專利名稱：艦船儀表空氣就地供給系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及艦船儀表空氣就地供給系統(tǒng)及方法，更具體的，涉及儀表空氣存儲(chǔ)緩沖罐或特種氣瓶?jī)?nèi)裝填吸附劑給艦艇氣動(dòng)裝置等儀表就地供給空氣的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，艦艇上眾多的控制、儀表以及氣動(dòng)裝置等都大量的采用儀表空氣，一般的， 大都采用壓縮機(jī)將空氣壓縮后經(jīng)除塵、除油、除水后增壓到高壓氣瓶備用，或以管路直接輸送到用氣點(diǎn)，或在用氣點(diǎn)附近直接設(shè)置恰當(dāng)容積與儲(chǔ)存壓力的氣瓶進(jìn)行供氣保障；也有經(jīng)過(guò)中低壓壓縮機(jī)過(guò)濾、冷凍干燥或吸附干燥等除油除水后直接向儀表空氣用氣點(diǎn)進(jìn)行供氣保障的方法；眾所周知，艦艇因受制于狹小的空間，無(wú)論是壓縮后儲(chǔ)存?zhèn)溆玫膬?chǔ)存氣瓶組或者直接在用氣點(diǎn)就地設(shè)置的儲(chǔ)存氣瓶抑或是采用壓縮、處理直至直接緩沖供氣的方法，都牽涉到龐大的儲(chǔ)存容積與重量的問(wèn)題，尤其隨著水面艦艇氣體應(yīng)用技術(shù)水平的提升，儀表空氣的消耗量越來(lái)越大，儀表空氣保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)資源需求(安裝空間體積要求、重量)、系統(tǒng)安全性等都面臨新的挑戰(zhàn)；而且，受制于艦艇狹小的安裝空間，為避免復(fù)雜的管路系統(tǒng)，采用直接在現(xiàn)場(chǎng)就地設(shè)置恰當(dāng)容積與儲(chǔ)存壓力的氣瓶進(jìn)行供氣保障方法越來(lái)越多，其保障的時(shí)長(zhǎng)與就地設(shè)置的氣瓶容積、壓力，也即其可以滿足工作壓力條件下的實(shí)際可用氣體儲(chǔ)存量息息相關(guān)，如何采用更小容積的氣瓶提高氣體儲(chǔ)存能力，建立一種有效的流體供給體系，直至降低氣瓶壓力需求，提高操作使用的安全性，是急需解決的問(wèn)題。一般的，壓縮氣體具備的有效能量的大小可由以下公式表示，E = mRT(Ln(P/ Po))，其中E為壓縮氣體所具有的有效能量(單位J)m為氣體質(zhì)量(單位mol)P為氣體壓力(單位Pa，絕壓)Po為環(huán)境壓力(單位Pa，絕壓)R為氣體常數(shù)(單位J/(mol · K))T為環(huán)境溫度(單位K)從上述公式可知，通過(guò)增加氣體壓力，或者是提高氣體儲(chǔ)存質(zhì)量均可以提高壓縮氣體的有效能量，以滿足氣動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)需求，常規(guī)最簡(jiǎn)單的方法大都采用提高壓縮氣體壓力的方法來(lái)提高氣體的能量，但這種方法提高了儲(chǔ)氣罐材料的要求，儲(chǔ)存壓力越高，儲(chǔ)氣罐壁厚就應(yīng)越厚或者要采用許用壓力更高的材質(zhì)方能滿足儲(chǔ)氣罐的安全儲(chǔ)存壓力，而顯然，隨著儲(chǔ)氣罐壓力的增大，壁厚厚度的增加將顯著提高儲(chǔ)氣罐的自重，同時(shí)，也帶來(lái)高壓下儲(chǔ)氣罐的安全性尤其是儲(chǔ)存的氣體為有毒氣體時(shí)的安全性問(wèn)題愈加突出，也因此，簡(jiǎn)單通過(guò)提高壓力來(lái)增加氣體的有效儲(chǔ)存的方法受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)艦艇現(xiàn)有儀表空氣保障模式的缺陷，提供一種艦船儀表空氣就地供給系統(tǒng)及方法，可避免復(fù)雜的管路系統(tǒng)、并克服氣瓶容積和壓力限制， 節(jié)約整體資源，顯著提高系統(tǒng)的緩沖、儲(chǔ)存能力，同時(shí)提高操作使用安全性。