一种高温压缩空气冷却净化系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种空气冷却净化技术领域，更具体地说，它涉及一种高温压缩空气冷却净化系统及其使用方法。
背景技术
压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、空气压缩机食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。而在夏季，压风机中进气温度高，压缩空气出气温度也高，所以在压缩空气系统中也需要采用冷却装置将压缩空气处理成具有一定温度和相对湿度的干燥气再进行使用。
但是在压缩空气系统的原配置冷干设备在极限运行状态下(流量大于压缩机10％左右)，只能由60-85℃降到约40-50℃，当天气炎热的情况下，能效更低。而且除水净化效果差，南方由于天气潮湿，压缩空气的大量水分夹着各种杂质输送到末级过滤器中导致过滤器过早地堵塞以及水分的进入更使得各种气动元件锈蚀损坏，最终导致机器设备无规律的出现各种故障，给安全生产带来了很大的影响，无法满足生产车间要求使用高质量压缩空气的要求。
因此，需要一种解决上述问题的方案。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高温压缩空气冷却净化系统及其使用方法，使用该系统能够将压风机输出的高温压缩空气经过一级冷却大幅度的降温，并自动将压缩空气中的水分排出，为二级冷却系统降温奠定良好基础；而且压缩空气的除水净化效果好，能防止末级过滤器堵塞以及各种气动元件锈蚀损坏，防止机器设备出现故障，保证生产安全，非常有利于满足生产车间要求高质量压缩空气的要求。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高温压缩空气冷却净化系统，包括一级冷却装置、储气罐1和二级冷却过滤装置，所述一级冷却装置的出气口连接所述储气罐1，所述储气罐1的出气口连接所述二级冷却过滤装置；其中，所述一级冷却装置包括换热器、凉水塔、储水箱和管道泵，所述换热器的进气口接入高温的压缩气体，所述换热器的出水口连接所述凉水塔进水口，所述凉水塔的出水口连接所述储水箱进水口，所述储水箱的出水口连接所述管道泵抽水口，所述管道泵的出水口连接所述换热器，且所述储水箱还连接有外部补水管，所述储水箱上设有水位电极。
在其中一个实施例中，所述换热器为直管式换热器。
在其中一个实施例中，所述直管式换热器底部设有第一排水管，所述第一排水管上设有第一电磁阀，且所述直管式换热器进气口设有单向阀。
在其中一个实施例中，所述储水箱与所述管道泵连接处设有过滤器，所述过滤器设置在所述储水罐的出水口处，且通过弹性接头连接所述管道泵的抽水口。
在其中一个实施例中，所述外部补水管上设有第二电磁阀。
在其中一个实施例中，所述储气罐上设有气压表和安全阀，且所述储气罐的底部设有第二排水管，所述第二排水管上设有第三电磁阀，所述储气罐的上端设置出气口，所述储气罐进气口连接所述换热器出气口。
在其中一个实施例中，所述二级冷却过滤装置包括粗过滤器、冷干机、一级精过滤器和二级精过滤器，所述粗过滤器进气口连接所述储气罐的出气口，所述粗过滤器的出气口连接所述冷干机的进气口，所述冷干机的出气口连接所述一级精过滤器的进气口，所述一级精过滤器的出气口连接所述二级精过滤器的进气口，所述二级精过滤器的出气口连接需要生产供气管。
本发明还包括一种高温压缩空气冷却净化方法，其方法为：高温的压缩空气接入到一级冷却装置，一级冷却装置经过循环换热将高温的压缩空气进行冷却；经过一级冷却装置冷却的压缩空气接入到储气罐内，储气罐内的压缩空气在储气罐内由储气罐的上端设置出气口输出，压缩空气中的水分部分冷凝到储气罐的底部，由储气罐的底部设置的第二排水管排出；储气罐输出的压缩空气流到二级冷却过滤装置中进行过滤和二次冷却即可进行使用。
在其中一个实施例中，所述压缩空气在一级冷却装置循环换热冷却的方法为：高温的压缩空气从换热器入口进入换热器，换热器通过储水箱提供冷水将压缩空气进行换热冷却；换热器经过换热冷却后产生的热水通过换热器上方输出到凉水塔进行冷却；凉水塔冷却后的冷却水进入到储水箱；储水箱的水再经过管道泵抽到换热器进行换热；重复上述步骤即可进行循环换热冷却压缩空气。
在其中一个实施例中，所述压缩空气在二级冷却过滤装置冷却过滤的方法为：储气罐输出的压缩空气经过粗过滤器进行粗过滤，过滤压缩空气中部分的水分和杂质；经过粗过滤器过滤后的压缩空气流到冷干机进行二次冷却；二次冷却后的压缩空气再依次经过一级精过滤器和二级精过滤器进行精过滤后即可进行使用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
其一，通过本发明可以使将压风机输出的高温压缩空气经过一级冷却由50℃-80℃降低50％左右，将高温气体降至常温，降温幅度可通过调节循环水泵的流速机、凉水塔、风扇得到大幅度的降温，并且进行自动将压缩空气的水分排出，为二级冷却系统--冷干机的降温到10℃--20℃的理想除水奠定良好基础；
