CN201108797Y

CN201108797Y - 可编程热再生空气干燥控制器

Info

Publication number: CN201108797Y
Application number: CNU2007201577030U
Authority: CN
Inventors: 徐伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2017-11-16

Abstract

一种可编程热再生空气干燥控制器，包括：控制器外壳，控制器外壳上带有控制器操作面板，控制器外壳内安装有电源变压器、可编程控制器PLC和电磁阀电源电路板，可编程控制器PLC的输入端分别与控制器外壳以外的A塔压力传感器、A塔露点温度传感器、B塔压力传感器、B塔露点温度传感器连接，干燥塔压力指示和干燥塔露点温度指示位于控制器操作面板上。可编程控制器PLC的输出端分别与控制器外壳以外的电磁阀DDV₁、电磁阀DDV₂、电磁阀DDV₃、电磁阀DDV₄连接，电磁阀分别与A塔、B塔进气阀、A塔、B塔排气阀连接，控制阀的打开和关闭。气动调节阀阀位指示位于控制器操作面板上。本实用新型可提高干燥效率、降低干燥剂的使用寿命、节能降耗。

Description

可编程热再生空气干燥控制器

技术领域

本实用新型涉及一种空气干燥控制装置，尤其涉及一种可编程热再生空气干燥控制器。

背景技术

压缩空气是工业生产过程中重要的动力能源之一，而空气压缩的过程中不可避免的使得空气的湿度增加，在压缩的工程中也会由于油雾、粉尘等使得压缩空气的质量下降，不能满足作为动力的需要。因此在空气压缩的过程中，要对压缩空气进行净化和干燥去处多余的水分、油雾等杂质。热再生空气干燥器是根据变压吸附原理，利用自热及微加热再生方法对压缩空气进行吸附干燥的。从空压机后部冷却器排出的压缩空气是一种过饱和压缩空气，含有一定量的凝结水，虽然配置了水分离设备，但是压缩空气中仍然含有大量的水分。少量的凝结水影响不大，但是如果由于非正常因素大量的凝结水进入吸附塔内就会导致吸附恶化、露点温度急剧上升，严重时导致吸附剂破裂成粉而必须更换吸附剂的后果。另外，对加热再生干燥机而言，再生气瞬时流量不可过小，否则会降低作为热载体的再生气传热效率，造成局部过热而大部无热，破坏吸附剂结构与性能，同时流量过小会使流速过低，易形成因气流穿越吸附层短路而形成“遂道效应”，而导致无法均匀传热与有效解吸。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可提高干燥效率、降低干燥剂的使用寿命、节能降耗的可编程热再生空气干燥控制器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种可编程热再生空气干燥控制器，包括：控制器外壳，控制器外壳上带有控制器操作面板，控制器外壳内安装有电源变压器，电源变压器为控制器提供工作电源，其特征在于：外壳内还安装有可编程控制器PLC和电磁阀电源电路板，可编程控制器PLC的输入端分别与控制器外壳以外的A塔压力传感器、A塔露点温度传感器、B塔压力传感器、B塔露点温度传感器连接，干燥塔压力指示和干燥塔露点温度指示位于控制器操作面板上；可编程控制器PLC的输出端分别与控制器外壳以外的电磁阀DDV₁、电磁阀DDV₂、电磁阀DDV₃、电磁阀DDV₄连接，电磁阀DDV₁、电磁阀DDV₂、电磁阀DDV₃、电磁阀DDV₄分别与A塔进气阀、B塔进气阀、A塔排气阀、B塔排气阀连接，控制阀的打开和关闭；气动调节阀阀位指示位于控制器操作面板上。