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是艦船儀表空氣就地供給系統(tǒng)，主要包括順次連接的壓縮機(jī)、過(guò)濾器、干燥系統(tǒng)、以及用于存儲(chǔ)空氣的緩沖罐或高壓氣瓶，緩沖罐或高壓氣瓶通過(guò)截止閥和調(diào)壓閥直接與終端用氣點(diǎn)相連通；所述的干燥系統(tǒng)為采用冷凍干燥處理裝置或者吸附式干燥裝置的中低壓儀表空氣系統(tǒng)，或者為采用吸附式干燥系統(tǒng)的經(jīng)單級(jí)或多級(jí)增壓的高壓儀表空氣系統(tǒng)，或者為采用預(yù)先增壓處理儲(chǔ)存裝置的儀表空氣系統(tǒng)；所述的冷凍干燥處理裝置為冷凍干燥機(jī)； 所述的吸附式干燥裝置為并聯(lián)的具有雙吸附塔的具有充填吸附劑的吸附干燥機(jī)；所述的預(yù)先增壓處理儲(chǔ)存裝置為另一組高壓氣瓶；其特征在于在不提高存儲(chǔ)壓力的前提下所述的高壓氣瓶或緩沖罐內(nèi)裝填能夠增加儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體質(zhì)量的吸附劑。所述的吸附劑是碳吸附材料或沸石分子篩。所述的碳吸附材料為聚丙烯腈的熱解產(chǎn)物、酚醛樹脂的熱解產(chǎn)物、椰子殼的熱解產(chǎn)物、橄欖石的熱解產(chǎn)物中的一種。所述的碳吸附材料按重量百分比成分為無(wú)定形碳80%、粘結(jié)劑15%、功能離子5%。所述的沸石分子篩孔徑為3 10A，按重量百分比成分為硅鋁酸鹽85%、粘結(jié)劑 10%、功能離子5%。所述的吸附劑是孔徑為5A的PH-5型沸石分子篩。吸附干燥機(jī)的吸附塔中的充填吸附劑為硅膠、氧化鋁、或者13X分子篩中的一種或者多種的混合物。采用上述系統(tǒng)的艦船儀表空氣就地供給方法，空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，再經(jīng)過(guò)濾器除掉顆粒類的雜質(zhì)、液態(tài)水后進(jìn)入干燥系統(tǒng)進(jìn)一步除掉含有的氣態(tài)水；然后通過(guò)儀表空氣儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的高壓氣瓶或緩沖罐對(duì)經(jīng)壓縮和過(guò)濾干燥處理的壓縮空氣進(jìn)行存儲(chǔ)，所述的高壓氣瓶或緩沖罐通過(guò)控制閥與各用氣點(diǎn)連接進(jìn)行直接供氣；其特征在于在不提高儲(chǔ)存壓力的前提下，在所述的高壓氣瓶或緩沖罐中裝填能夠增加儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體質(zhì)量的吸附劑；當(dāng)采用冷凍干燥機(jī)作為干燥系統(tǒng)去除氣態(tài)水時(shí)，在冷凍干燥機(jī)中，壓縮空氣中含有的水蒸氣因冷凍干燥機(jī)中冷媒換熱冷凝后排除出系統(tǒng)，進(jìn)一步再依次經(jīng)過(guò)二次過(guò)濾器進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)截止閥、調(diào)壓閥向用氣點(diǎn)直接供氣；當(dāng)采用吸附干燥機(jī)作為干燥系統(tǒng)去除氣態(tài)水時(shí)，吸附干燥機(jī)的吸附塔中裝填有硅膠、氧化鋁、或者13X分子篩中的一種或者多種的混合物為充填吸附劑，壓縮空氣中含有的水蒸氣因被吸附劑吸附而留存在系統(tǒng)并排除出系統(tǒng)，未被吸附的空氣組分達(dá)到水含量要求經(jīng)粉塵過(guò)濾器后進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)截止閥、調(diào)壓閥向用氣點(diǎn)直接供氣。所述的壓縮空氣經(jīng)壓縮機(jī)后的空氣壓力為0. 5MPa 40MPa。所述供給空氣的常壓露點(diǎn)為-60°C -20°C。高壓氣瓶或緩沖罐的空氣儲(chǔ)存量為未裝填吸附劑時(shí)罐內(nèi)滿載空氣儲(chǔ)存量的2 5倍。
