[发明专利]用于压缩和干燥气体的设备以及应用于该设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于压缩和干燥气体的设备。

背景技术

这些设备已知由具有这样一种干燥器的压缩机设备构成，该干燥器采用干燥剂或去湿剂来干燥与之连通的气体，由此该压缩机设备一方面包括具有串联在一起以形成第一低压级的具有入口和出口的两个或多个压缩机机头以及每个其入口通过压力管道与前一个压缩机机头的出口连接的一个或多个随后的高压级，并且另一个方面包括其中结合有后冷却器的出口管道，由此干燥剂设有干燥部分和再生部分。

干燥部分填充有用于干燥被引导从中穿过的气体的干燥剂，并且为此具有与压缩机设备的所述出口管道连接的入口和也用作设备出口以便给可以与用户连接的下游管网提供压缩干燥气体的出口。

在所要干燥的压缩气体流过在干燥部分中的干燥剂时，通过吸收或吸附将水分从气体吸收到干燥剂中。

在再生部分中，使得已经用于干燥气体并且饱含或部分饱含已经从所要干燥的气体中吸出的水分的干燥剂再生。

干燥剂在再生部分中由再生气体干燥，该再生气体经由该再生部分的入口和出口引导。

如果使用“压缩热”干燥器(HOC干燥器)，则再生气体在后冷却器上游的位置处例如在最后压缩机机头的出口上从压缩机设备的所述出口管道直接分出，在那里分出的再生气体相对潮湿，但是由于高温呈现出足够低的相对湿度以在将再生气体引导穿过该再生部分时从所再生的干燥剂中吸收水分。

已知设备的缺点在于，在再生之后，干燥剂仍然含有一定量水分，从而该干燥剂在它在最后阶段用于干燥压缩气体时只能从所要干燥的气体中吸收相对有限的水分，并且所干燥的气体因此在离开该设备时具有残余的水分含量。

干燥剂吸收水分的能力因此受到限制，从而来自干燥部分的干燥剂将马上必须再生。

在已知的设备中，压缩气体在每个压缩级之后通常在中间冷却器或后冷却器中受到冷却以便实现随后段或随后干燥剂的良好工作，从气体中提取的热量为损失能量，这也决定了所提供的压缩和干燥气体的价格。

所用的中间冷却器和后冷却器也决定了整个设备的成本。

发明内容

本发明的目的在于改进用于压缩和干燥气体的已知设备，其不包含所述和/或其它缺点中的一个或多个。

为此，本发明涉及如上所述的设备，其中所述再生气体的至少一部分由气体-气体热交换器加热，该热交换器具有装入到再生管道中的初级部分和由所述压缩机机头的压力侧供气的次级部分，并且其中所述气体-气体热交换器的次级部分设置在所述低压级和随后的高压级之间延伸的压力管道中。

这种设备的优点在于，通过进一步加热再生气体，从而在再生气体中存在的水的分压力进一步降低，这实际上与没有进行额外加热相比导致能够吸收更多水分的加热再生气体，并且再生的干燥剂最终将更干燥。

由于用在干燥部分中的再生干燥剂从一开始就更干燥，所以再生的干燥剂将能够在干燥阶段期间从所要干燥的气体中吸收更多的水分，从而所提供的压缩气体在离开该设备时将更干燥，并且因此在干燥能力方面存在有利的影响。

在干燥部分中的干燥剂因此将必须不太快地再生。

从压缩机设备的压缩热中也回收了加热再生气体所需的热量的至少一部分，由此为此所采用的气体-气体热交换器能够完全或部分代替在已知设备中用来冷却压缩气体的一个或多个冷却器。

因此，从压缩气体中提出的能量能够有用地用于在再生部分中对干燥剂进行更强地干燥，这对所提供的压缩干燥气体的成本是有利的，因为所损失的能量更少。

所供应的气体因此将更干燥，并且还能够以更优惠的价格生产出。

目的在于在再生部分的入口处的再生气体温度最大，从而能够从压缩气体中回收尽可能多的热量，并且在再生区域中对干燥剂的干燥的影响也最大。

优选的是，再生气体通过其中结合有所述热交换器的初级部分的所述再生管道从由所述设备压缩的气体中分出，并且该再生管道将再生部分的入口连接至压缩机设备的所述出口管道或者干燥部分的出口。

根据本发明的优选特征，采用了两个连续的再生阶段，即通过第一再生管道供应再生气体的第一再生阶段和通过第二再生管道供应再生气体的用来进一步将干燥剂干燥的随后的第二再生阶段，并且在两个再生管道中的至少一个中设置所述气体-气体热交换器。

通过第二再生管道供应的第二再生气体量与通过第一再生管道供应的第一再生气体量相比呈现出更低的相对湿度，例如这是由于第二再生气体量呈现出比所述第一气体量更高的温度和/或因为第二气体量已经干燥。

本发明的所述优点因此得到进一步加强。