[发明专利]一种集压缩、除水一体化的压缩空气供气系统及方法

说明书

本发明公开了一种集压缩、除水一体化的压缩空气供气系统及方法，系统包括依次连接的空气压缩机进气滤网（1）、空气压缩机（2）、气体热交换器（3）、空气冷却器（4）、中间缓冲罐（5）、压缩空气油过滤器（6）、压缩空气颗粒过滤器（7）、压缩空气干燥塔组（9）和压缩空气储罐（11），以及状态切换阀组（8）、消音器（10）和控制器；所述空气压缩机进气滤网（1）设置于空气压缩机（2）的吸气口处。本发明能实现能量分级利用，可减少充分减少仪用压缩空气制备过程中不必要的热浪费，减少空气压缩机冷却负荷需求，免去压缩空气干燥塔再生过程中的加热能耗需求，提高生产经济性，为节能降耗作贡献。

技术领域

本发明涉及压缩空气供气技术领域，尤其涉及一种集压缩、除水一体化的压缩空气供气系统及方法。

背景技术

在工业生产现场特别是电力生产过程中，为了实现对水、蒸汽等工质进行控制和调节，通常可以使用电动阀、油动阀和气动阀。电动阀无法满足调整过程中的精度和速度要求；油动阀的供油系统复杂，无法在大范围使用；以压缩空气为驱动力的阀门通过伺服阀调整进入气缸的压缩空气量即可以满足快速、精准控制的需要。气动阀的气源来自于压缩空气供气系统，由于气动阀伺服机构为精密部件，因此需要一种可以提供压力足够、清洁度合格的压缩空气供气装置。

湿空气中的水蒸汽在受压缩时会凝结成水，导致气动阀无法正常工作，因此空气经压缩后需要对压缩后的空气进行除水。以目前电力生产压缩空气供气系统为例，目前压缩空气供气系统中空气的压缩和除水是两个互不相关的处理工序，一般空气压缩机将空气升压至0.6MPa，压缩机排气温度可达230℃以上，需要采取降温措施；一般空气干燥装置采用可再生式双塔干燥器，正常运行时一个塔处于工作状态，另一个塔处于再生状态，将工作塔出口的部分压缩空气加热后通至再生塔，可有效提高再生效率，但再生塔的加热需要消耗额外的电能。

如申请号为CN202010853054.8的专利公开了一种高温压缩空气冷却净化系统及其使用方法，其技术方案中的系统包括一级冷却装置、储气罐和二级冷却过滤装置，一级冷却装置的出气口连接储气罐，储气罐的出气口连接二级冷却过滤装置；一级冷却装置包括换热器、凉水塔、储水箱和管道泵，换热器的进气口接入高温的压缩气体，换热器的出水口连接凉水塔进水口，凉水塔的出水口连接储水箱进水口，储水箱的出水口连接管道泵抽水口，管道泵的出水口连接换热器，且储水箱还连接有外部补水管，储水箱上设有水位电极。该系统虽然能将压缩空气大幅度的降温，并自动将压缩空气中水分排出，但是并不能提高再生效率，电能消耗较大，经济成本较高。

因此，需要一种集压缩、除水一体化的压缩空气供气系统，减少生产过程中不必要的热浪费，减少空气压缩机冷却负荷需求，免去压缩空气干燥塔再生过程中的加热能耗需求，提高生产经济性，为节能降耗作贡献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集压缩、除水一体化的压缩空气供气系统及方法，充分、合理利用空气压缩机产生的热量，实现能量分级利用，减少不必要的热浪费。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种集压缩、除水一体化的压缩空气供气系统，包括空气压缩机、空气压缩机进气滤网、气体热交换器、空气冷却器、压缩空气油过滤器、压缩空气颗粒过滤器、压缩空气干燥塔组、中间缓冲罐、压缩空气储罐、状态切换阀组、消音器和控制器；空气压缩机进气滤网、空气压缩机、气体热交换器、空气冷却器、中间缓冲罐、压缩空气油过滤器、压缩空气颗粒过滤器、压缩空气干燥塔组、压缩空气储罐依次连接；空气压缩机进气滤网设置于空气压缩机的吸气口处；状态切换阀组包括第一进气阀、第二进气阀、第一产气阀、第二产气阀、第一再生进气阀、第二再生进气阀、第一再生排气阀、第二再生排气阀和节流孔板；压缩空气干燥塔组包括第一压缩空气干燥塔和第二压缩空气干燥塔；在第一压缩空气干燥塔和第一再生排气阀、第二压缩空气干燥塔与第二再生排气阀之间的两条管路中分别设有节流孔板。