針對(duì)就地直接向儀表空氣用氣點(diǎn)供氣的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，因?yàn)樵趦?chǔ)氣罐中加入了可提高儲(chǔ)存容積的吸附劑，可降低增壓壓力的需求，進(jìn)一步節(jié)省運(yùn)行能耗，比如，用氣點(diǎn)壓力要求0. 5MPa,消耗氣量10L/hr，設(shè)置了一個(gè)存儲(chǔ)容積為100L的氣瓶，儲(chǔ)存壓力3. OMPa,理論上，該氣瓶可應(yīng)用于保障0. 5ΜΙ^使用壓力的氣體儲(chǔ)存量約為100(L)*(3. 0-0. 5)*10 = 2500 (L)，可保障約2500 (L)/10 (L/hr) = 250小時(shí)，但如果將氣瓶中加入了一種可在3. OMPa 下提高3倍儲(chǔ)存量的吸附劑，同樣設(shè)置了一個(gè)存儲(chǔ)容積為100L的氣瓶，儲(chǔ)存壓力3. OMPaJS 論上，該氣瓶可應(yīng)用于保障0. 5MPa使用壓力的氣體儲(chǔ)存量約為100 (L)* (3. 0-0. 5)*10*3 =7500 (L)，可保障約7500 (L)/10 (L/hr) = 750小時(shí)，顯然，根據(jù)以上分析，因加入了吸附劑的緩沖罐因可以儲(chǔ)存更多的氣體，在同樣滿足用氣點(diǎn)壓力的條件下通過(guò)采用一種吸附劑以提高氣體的儲(chǔ)存能力，即通過(guò)在原有艦船儀表空氣供給系統(tǒng)中的緩沖罐、氣瓶中加入一種吸附劑，可有效的提高艦船儀表空氣的儲(chǔ)存量，相應(yīng)的，提高了系統(tǒng)的緩沖、儲(chǔ)存能力。采用同等的儲(chǔ)存容積的氣瓶在同等的氣瓶?jī)?chǔ)存壓力下可以獲得更長(zhǎng)的保障時(shí)長(zhǎng)， 這一特性可以靈活應(yīng)用于提高氣瓶?jī)?chǔ)存壓能力，提高保障時(shí)間；采用同等的儲(chǔ)存容積的氣瓶在更小的氣瓶?jī)?chǔ)存壓力下可以與常規(guī)沒(méi)有加入吸附劑的儲(chǔ)存氣瓶可以獲得相同的保障能力，這一特性可以靈活應(yīng)用于減少氣瓶?jī)?chǔ)存壓力，提高安全性，也因?yàn)閮?chǔ)存壓力的降低，間接的降低了壓縮機(jī)壓力的選型要求，或者節(jié)省了壓縮能耗；采用更小的儲(chǔ)存容積的氣瓶在同等的儲(chǔ)存壓力下可以與常規(guī)沒(méi)有加入吸附劑的儲(chǔ)存氣瓶可以獲得相同的保障能力，這一特性可以靈活應(yīng)用于減少氣瓶?jī)?chǔ)存容積，減少占地，節(jié)約安裝空間；因此，針對(duì)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)就地供給的壓縮空氣保障系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通過(guò)本發(fā)明，因?yàn)榧尤胛絼┖蟮膬?chǔ)存氣體的能力的增強(qiáng)，可靈活的在延長(zhǎng)保障時(shí)間、節(jié)省氣體的壓縮能、減少氣瓶?jī)?chǔ)存的壓力、提高安全性、減少氣瓶的儲(chǔ)存容積和尺寸等各方面進(jìn)行調(diào)整，從而降低艦船儀表空氣系統(tǒng)的資源需求取得額外的效益。
以下結(jié)合附

圖1-4和各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。