本實用新型涉及氣體過濾、干燥設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種內(nèi)置緊湊型冷凍式干燥機。

背景技術(shù)：

從空壓機出來的壓縮空氣是一種不干凈的氣體，其中混有多種雜質(zhì)（包括固體微粒、水、油等）會對生產(chǎn)過程及產(chǎn)品質(zhì)量帶來微害，所以對壓縮空氣進行凈化和干燥處理在產(chǎn)業(yè)方面是必須的。

現(xiàn)有的常規(guī)型冷凍式干燥機預(yù)冷回?zé)崞?、蒸發(fā)器、不銹鋼氣液分離器材質(zhì)為碳鋼，這樣在換熱過程中冷凝下來的冷凝液會銹蝕碳鋼筒體，時間長了這些銹蝕會影響后端成品氣的質(zhì)量，這些銹蝕還會堵死排水管路，造成排水不暢。常規(guī)碳鋼材質(zhì)換熱器的冷干機，換熱效果差，設(shè)備體積較大，成本較高，而且還不符合國家的節(jié)能環(huán)境政策。

常規(guī)冷干機為單獨的箱體式設(shè)備，它是空壓機的后處理設(shè)備，一般安裝于空壓機后面，所以現(xiàn)場安裝時必需要有相應(yīng)的閥門管道安裝連接工作，安裝工作量大，設(shè)備占地面積也較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種一種內(nèi)置緊湊型冷凍式干燥機，結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效率高，安裝方便，設(shè)備占地面積小。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種內(nèi)置緊湊型冷凍式干燥機，包括機架，機架上安裝有用于將壓縮空氣降溫的換熱器，換熱器的壓縮空氣入口管路上設(shè)有主管路過濾器，換熱器的壓縮空氣出口管路上依次設(shè)有不銹鋼氣液分離器和油霧過濾器，換熱器的制冷劑管路出口與制冷壓縮機的吸氣口連接，制冷壓縮機的排氣口依次連接風(fēng)冷冷凝器、干燥過濾器、自動膨脹閥及換熱器的制冷劑入口管路；換熱器、主管路過濾器、不銹鋼氣液分離器和油霧過濾器底部設(shè)有排水管與電動排水器相連。壓縮空氣進出口過濾器等設(shè)備與冷凍式干燥機集裝于一體，結(jié)構(gòu)較緊湊，安裝、使用靈活方便，且兩個過濾器充分過濾壓縮空氣中的各種雜質(zhì)。

作為優(yōu)選，所述換熱器采用不銹鋼列管式換熱器，內(nèi)置有預(yù)冷回?zé)崞骱驼舭l(fā)器。預(yù)冷回?zé)崞鞒醪浇档蜐駸犸柡瓦M氣的溫度和含水量，在一定程度上減輕蒸發(fā)器的熱負荷，進而降低整機的能耗，提高效熱效果，減小換熱器的尺寸從而縮小整體設(shè)備尺寸，降低整機成本。

作為優(yōu)選，所述換熱器和所述制冷壓縮機出口之間設(shè)有管道且管道設(shè)有手閥。根據(jù)需要可手動調(diào)節(jié)制冷劑的流量。

作為優(yōu)選，所述換熱器和所述制冷壓縮機入口之間的管道上設(shè)有低壓控制器。控制管道中制冷劑的壓力，避免壓力過低。

作為優(yōu)選，所述低壓控制器一側(cè)設(shè)有冷媒低壓表。配合低壓控制器，能直觀顯示數(shù)據(jù)，需要時可添加制冷劑。

作為優(yōu)選，所述風(fēng)冷冷凝器和所述干燥過濾器之間的管路上設(shè)有高壓控制器?？刂乒艿乐兄评鋭┑膲毫?，避免壓力過高。

作為優(yōu)選，所述電動排水器包括集水器、電動排水口，集水器的進水口管道上設(shè)有止回閥。止回閥防止水的回流，當(dāng)集水器中水到一定量后，從電動排水口自動排出到相應(yīng)的排水管。

本實用新型的有益效果在于：1.將碳鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)冷回?zé)崞骷罢舭l(fā)器改為二合一的不銹鋼材質(zhì)的板式換熱器。提高效熱效果，減小換熱器的尺寸從而縮小整體設(shè)備尺寸，降低整機成本。

2.換熱器結(jié)構(gòu)型式改變后極大提高了換熱效果，可以使壓縮空氣進出口溫差減小，這樣可以使制冷系統(tǒng)的熱負荷比普通冷凍式干燥機降低30％左右，從而實現(xiàn)它節(jié)能的目的，制冷壓縮機的功率比已知技術(shù)低約30％；結(jié)構(gòu)上也比普通冷凍式干燥機緊湊，比現(xiàn)有的干燥機尺寸減少約1/3。

3.采用二合一不銹鋼板式換熱器及不銹鋼氣液分離器，不至使冷凝下來的液態(tài)水銹蝕換熱器而產(chǎn)生銹蝕，從而保證后端氣源的質(zhì)量及排水管路的順暢。