根据所述的可编程热再生空气干燥控制器，其特征在于：所述的控制器操作面板上带有工作塔指示和电源开关。

本实用新型通过对干燥器正常运行影响颇大而又易被忽视的几个方面因素，即进气温度、工作压力、凝结水、油雾、再生气量对热再生过程及干燥效率影响的分析，设计了本实用新型以及与其配套的工艺条件及控制手段，通过本实用新型可以保证压缩空气在常温下的含水量满足生产需要，并对压缩空气进行合理的干燥，通常由于压缩空气连续生产的需要，干燥过程也必须是连续进行的，因此生产过程可以通过本实用新型对失去湿份吸附能力的干燥剂再生，然后循环使用。本实用新型在原有干燥剂再生控制的基础上对工艺过程再次进行优化，根据不同的生产过程选择相应得干燥流程，因此可以极大的提高再生工作效率，减少维护工作量和干燥剂的消耗，减少再生时热空气的用量，提高再生比例，缩短再生时间，提高压缩空气生产过程的效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的控制器操作面板示意图。

图3为本实用新型所控制的干燥塔干燥流程简图。

图4本实用新型控制电路原理图。

图5为可编程控制器PLC控制时序逻辑图。

图6为干燥塔干燥时序图。

附图中：1、干燥塔压力指示；2、干燥塔露点温度指示；3、电源开关；4、气动调节阀阀位指示；5、电源变压器；6、汇线槽；7、控制器外壳；8、电磁阀电源电路板；9、导线束；10、可编程控制器PLC；11、指示灯；12、工作塔指示；13、A塔出气止回阀；14、A塔压力传感器；15、A塔露点温度传感器；16、A塔；17、A塔排气阀；18、A塔进气阀；19、湿空气进口；20、B塔进气阀；21、B塔排气阀；22、排气消声器；23、程序控制器；24、B塔；25、B塔露点温度传感器；26、B塔压力传感器；27、B塔出气止回阀；28、再生气量节流器；29、干空气出口；30、端口盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

压缩空气是工业生产过程中重要的动力能源之一，而空气压缩的过程中不可避免的使得空气的湿度增加，在压缩空气的过程中，要对压缩空气进行净化和干燥去处多余的水分、油雾等杂质，热再生空气干燥器是根据变压吸附原理，利用自热及微加热再生方法对压缩空气进行吸附干燥的。本实用新型通过对干燥器正常运行影响颇大而又易被忽视的几个方面因素，即进气温度、工作压力、凝结水、油雾、再生气量对热再生过程及干燥效率影响的分析，设计了相应的工艺条件及控制手段，主要包括PLC程序控制器、气动调节阀、调节阀气源、电磁阀、操作面板、露点控制节能系统、均压控制系统等七个主要部分组成。可以极大的提高再生比例，减少维护工作量和干燥剂的消耗，从而提高工作效率。

本实用新型如图1、图2图3、图4所示，包括：控制器外壳7，控制器外壳7上带有控制器操作面板，控制器外壳7内安装有电源变压器5，电源变压器5为控制器提供工作电源。外壳7内安装有可编程控制器PLC 10和电磁阀电源电路板8，可编程控制器PLC10的输入端分别与控制器外壳以外的A塔压力传感器14(参见图3、图4)、A塔露点温度传感器15、B塔压力传感器26、B塔露点温度传感器25连接，干燥塔压力指示1和干燥塔露点温度指示2位于控制器操作面板上。可编程控制器PLC(10)的输出端分别与控制器外壳以外的电磁阀DDV₁、电磁阀DDV₂、电磁阀DDV₃、电磁阀DDV₄连接(见图4)，电磁阀DDV₁、电磁阀DDV₂、电磁阀DDV₃、电磁阀DDV₄分别与A塔进气阀18、B塔进气阀20、A塔排气阀17、B塔排气阀21连接，控制A塔进气阀18、B塔进气阀20、A塔排气阀17、B塔排气阀21的打开和关闭。气动调节阀阀位指示4位于控制器操作面板上。控制器操作面板上带有工作塔指示12和电源开关3。

本实用新型的工作原理：

本实用新型是利用变压吸附、再生循环使压缩空气交替流经A、B两个充满吸附剂的塔，即当一个塔在高分压(工作压力)状态下吸附水蒸汽时，另一个塔在低分压(接近大气压)下解吸，然后按设定的时间程序切换。本实用新型主要涉及到的装置和系统为可编程控制器PLC、气动调节阀、调节阀气源、电磁阀、操作面板、露点控制系统、均压控制系统等几个主要部分。额定处理气量为1-300Nm3/min。