附圖1本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例中采用冷凍干燥處理機(jī)的中低壓儀表空氣系統(tǒng)就地直接供氣的系統(tǒng)原理圖附圖2本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例中采用吸附式干燥系統(tǒng)的中低壓儀表空氣系統(tǒng)就地直接供氣的系統(tǒng)原理圖附圖3本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例中采用吸附式干燥系統(tǒng)的多級(jí)增壓高壓儀表空氣系統(tǒng)就地直接供氣的系統(tǒng)原理圖附圖4本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例中采用預(yù)先增壓處理儲(chǔ)存的儀表空氣系統(tǒng)就地直接供氣的系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如附圖1，是本發(fā)明一種采用冷凍干燥處理方法的中低壓(典型的，如0.5 2. OMPa)儀表空氣系統(tǒng)就地直接供氣的系統(tǒng)原理圖，可以滿足常壓露點(diǎn)不超過(guò)-20°C的一般用途儀表壓縮空氣的需求?？諝饨?jīng)壓縮機(jī)ABOl壓縮，典型的，如從大氣壓壓縮到0. 7MPa,再經(jīng)過(guò)濾器AFOl除掉顆粒類的雜質(zhì)、液態(tài)水后進(jìn)入冷凍干燥機(jī)TCOl進(jìn)一步除掉其含有的氣態(tài)水，在冷凍干燥機(jī)TCOl中，壓縮空氣中含有的水蒸氣因冷凍干燥機(jī)中冷媒換熱冷凝后排除出系統(tǒng)，進(jìn)一步再依次經(jīng)過(guò)二次過(guò)濾器AF02、AF03、AF04進(jìn)入緩沖罐PV01，再經(jīng)截止閥JV101、調(diào)壓閥 WTVlOl向用氣點(diǎn)直接供氣，可獲得常壓露點(diǎn)約_20°C的一般用途儀表空氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例的區(qū)別在于通過(guò)在緩沖罐PVOl中裝填吸附劑，典型的，如加入一種由上海偎達(dá)弗材料科技有限公司生產(chǎn)的孔徑為的3A的PH-5型沸石分子篩 (按重量百分比成分為硅鋁酸鹽85%、粘結(jié)劑10%、功能離子5%。)，加入量占該緩沖罐 PVOl水容積的80%的體積，可將氣體緩沖罐PVOl的儲(chǔ)存能力提高至原儲(chǔ)存能力的2倍，因?yàn)閮?chǔ)存能力的提高，在同等條件下減少了用氣點(diǎn)的壓力波動(dòng)，提高了儀表空氣用氣的質(zhì)量， 還因儲(chǔ)存能力的增強(qiáng)，減少了緩沖罐儲(chǔ)存的壓差，間接的減少了壓縮能的資源需求，當(dāng)然， 也可在滿足用氣條件下減少緩沖罐的體積，降低艦船儀表空氣系統(tǒng)的資源需求。實(shí)施例2:如附圖2，是一種采用吸附干燥處理方法的中低壓儀表空氣系統(tǒng)就地直接供氣的系統(tǒng)原理圖，可以滿足常壓露點(diǎn)-40°C甚至達(dá)到-60°C以上的儀表壓縮空氣的需求?？諝饨?jīng)壓縮機(jī)ABOl壓縮，典型的，如壓縮到0. 7MPa,再依次經(jīng)過(guò)濾器AFOl和AF02 除掉顆粒類的雜質(zhì)、液態(tài)水后進(jìn)入吸附干燥機(jī)進(jìn)一步除掉其含有的氣態(tài)水；吸附干燥機(jī)中包含兩個(gè)并聯(lián)的裝填了吸附劑的吸附塔AOl和B01，壓縮空氣中含有的水蒸氣因吸附干燥機(jī)中裝填的吸附劑而除去，典型的吸附劑為硅膠、氧化鋁、或者13X分子篩的一種或者以上多種的混合物，按公知技術(shù)確定吸附劑干燥機(jī)中所需的水吸附劑裝填量，水蒸氣因被吸附劑吸附而留存在系統(tǒng)并在一定時(shí)間內(nèi)排除出系統(tǒng)，未被吸附的空氣組分達(dá)到水含量要求經(jīng)粉塵過(guò)濾器AFOl后進(jìn)入緩沖罐PV02，再經(jīng)截止閥JV101、調(diào)壓閥WTVlOl向用氣點(diǎn)就地直接供氣，可獲得常壓露點(diǎn)_40°C甚至達(dá)到_60°C以上的儀表空氣。其特征在于，本實(shí)施例通過(guò)在緩沖罐PV02中裝填以吸附劑，典型的，如加入一種由上海偎達(dá)弗材料科技有限公司生產(chǎn)的孔徑為的5A的PH-5型沸石分子篩(按重量百分比成分為硅鋁酸鹽85%、粘結(jié)劑10%、功能離子5%。)