上的相对两侧分别设有第一端板,所述翅片管贯穿所述第一端板设置,所述翅片管、所述折流板和所述第一端板固定连接,所述第一封头与所述外壳在延伸方向上的一端可拆连接,并与其中一所述第一端板共同限定所述第一腔体和所述第二腔体,所述第二封头与所述外壳在延伸方向上的相对另一端可拆连接,并与另一所述第一端板共同限定出所述第三腔体。

16、如此设置,翅片管、折流板和第一端板相连接,并形成换热芯,在拆卸第一封头或第二封头后,便可将换热芯从换热腔体内整体取出,方便对换热芯进行彻底的清洗,避免清洗效果不佳而影响气体净化处理效果。

17、作为上述技术方案的进一步改进,所述第二封头的上部设有排气端口,所述第二封头的下部设有排污端口,所述排气端口和所述排污端口均设有阀门。当冷却流体为冷却液时,可以通过打开排气端口对管程流道进行排空处理,避免管程流道内积存空气而影响冷却液与壳程流道内的气体之间的换热效果;通过打开排污端口,对第三腔体内的固体杂质进行排放,避免固体杂质流入翅片管而导致换热效果下降。

18、作为上述技术方案的进一步改进,所述进气口和所述出气口位于所述管壳式换热器的上部且朝上敞开设置,所述再热换热器设于所述管壳式换热器的上方并相连接,所述第一气体出口与所述进气口之间设有过渡管道,所述第二气体进口与所述出气口呈上下相对设置。

19、通过上述设置,促使再热换热器和管壳式换热器之间采用一体式设计,方便移动;再热换热器的第二气体进口靠近管壳式换热器的出气口设置,并在再热换热器的第一气体出口与管壳式换热器的进气口之间设置过渡管道,让气体在流出再热换热器后沿着过渡管道流动,让气体的部分热量往外传递,从而减少管壳式换热器所需提供的冷量,以实现节能环保的目的。

20、作为上述技术方案的进一步改进,所述第二气体出口位于所述再热换热器的上部且朝上敞开设置,所述第一气体进口和所述第一气体出口分别位于所述再热换热器在所述管程流道的延伸方向上的相对两侧。

21、如此设置,冷却流道内的气体在吸收加热流道内的气体的热量后,温度上升,那么,经过净化和回温处理的气体便会快速从第二气体出口流出。

22、作为上述技术方案的进一步改进,所述第二气体进口和所述第二气体出口在上下方向上呈错开设置。

23、通过上述设置,能够增加净化后的气体在冷却流道内的流动距离,让气体吸收更多的热量,使得气体的温度能够提高至工作所需的温度。

24、作为上述技术方案的进一步改进,所述再热换热器包括第二壳体和多根换热管,所述第二壳体设有内腔,所述内腔在延伸方向上的相对两侧分别设有第二端板,所有的所述换热管沿所述内腔的延伸方向延伸,并垂直贯穿所述第二端板,所述第二气体进口和所述第二气体出口均与所述内腔连通,所述第一气体进口和所述第一气体出口分别与所述换热管的相对两端连通。

25、如此设置,使得再热换热器内的两股流体能够进行热量交换,采用单流程设计,结构简单,容易制造,无需在内腔设置折流板。


技术特征:

1.一种气体除湿再热装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的气体除湿再热装置,其特征在于,所述管壳式换热器包括第一壳体、多块折流板和多根翅片管,所述第一壳体具有换热腔体,所有的所述折流板和所有的所述翅片管均设于所述换热腔体内,所有的所述折流板沿所述换热腔体的延伸方向间隔布置,并形成所述壳程流道,所有的所述翅片管平行设置,每根所述翅片管的外周面具有呈螺旋状的所述翅片,每根所述翅片管沿所述换热腔体的延伸方向延伸,并垂直贯穿所有的所述折流板。