可编程控制器PLC用以完成干燥过程工艺参数的设置、修改、自检、干燥塔体的切换、电磁阀通断等过程的控制。

气动调节阀采用开关控制方式，以控制进入和排除干燥器的空气流，并保证正确的启动时间及足够的流量

调节阀气源主要提供气动调节阀的动力气源保证压力范围在0.8-1.2公斤力/平方厘米。洁净度应满足作为气源的基本条件。

电磁阀的作用是保证开启时间以满足气动调节阀气源压力变化过程及响应时间的需要。

操作面板满足一般操作过程便利的需要。

电控箱用以容纳PLC控制器、电磁阀直流电源及其他元气件。

露点控制节能系统是为了让再生空气干燥器尽可能地处于满负荷状态，最大限度的节省能源。露点节能控制系统由露点传感仪和PLC组成。露点传感仪安装在干燥机的出口处。把所需要的露点温度设定在露点节能控制系统上，系统在线对比露点传感头测到的再生空气干燥器出口露点温度和设定值。当实测值低于设定值时，系统不发出吸附/再生切换信号，吸附继续进行，而再生已在规定的时间里结束，即充压后等待切换，此时没有消耗再生空气。当吸干机出口露点温度等于设定值时，系统发出吸附/再生切换信号，进入下一循环。

均压控制系统的作用是比较两个干燥塔的压力，只有在压力相等、干燥塔出口露点温度等于设定值时，系统才可以发出吸附/再生切换信号，进入下一循环。

设备技术特点：

1、采用进口品质无润滑气动调节阀，性能可靠，寿命长。

2、不锈钢阀门减震防腐蚀。

3、导气过滤器及伺服电磁阀进一步确保整机稳定性。

4、自动均压功能使干燥剂的使用时间延长。

5、露点控制，保证干燥器的满负荷工作。

6、先进的调试检测手段确保设备工作的稳定性。

7、低分贝消声器降低噪音。

8、全自动PLC微机控制系统可根据用户要求自主编程设定。

9、工作压力适应范围宽，干燥气体露点低，再生耗气量小，切换时间长，操作方便。

设备主要技术参数：

1、进气温度≤40℃；

2、额定工作压力0.7MPa，允许使用压力0.4-1.0MPa；

3、压降0.02MPa；

4、露点-23℃--40℃；

5、再生耗气量5-8％；

6、进气含油量≤0.01PPm；

7、周期：4～10分钟；

8、控制方式：PLC顺序控制；

9、电源电耗：AC220V、60W，工作环境：室内。

10、安装方式：室内、无基础。

本实用新型使用说明：

两个干燥塔A、B的进出口分别由管道相互连接，为了使两个塔之间进行切换并独立运行，连接处安装了相关阀门。再生干燥器下部的压缩空气进口处设有四个阀门，分别称为进气阀和排气阀，其中A塔排气阀17和B塔排气阀21控制吸附塔卸压、再生气排放。A塔进气阀18和B塔进气阀20控制了压缩空气的流动方向，即决定了吸附和再生的切换。在运行时这四个阀门对角动作。在再生干燥器吸附塔上部出口处，干燥后的压缩空气通过止回阀A塔出气止回阀13、B塔出气止回阀27进入管网。同时，部分再生用干燥空气通过旁通管进入需要再生的吸附塔，旁通管上安装有再生气量节流器28，再生气量节流器28为孔板孔径或球阀，其开启度决定于所需的再生气量并完成再生后二塔的“均压”。