，加入量占該緩沖罐PVOl水容積的 100%的體積，可將氣體緩沖罐PV02的儲(chǔ)存能力提高至原儲(chǔ)存能力的2倍，因?yàn)閮?chǔ)存能力的提高，在同等條件下減少了用氣點(diǎn)的壓力波動(dòng)，提高了儀表空氣用氣的質(zhì)量，還因儲(chǔ)存能力的增強(qiáng)，減少了緩沖罐儲(chǔ)存的壓差，間接的減少了壓縮能的資源需求，當(dāng)然，也可在滿足用氣條件下減少緩沖罐的體積，降低艦船儀表空氣系統(tǒng)的資源需求。實(shí)施例3 如附圖3，是一種采用吸附干燥處理方法的高壓(典型的，如10 40MPa)儀表空氣系統(tǒng)就地直接供氣的系統(tǒng)原理圖，可以滿足常壓露點(diǎn)-40°C甚至達(dá)到-60°C以上的儀表壓縮空氣的需求?？諝饨?jīng)多級(jí)壓縮機(jī)增壓壓縮，典型的，每級(jí)均設(shè)有換熱器、排水器，將壓縮后的氣體冷卻并將冷凝水排除出系統(tǒng)，如最終壓力增壓到40MPa，再經(jīng)高壓吸附干燥機(jī)進(jìn)一步除掉其含有的氣態(tài)水，在吸附干燥機(jī)中，如公知技術(shù)，壓縮空氣中含有的水蒸氣因吸附干燥機(jī)中裝填的吸附劑而除去，典型的吸附劑如硅膠、氧化鋁、13X分子篩的一種或者多種的混合物， 水蒸氣因被吸附劑吸附而留存在系統(tǒng)并在一定時(shí)間內(nèi)排除出系統(tǒng)，未被吸附的空氣組分達(dá)到水含量要求經(jīng)粉塵過(guò)濾器AFOl后進(jìn)入高壓氣瓶PV01，再經(jīng)截止閥JV101、調(diào)壓閥WTVlOl 向用氣點(diǎn)直接供氣或減壓供氣，可獲得常壓露點(diǎn)-40°C甚至達(dá)到-60°C以上的儀表空氣。其特征在于，本實(shí)施例通過(guò)在高壓氣瓶PVOl中裝填以吸附劑，典型的，如加入一種由上海偎達(dá)弗材料科技有限公司生產(chǎn)的以酚醛樹脂熱解制備的吸附材料(按重量百分比為無(wú)定形碳80%、粘結(jié)劑15%、功能離子5% )，該吸附材料的BET表面積達(dá)4000m2/g，堆密度約0. lkg/L，加入量占該緩沖罐PVOl水容積的50%的體積，可將高壓氣瓶PVOl的儲(chǔ)存能力提高至原儲(chǔ)存能力的3. 5倍，因?yàn)閮?chǔ)存能力的提高，在同等條件下減少了用氣點(diǎn)的壓力波動(dòng)，提高了儀表空氣用氣的質(zhì)量，還因儲(chǔ)存能力的增強(qiáng)，減少了氣瓶?jī)?chǔ)存的壓差，間接的減少了壓縮能的資源需求，當(dāng)然，也可在滿足用氣條件下減少氣瓶的儲(chǔ)存容積，降低艦船儀表空氣系統(tǒng)的資源需求。實(shí)施例4 如附圖4所示，一種典型的以氣瓶通過(guò)用氣點(diǎn)給氣動(dòng)裝置就地供氣保障的系統(tǒng)原理圖，顯然，在高壓氣瓶PVOl中裝填以吸附劑，典型的，如加入一種由上海偎達(dá)弗材料科技有限公司生產(chǎn)的以酚醛樹脂熱解制備的吸附材料(按重量百分比為無(wú)定形碳80%、粘結(jié)劑15%、功能離子5% )，其BET表面積達(dá)4000m2/g，堆密度約0. lkg/L，加入量占該緩沖罐 PVOl水容積的50%的體積，可將高壓氣瓶PVOl的儲(chǔ)存能力提高至原滿載儲(chǔ)存能力的3. 5 倍，因?yàn)閮?chǔ)存能力的提高，在同等條件下減少了用氣點(diǎn)的壓力波動(dòng)，提高了儀表空氣用氣的質(zhì)量，還因儲(chǔ)存能力的增強(qiáng)，延長(zhǎng)了就地設(shè)置的氣瓶的供給保障時(shí)間，同樣的，也能減少了氣瓶?jī)?chǔ)存的壓差，間接的減少了壓縮能的資源需求，當(dāng)然，也可在滿足用氣條件下減少氣瓶的儲(chǔ)存容積，降低艦船儀表空氣系統(tǒng)的資源需求；實(shí)施例5:本實(shí)施例中，在各種儀表空氣儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的緩沖罐和高壓氣瓶中裝填了適當(dāng)?shù)奈絼┎牧?