3.根据权利要求2所述的气体除湿再热装置,其特征在于,所述折流板具有互为垂直的第一方向、第二方向和上下方向,所述折流板在第二方向上的一侧具有导流缺口,所有的所述折流板沿第一方向间隔设置,且任意相邻的两块所述折流板的导流缺口错开设置,每块所述折流板的下部设有排放缺口,所述第一壳体的下部设有一个所述排污口,所述排污口与所述换热腔体连通。

4.根据权利要求2所述的气体除湿再热装置,其特征在于,所述第一壳体设有第一腔体、第二腔体和第三腔体,所述第一腔体设有冷却进口,所述第二腔体设有冷却出口,所述第一腔体和所述第二腔体位于所述换热腔体在延伸方向上的同一侧,所述第三腔体位于所述换热腔体在延伸方向上的另一侧,其中一部分的所述翅片管的一端连通于所述第一腔体,另一部分的所述翅片管的一端连通于所述第二腔体,所有的所述翅片管的相对另一端连通于所述第三腔体,所述第一腔体、所述第二腔体、所述第三腔体和所述翅片管共同形成所述管程流道。

5.根据权利要求4所述的气体除湿再热装置,其特征在于,所述第一壳体包括第一封头、第二封头和外壳,所述外壳在延伸方向上的相对两侧分别设有第一端板,所述翅片管贯穿所述第一端板设置,所述翅片管、所述折流板和所述第一端板固定连接,所述第一封头与所述外壳在延伸方向上的一端可拆连接,并与其中一所述第一端板共同限定所述第一腔体和所述第二腔体,所述第二封头与所述外壳在延伸方向上的相对另一端可拆连接,并与另一所述第一端板共同限定出所述第三腔体。

6.根据权利要求5所述的气体除湿再热装置,其特征在于,所述第二封头的上部设有排气端口,所述第二封头的下部设有排污端口,所述排气端口和所述排污端口均设有阀门。

7.根据权利要求1所述的气体除湿再热装置,其特征在于,所述进气口和所述出气口位于所述管壳式换热器的上部且朝上敞开设置,所述再热换热器设于所述管壳式换热器的上方并相连接,所述第一气体出口与所述进气口之间设有过渡管道,所述第二气体进口与所述出气口呈上下相对设置。

8.根据权利要求7所述的气体除湿再热装置,其特征在于,所述第二气体出口位于所述再热换热器的上部且朝上敞开设置,所述第一气体进口和所述第一气体出口分别位于所述再热换热器在所述管程流道的延伸方向上的相对两侧。

9.根据权利要求8所述的气体除湿再热装置,其特征在于,所述第二气体进口和所述第二气体出口在上下方向上呈错开设置。

10.根据权利要求9所述的气体除湿再热装置,其特征在于,所述再热换热器包括第二壳体和多根换热管,所述第二壳体设有内腔,所述内腔在延伸方向上的相对两侧分别设有第二端板,所有的所述换热管沿所述内腔的延伸方向延伸,并垂直贯穿所述第二端板,所述第二气体进口和所述第二气体出口均与所述内腔连通,所述第一气体进口和所述第一气体出口分别与所述换热管的相对两端连通。


技术总结
本技术公开一种气体除湿再热装置,属于气体处理设备技术领域;其中,管壳式换热器具有壳程流道和用于供冷却流体流通的管程流道,管程流道的外侧面设有螺旋状的翅片,翅片位于壳程流道内并沿管程流道的延伸方向延伸,壳程流道的一端为进气口,另一端为出气口,管壳式换热器的下部设有与壳程流道连通的排污口,排污口设有控制阀;再热换热器具有加热流道和冷却流道,加热流道的一端为第一气体进口,另一端为第一气体出口,第一气体出口与进气口连通,冷却流道的一端为第二气体进口,另一端为第二气体出口,第二气体进口与出气口连通。本技术工作效率高,工作稳定,成本低,能对气体进行降温除湿、去杂质和回温处理,以提升气体的品质。

技术研发人员:林海波,陈礼谨,李志颖,赵超
受保护的技术使用者:湖南力和海得热能技术有限公司
技术研发日:20231012
技术公布日:2024/6/26
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