4.設(shè)備無外箱體，較簡單。

5.空氣進出口過濾器與設(shè)備集裝于一體，結(jié)構(gòu)較緊湊，安裝使用方便，無需客戶現(xiàn)場連接過濾器與冷干機之間的連接管路。

6.集裝過濾器的本套設(shè)備可以內(nèi)置在空壓機箱體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，簡化了設(shè)備到客戶現(xiàn)場后的一些現(xiàn)場安裝工作，方便客戶安裝使用。還可與小型貯氣罐做成一體，做成可移動式的，方便客戶拉至不同場地使用。

附圖說明

圖1是本實用新型的前視圖。

圖2是本實用新型的側(cè)視圖。

圖3是本實用新型的后視圖。

圖4是本實用新型的系統(tǒng)流程圖。

圖中：1、機架； 2、電動排水器；2.1、集水器；2.2、電動排水口；2.3、止回閥；3、換熱器；4、不銹鋼氣液分離器；5、制冷壓縮機；6、干燥過濾器；7、主管路過濾器；8、油霧過濾器；9、自動膨脹閥；10、手閥；11、低壓控制器；12、高壓控制器；13、風(fēng)冷冷凝器；14、冷媒低壓表。

具體實施方式

下面通過具體實施方式和附圖對本實用新型作進一步的說明。

具體實施方式為：如圖1-3所示，一種內(nèi)置緊湊型冷凍式干燥機，包括機架1，機架1上安裝有用于將壓縮空氣降溫的換熱器3，換熱器3采用不銹鋼列管式換熱器，內(nèi)置有預(yù)冷回?zé)崞骱驼舭l(fā)器。換熱器3的壓縮空氣入口管路上設(shè)有主管路過濾器7，換熱器3的壓縮空氣出口管路上依次設(shè)有不銹鋼氣液分離器4和油霧過濾器8，換熱器3中蒸發(fā)器的制冷劑管路出口與制冷壓縮機5的吸氣口連接，制冷壓縮機5的排氣口依次連接風(fēng)冷冷凝器13、干燥過濾器6、自動膨脹閥9及換熱器3中蒸發(fā)器的制冷劑入口管路；換熱器3、主管路過濾器7、不銹鋼氣液分離器4和油霧過濾器8底部設(shè)有排水管與電動排水器2相連。

其中，結(jié)合圖4所示，在換熱器3和制冷壓縮機5出口之間設(shè)有管道且管道設(shè)有手閥10，在換熱器3和制冷壓縮機5入口之間的管道上設(shè)有低壓控制器11，而低壓控制器11一側(cè)設(shè)有冷媒低壓表14，同時，在風(fēng)冷冷凝器13和干燥過濾器6之間的管路上設(shè)有高壓控制器12。

此外，電動排水器2包括集水器2.1、電動排水口2.2，集水器2.1的進水口管道上設(shè)有止回閥2.3。

工作原理為：根據(jù)水的飽和蒸氣壓力和溫度之間的對應(yīng)關(guān)系，利用制冷裝置使壓縮空氣冷卻到一定的露點溫度，析出所含的水份，通過不銹鋼氣液分離器4與電動排水器2將水排出，從而使壓縮空氣得到干燥。

壓縮空氣中水蒸氣的量是由壓縮空氣的溫度決定的：在保持壓縮空氣壓力基本不變的情況下，降低壓縮空氣的溫度可減少壓縮空氣中的水蒸氣含量，而多余的水蒸氣會凝結(jié)成液體。冷凍式干燥機就是利用這一原理采用制冷技術(shù)干燥壓縮空氣的，因此冷凍式干燥機具有制冷系統(tǒng)。

結(jié)合圖4所示，冷凍式干燥機的制冷系統(tǒng)屬于壓縮式制冷，由制冷壓縮機5、風(fēng)冷冷凝器13、換熱器3中的蒸發(fā)器、自動膨脹閥9等四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化并與壓縮空氣和冷卻介質(zhì)進行熱量交換。制冷壓縮機5將蒸發(fā)器內(nèi)的低壓低溫制冷劑吸入制冷壓縮機5汽缸內(nèi)，制冷劑蒸汽經(jīng)過壓縮，壓力、溫度同時升高；高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至風(fēng)冷冷凝器13，在風(fēng)冷冷凝器13內(nèi)，溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的空氣進行熱交換，制冷劑的熱量被空氣帶走而冷凝下來，制冷劑蒸汽變成了液體。這部分液體再被輸送至自動膨脹閥9，經(jīng)過自動膨脹閥9節(jié)流成了低溫低壓的液體并進入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器內(nèi)低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化，而壓縮空氣得到冷卻后凝結(jié)出大量的液體水；蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽又被制冷壓縮機5將吸走，這樣制冷劑便在系統(tǒng)中經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)這樣四個過程，從而完成了一個循環(huán)。

在冷凍式干燥機的制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備,制冷劑在其中吸收壓縮空氣的熱量，實現(xiàn)脫水干燥的目的。制冷壓縮機5將是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。風(fēng)冷冷凝器13是放出熱量的設(shè)備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同制冷壓縮機5輸入功率轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)空氣帶走。自動膨脹閥9對制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。