，典型的，如加入一種由上海偎達(dá)弗材料科技有限公司生產(chǎn)的孔徑為5A的PH-5型沸石分子篩(按重量百分比成分為硅鋁酸鹽85%、粘結(jié)劑10%、功能離子5%。)，加入量占該緩沖罐水容積的100%的體積，由于儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的緩沖罐和/或高壓氣瓶的儲(chǔ)存能力提高，可以提升整個(gè)系統(tǒng)的儀表空氣的儲(chǔ)存能力至2 4倍，延長(zhǎng)保障時(shí)間，減少儲(chǔ)存設(shè)備的體積， 減少氣體壓縮能。實(shí)施例6 實(shí)施例中，在各種儀表空氣儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的緩沖罐和高壓氣瓶中裝填的吸附劑為由上海偎達(dá)弗材料科技有限公司生產(chǎn)的孔徑為IOA的PH-5型沸石分子篩(按重量百分比成分為硅鋁酸鹽85%、粘結(jié)劑10%、功能離子5%。)，加入量占該緩沖罐水容積的100%的體積， 由于儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的緩沖罐和/或高壓氣瓶的儲(chǔ)存能力提高，可以提升整個(gè)系統(tǒng)的儀表空氣的儲(chǔ)存能力至2 4倍，延長(zhǎng)保障時(shí)間，減少儲(chǔ)存設(shè)備的體積，減少氣體壓縮能。以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等效變化，如對(duì)工藝參數(shù)或裝置做出的變動(dòng)和改良仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.艦船儀表空氣就地供給系統(tǒng)，主要包括順次連接的壓縮機(jī)、過(guò)濾器、干燥系統(tǒng)、以及用于存儲(chǔ)空氣的緩沖罐或高壓氣瓶，緩沖罐或高壓氣瓶通過(guò)截止閥和調(diào)壓閥直接與終端用氣點(diǎn)相連通；所述的干燥系統(tǒng)為采用冷凍干燥處理裝置或者吸附式干燥裝置的中低壓儀表空氣系統(tǒng)，或者為采用吸附式干燥系統(tǒng)的經(jīng)單級(jí)或多級(jí)增壓的高壓儀表空氣系統(tǒng)，或者為采用預(yù)先增壓處理儲(chǔ)存裝置的儀表空氣系統(tǒng)；所述的冷凍干燥處理裝置為冷凍干燥機(jī)；所述的吸附式干燥裝置為并聯(lián)的具有雙吸附塔的具有充填吸附劑的吸附干燥機(jī)；所述的預(yù)先增壓處理儲(chǔ)存裝置為另一組高壓氣瓶；其特征在于在不提高儲(chǔ)存壓力的前提下所述的高壓氣瓶或緩沖罐內(nèi)裝填能夠增加儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體質(zhì)量的吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的吸附劑是碳吸附材料或沸石分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的碳吸附材料為聚丙烯腈的熱解產(chǎn)物、酚醛樹脂的熱解產(chǎn)物、椰子殼的熱解產(chǎn)物、橄欖石的熱解產(chǎn)物中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的碳吸附材料按重量百分比成分為無(wú)定形碳80%、粘結(jié)劑15%、功能離子5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的沸石分子篩孔徑為3 10A，按重量百分比成分為硅鋁酸鹽85 %、粘結(jié)劑10 %、功能離子5 %。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的吸附劑是孔徑為5A的PH-5型沸石分子篩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一或5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于吸附干燥機(jī)的吸附塔中的充填吸附劑為硅膠、氧化鋁、或者13X分子篩中的一種或者多種的混合物。