无热再生干燥机的工作原理：

干燥器开机后，A塔吸附运行，B塔再生。在预先设定的时序控制下，A塔进气阀18打开、B塔进气阀20关闭，B塔排气阀21打开、A塔排气阀17关闭，湿空气由湿空气进口19进入A塔，干燥后的空气通过A塔出气止回阀13排入下游管线干空气出口29。部分干燥压缩空气在压差的作用下通过再生气量节流器28的孔板流向B塔，其压力被降至接近大气压，由于降压后空气体积同比例增大，使再生用空气的相对湿度只有干燥空气的几分之一，这样这种特别干燥的再生空气中的水蒸气分压远远低于B塔内吸附剂床层的水蒸气分压。吸附床层中的水蒸气在压差的作用下释放至再生空气中并被带走，再生空气通过B塔排气阀21和排气消声器22排入大气，此过程为半周期；另一半周期为A塔干燥剂再生，B塔对湿空气干燥。(循环一个周期的时间一般为10分钟)。再生结束后，A、B塔不能马上切换，而是先关B塔排气阀21，B塔压力升高至系统压力，即“均压”过程。因为再生时，吸附塔处于大气压状态，与吸附状态有较大的压差，如果直接切换会导致压力冲击，严重时引起机械故障。当两个吸附塔的压力相同、吸干机出口露点温度等于设定值时，控制系统发出信号进行切换——A塔再生、B塔吸附。

从图5和图4可看出，当运行按钮按下，I1有输入，功能块S2立即有输出1，分为两路，一路输入断开延时功能块S1，立即有输出1，B塔进气阀20关闭，同时输入接通延时功能块S7。另一路输入保持接通S5，延时10s后，S4断开有输入1，则输出1，B塔排气阀21打开，同时输入S5复位端使S5复位。260s后，S4输出0，B塔排气阀21阀关闭。经300s后，S1输出0，B塔进气阀20阀开。同时S7输出1也分为两路，一路输入S6断开延时功能块，S6立即输出1，A塔进气阀18关闭。另一路输入S9保持接通功能块。经设定时间10s后输出1，断开延时功能块S8，立即输出1，A塔排气阀17打开，同时输入S9的复位端使S9复位。经设定时间260s后，S8输出0，A塔排气阀17打开。经设定时间300s后，S6输出0，A塔进气阀18打开，S3输出1，输入S2。接着重复开始的工作过程，进入下一个工作周期。如此循环，10min为一个周期。

从空压机后部冷却器排出的压缩空气是一种过饱和压缩空气，含有一定量的凝结水，如果大量的凝结水进入吸附塔内就会导致吸附恶化、露点温度急剧上升，严重时导致吸附剂破裂成粉而必须更换吸附剂的后果，本实用新型通过对干燥器正常运行影响颇大而又易被忽视的几个方面因素，即进气温度、工作压力、凝结水、油雾、再生气量对热再生过程及干燥效率影响的分析，设计了本实用新型的工艺条件及控制手段，通过本实用新型可以保证压缩空气在常温下的含水量，对压缩空气进行合理的干燥，由于对工艺过程的优化，极大提高了工作效率，减少维护工作量和干燥剂的消耗，收到良好的效果。

Claims

1、一种可编程热再生空气干燥控制器，包括：控制器外壳(7)，控制器外壳(7)上带有控制器操作面板，控制器外壳(7)内安装有电源变压器(5)，电源变压器(5)为控制器提供工作电源，其特征在于：外壳(7)内还安装有可编程控制器PLC(10)和电磁阀电源电路板(8)，可编程控制器PLC(10)的输入端分别与控制器外壳以外的A塔压力传感器(14)、A塔露点温度传感器(15)、B塔压力传感器(26)、B塔露点温度传感器(25)连接，干燥塔压力指示(1)和干燥塔露点温度指示(2)位于控制器操作面板上；可编程控制器PLC(10)的输出端分别与控制器外壳以外的电磁阀DDV₁、电磁阀DDV₂、电磁阀DDV₃、电磁阀DDV₄连接，电磁阀DDV₁、电磁阀DDV₂、电磁阀DDV₃、电磁阀DDV₄分别与A塔进气阀(18)、B塔进气阀(20)、A塔排气阀(17)、B塔排气阀(21)连接，控制阀的打开和关闭；气动调节阀阀位指示(4)位于控制器操作面板上。

2、根据权利要求1所述的可编程热再生空气干燥控制器，其特征在于：所述的控制器操作面板上带有工作塔指示(12)和电源开关(3)。