冷凍干燥法一般可將空氣的壓力露點降到2℃～10℃。當(dāng)壓力露點降到0℃以下，由于空氣中析出的水份在冷卻裝置中會凍結(jié)，排水不但受阻，而且還會凍壞制冷裝置，所以一般不采用。

干燥工藝流程為：結(jié)合圖4所示，45℃熱而潮濕的壓縮空氣由壓縮空氣入口進入主管路過濾器7過濾大顆粒及液態(tài)水后進入二合一不銹鋼板式的換熱器3的預(yù)冷回?zé)崞鞑糠?，與在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻后的壓縮空氣進行熱交換。其中使進入預(yù)冷回?zé)崞鞯?5℃壓縮空氣溫度降至25℃，初步降低濕熱飽和進氣的溫度和含水量，在一定程度上減輕蒸發(fā)器的熱負荷，進而降低整機的能耗；另外在蒸發(fā)器中被冷卻除水到2℃的壓縮空氣經(jīng)不銹鋼氣液分離器4分離掉凝結(jié)水變成干燥的壓縮空氣回到預(yù)冷回?zé)崞鞑糠郑c高溫45℃的壓縮空氣進行熱交換溫度提升到35℃由壓縮空氣出口出去，從而降低壓縮空氣在出口處的相對濕度，使輸氣管道不會因相對濕度過高而出現(xiàn)內(nèi)壁生銹，同時也避免了因外壁溫度過低而出現(xiàn)的管外“掛露”現(xiàn)象，改善車間工作環(huán)境。在預(yù)冷回?zé)崞鞑糠窒阮A(yù)冷到25℃的壓縮空氣再進入到多通道不銹鋼板式換熱器3的蒸發(fā)器部分，與在蒸發(fā)通道內(nèi)的低溫低壓的制冷劑液體進行熱交換，冷卻到2℃，此時有大量的凝結(jié)水凝結(jié)出來，通過蒸發(fā)器底部的排水口接電動排水器2排出。在蒸發(fā)器中壓縮空氣被降溫至2℃，大量的凝結(jié)水從排水口接電動排水器2排出系統(tǒng)外，但仍有大量更為細小的水滴水霧懸浮在壓縮空氣中，如果直接進入預(yù)冷回?zé)崞鞑糠?，這些水滴水霧進入預(yù)冷回?zé)崞鞑糠趾?，隨著熱交換的進行它們中的一部分“二次蒸發(fā)”返回氣相，使成品空氣中的水份含量增加導(dǎo)致露點溫度上升，另一部分來不及蒸發(fā)的液態(tài)水則隨氣流進入用戶管道，使下游用氣設(shè)備中出現(xiàn)液態(tài)水，這樣勢必影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以這里多增設(shè)一個氣水分離部分，由蒸發(fā)器出來的2℃壓縮空氣首先進入特設(shè)的不銹鋼氣液分離器4部分，此分離器內(nèi)部裝有不銹鋼絲網(wǎng)，當(dāng)夾帶著細小的水滴和水霧的壓縮空氣流經(jīng)裝有不銹鋼絲網(wǎng)的不銹鋼氣液分離器4時，由于不銹鋼絲網(wǎng)的表面間隙較小，可以有效除去小至5μm的霧裝微粒，這樣大量的細小的水滴和水霧被凝聚在不銹鋼氣液分離器4部分的底部，通過排水口接電動排水器2排出系統(tǒng)外，被除去水份的2℃的壓縮空氣再進入預(yù)冷回?zé)岵糠峙c進入預(yù)冷回?zé)崞鞑糠值?5℃的壓縮空氣進行熱交換升溫至35℃后再進入空氣出口油霧過濾器8，過濾掉小顆粒雜質(zhì)及液態(tài)水后由壓縮空氣出口排出，排出的壓縮空氣壓力露點低于3℃。

制冷工藝流程為：結(jié)合圖4所示，低溫低壓的液態(tài)制冷劑由制冷劑進口進入二合一的不銹鋼板式換熱器3的蒸發(fā)器部分，吸收大量的壓縮空氣放出的熱量而蒸發(fā)成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，氣態(tài)的低溫低壓的制冷劑從蒸發(fā)器的出口被制冷壓縮機5吸入口吸入，制冷壓縮機5將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑氣體，由制冷壓縮機5的排氣口排至外轉(zhuǎn)子風(fēng)冷冷凝器13進氣口，高溫高壓的制冷劑蒸氣在強制通風(fēng)冷卻下變成高溫高壓的制冷劑液體由出液口排至干燥過濾器6，濾除掉系統(tǒng)中的污物和水分后，進入自動膨脹閥9節(jié)流降溫降壓后變成低溫低壓的制冷劑液體，進入二合一不銹鋼板式換熱器3的蒸發(fā)部分。如此，周而復(fù)始的循環(huán)。

以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，本實用新型可以用于類似的產(chǎn)品上，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。