8.采用上述權(quán)利要求之一所述系統(tǒng)的艦船儀表空氣就地供給方法，空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，再經(jīng)過(guò)濾器除掉顆粒類的雜質(zhì)、液態(tài)水后進(jìn)入干燥系統(tǒng)進(jìn)一步除掉含有的氣態(tài)水；然后通過(guò)儀表空氣儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的高壓氣瓶或緩沖罐對(duì)經(jīng)壓縮和過(guò)濾干燥處理的壓縮空氣進(jìn)行存儲(chǔ)，所述的高壓氣瓶或緩沖罐通過(guò)控制閥與各用氣點(diǎn)連接進(jìn)行直接供氣；其特征在于在不提高儲(chǔ)存壓力的前提下，在所述的高壓氣瓶或緩沖罐中裝填能夠增加儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體質(zhì)量的吸附劑；當(dāng)采用冷凍干燥機(jī)作為干燥系統(tǒng)去除氣態(tài)水時(shí)，在冷凍干燥機(jī)中，壓縮空氣中含有的水蒸氣因冷凍干燥機(jī)中冷媒換熱冷凝后排除出系統(tǒng)，進(jìn)一步再依次經(jīng)過(guò)二次過(guò)濾器進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)截止閥、調(diào)壓閥向用氣點(diǎn)直接供氣；當(dāng)采用吸附干燥機(jī)作為干燥系統(tǒng)去除氣態(tài)水時(shí)，吸附干燥機(jī)的吸附塔中裝填有硅膠、氧化鋁、或者13X分子篩中的一種或者多種的混合物為充填吸附劑，壓縮空氣中含有的水蒸氣因被吸附劑吸附而留存在系統(tǒng)并排除出系統(tǒng)，未被吸附的空氣組分達(dá)到水含量要求經(jīng)粉塵過(guò)濾器后進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)截止閥、調(diào)壓閥向用氣點(diǎn)直接供氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的壓縮空氣經(jīng)壓縮機(jī)后的空氣壓力為 0. 5MPa 40MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于所述供給空氣的常壓露點(diǎn)為-60°C -20"C。
全文摘要
本發(fā)明涉及艦船儀表空氣就地供給系統(tǒng)及方法，主要包括順次連接的壓縮機(jī)、過(guò)濾器、干燥系統(tǒng)、緩沖罐或高壓氣瓶，緩沖罐或高壓氣瓶通過(guò)截止閥和調(diào)壓閥直接與終端用氣點(diǎn)相連通；其特征在于在所述的高壓氣瓶或緩沖罐在不提高儲(chǔ)存壓力的前提下裝填能夠增加儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體質(zhì)量的吸附劑。在同等條件下減少了用氣點(diǎn)的壓力波動(dòng)，提高了儀表空氣用氣的質(zhì)量，延長(zhǎng)了就地設(shè)置的氣瓶的供給保障時(shí)間，能減少氣瓶?jī)?chǔ)存的壓差，間接的減少了壓縮能的資源需求，在滿足用氣條件下減少氣瓶的儲(chǔ)存容積。
文檔編號(hào)B01D53/26GK102489127SQ20111038012
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者丁艷賓, 何海林, 吳國(guó)凡, 張軒, 朱娜, 李小軍, 趙宏煒, 陳宗蓬 申請(qǐng)人:上海穗杉實(shí)業(yè)有限公司, 中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心