其二，通过本发明储气罐和二级冷却过滤装置，压缩空气除水净化效果好，压缩空气的大量水分夹着各种杂质输送到储气罐和二级冷却过滤装置中，在储气罐和二级冷却过滤装置中水分冷却和杂质过滤效果好，能防止过滤器堵塞以及各种气动元件锈蚀损坏，防止机器设备出现故障，保证生产安全，满足生产车间要求高质量压缩空气的要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中一级冷却装置的结构示意图；
图中：1、储气罐；101、气压表；102、安全阀；103、第二排水管；104、第三电磁阀；2、换热器；201、第一排水管；202、第一电磁阀；203、单向阀；3、凉水塔；4、储水箱；401、外部补水管；402、第二电磁阀；403、水位电极；5、管道泵；6、过滤器；601、弹性接头；7、粗过滤器；8、冷干机；9、一级精过滤器；10、二级精过滤器；11、第四排水管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。
参考图1、图2，一种高温压缩空气冷却净化系统，包括一级冷却装置、储气罐1和二级冷却过滤装置，一级冷却装置的出气口连接储气罐1，储气罐1的出气口连接二级冷却过滤装置。
其中，一级冷却装置包括换热器2、凉水塔3、储水箱4和管道泵5，换热器2为直管式换热器，直管式换热器底部设有第一排水管201，第一排水管201上设有第一电磁阀202，直管式换热器进气口设有单向阀203，换热器的进气口接入高温的压缩气体，单向阀203能防止压缩空气回流，换热器2的出水口连接凉水塔3进水口，凉水塔3的出水口连接储水箱4进水口，储水箱4的出水口连接管道泵5抽水口，储水箱4与管道泵5连接处设有过滤器6，过滤器6设置在所述储水罐4的出水口处，且通过弹性接头601连接管道泵5的抽水口，管道泵5的出水口连接换热器2；储水箱4上还连接有外部补水管401，外部补水管401上设有第二电磁阀402，储水箱4上设有水位电极403，储水罐内的水由于蒸发等原因下降到低位时，外部补水管401的第二电磁阀402可通过储水箱4上的水位电极403反馈为储水箱4补水。
该一级冷却装置可将压缩空气进行循环换热冷却，其方法为：高温的压缩空气从换热器进气口进入换热器2，换热器2通过储水箱4提供的冷水将压缩空气进行换热冷却；而换热器2经过换热冷却后产生的热水通过换热器2上方输出到凉水塔3进行冷却；凉水塔3冷却后的冷却水进入到储水箱4；储水箱4的水再经过管道泵5抽到换热器2进行换热；重复上述步骤一级冷却装置即可进行循环换热冷却压缩空气，该方法循环换热，压缩空气一级冷却后温度由50℃-80℃降低50％左右，冷却效果好。
储气罐1上设有气压表101和安全阀102，可检查储气罐的气压和保护储气罐的安全，储气罐1的底部设有第二排水管103，第二排水管103上设有第三电磁阀104，压缩空气中的水分部分冷凝或受重力落到储气罐1的底部，第二排水管103可将水分排出，储气罐103的上端设置出气口，储气罐1进气口连接换热器2出气口。
二级冷却过滤装置包括粗过滤器7、冷干机8、一级精过滤器9和二级精过滤器10，粗过滤器7、冷干机8、一级精过滤器9和二级精过滤器10均在底部设置第四排水管11，压缩空气中过滤和冷却掉的水均能从第四排水管11排出，粗过滤器7进气口连接储气罐1的出气口，粗过滤器7的出气口连接冷干机8的进气口，冷干机8的出气口连接一级精过滤器9的进气口，一级精过滤器9的出气口连接二级精过滤器10的进气口，二级精过滤器10的出气口连接需要生产供气管。
其中，本发明装置冷却净化高温压缩空气方法为：高温的压缩空气接入到一级冷却装置，一级冷却装置经过循环换热将高温的压缩空气进行冷却；经过一级冷却装置冷却的压缩空气接入到储气罐1内，储气罐1内的压缩空气在储气罐1内由储气罐1的上端设置出气口输出，压缩空气中的水分部分冷凝到储气罐1的底部，由储气罐1的底部设置的第二排水管103排出；储气罐1输出的压缩空气经过二级冷却过滤装置的粗过滤器7进行粗过滤，过滤压缩空气中部分的水分和杂质；经过粗过滤器7过滤后的压缩空气流到冷干机8进行二次冷却；二次冷却后的压缩空气再依次经过一级精过滤器9和二级精过滤器10进行精过滤后即可进行使用。
本发明装置可以使将压风机输出的高温压缩空气经过一级冷却由50℃-80℃降低50％左右，将高温气体降至常温，降温幅度可通过调节循环水泵的流速机、凉水塔、风扇得到大幅度的降温，并且进行自动将压缩空气的水分排出，为二级冷却系统--冷干机的降温到10℃--20℃的理想除水奠定良好基础；而且储气罐和二级冷却过滤装置使压缩空气除水净化效果好，压缩空气的大量水分夹着各种杂质输送到储气罐和二级冷却过滤装置中，在储气罐和二级冷却过滤装置中水分冷却和杂质过滤效果好，能防止过滤器堵塞以及各种气动元件锈蚀损坏，防止机器设备出现各种故障，保证生产安全，满足生产车间要求高质量压缩空气的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
