[发明专利]一种纯净空气压缩装置

说明书

本发明为一种纯净空气压缩装置，在3柱塞斜盘活塞压缩机中加入2个可再生变压吸附装置，通过在气体压缩回路中加入三位四通阀、压力传感器和安全阀并对气路进行改进，2个气缸和2个可再生变压吸附装置形成2条可再生变压吸附回路，另外一个气缸形成气体压缩回路对外输出高压气体，其中1条可再生变压吸附回路处于吸附状态，除去空气中的水和二氧化碳，为气体压缩回路提供纯净空气气源，而另外1条可再生变压吸附回路则处于再生状态，通过压力传感器和三位四通阀来切换可再生变压吸附回路工作状态，从而可持续为气体压缩回路提供纯净空气气源，对外输出高压纯净空气。本发明装置能够有效的除去空气中水和二氧化碳，提供纯压缩空气，具有结构紧凑、装维护方便、工作效率高等诸多优点。

技术领域

本发明涉及一种纯净空气压缩装置，主要提供纯净压缩空气。

背景技术

压缩机作为一种清洁能源装置，能够将将低压气体提升为高压气体，被广泛应用机械冶金、石油化工、食品、交通等众多工业领域。当压缩机工作在寒冷野外环境下工作时，有时其工作温度低至-40℃。由于空气中的水和二氧化碳的露点温度较低，在低温环境中对其压缩容易形成冰晶颗粒，如果不将其及时去除，将会造成液击、水蚀、堵塞、卡死等机械故障，而且有时对高压气体的湿度也有一定的要求，也需要除去空气中的水分。因此，需要一种纯净空气压缩装置，能够有效除去空气中的水和二氧化碳，提供纯净压缩空气。可再生变压吸附作为一种新型气体吸附分离技术，是利用吸附剂在一定压力下对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开，再通过降压、抽真空、冲洗和置换的方式可将吸附剂中吸附的气体释放出来，从而使得吸附剂再生，实现重复循环利用，具有产品纯度高、设备简单、操作维护方便等诸多优点。因此，将压缩机与可再生变压吸附装置实现一体化设计，能够高效的提供纯净压缩空气。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种纯净空气压缩装置，在3柱塞斜盘活塞压缩机中加入2个可再生变压吸附装置，通过在气体压缩回路中加入三位四通阀、压力传感器和安全阀并对气路进行改进，能够有效除去空气中的水和二氧化碳，提供纯净压缩空气。该装置不但结构紧凑，安装维护方便，而且工作效率高。

为实现上述目的，本发明为一种可再生变压吸附装置，包括：空气过滤器、1号气缸进气单向阀、1号气缸排气单向阀、1号气缸、1号压力传感器、2号气缸进气单向阀、2号气缸排气单向阀、2号气缸、2号压力传感器、1号变压吸附筒、2号变压吸附筒、三位四通阀、3号气缸进气单向阀、3号气缸排气单向阀、3号气缸、安全阀、消音器、电机和斜盘。

压缩机为3柱塞斜盘活塞压缩机，1号气缸、2号气缸和3号气缸均匀分布在同一圆周上，相位角为120°，电机通过斜盘将旋转运动转化为活塞的往复直线运动，实现对3个气缸的吸气和压缩。在压缩机中形成两条可再生变压吸附回路：一条可再生变压吸附回路是由空气过滤器、1号气缸进气单向阀、1号气缸排气单向阀、1号气缸、1号压力传感器和1号变压吸附筒组成，形成1号可再生变压吸附回路；另一条可再生变压吸附回路是由空气过滤器、2号气缸进气单向阀、2号气缸排气单向阀、2号气缸、2号压力传感器和2号变压吸附筒组成，形成2号可再生变压吸附回路。三位四通阀用来决定两条可再生变压吸附回路的工作状态，当一条可再生变压吸附回路处于吸附状态时，可有效除去空气中的水和二氧化碳，为3号气缸压缩气体提供纯净空气气源，而另一条可再生变压吸附回路则处于再生状态，气缸将排出的气体对吸附剂实现冲洗再生。因此，通过切换三位四通阀通电状态，可以持续为3号气缸进行气体压缩提供纯净空气气源，确保压缩机高效工作。

变压吸附筒中装满吸附水和二氧化碳能力较强分子筛，其最佳吸附压力为0.5MPa，因此3号气缸进气单向阀的开启压力设置为0.5MPa，同时在可再生变压吸附回路中安装安全阀，安全压力设定为0.6MPa，确保变压吸附筒中吸附剂的最佳工作压力。

在可再生变压吸附回路中安装压力传感器，用来检测变压吸附筒中气体的压力，可根据气体压力判断变压吸附筒的工作状态，从而为其切换工作状态提供信息来源。