專利名稱：一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體干燥器，具體涉及一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器。
背景技術(shù)：
膜式氣體干燥法是利用中空纖維膜絲對水汽的優(yōu)先透過性將水分與其它氣體組分進行分離從而獲得干燥氣體的一種新興技術(shù)。與傳統(tǒng)的干燥技術(shù)(如化學(xué)吸附、物理吸附、冷凍干燥)相比，該方法具有操作連續(xù)、無干燥劑再生、無二次污染、設(shè)備操作靈活、集成度高等優(yōu)點。目前，膜式干燥器已被應(yīng)用于車用空氣制動、物料干燥、分析儀器等許多領(lǐng)域和裝置中。膜式干燥器除去水汽的驅(qū)動力為膜絲壁兩側(cè)水汽的分壓差，這種分壓差越大，干燥的效果就越好。為了提高分壓差，通常的方法是利用膜式干燥器出口的一部分干燥氣進行吹掃以排出膜絲外側(cè)的高濕氣，還可安上閥門控制吹掃的氣量，但當(dāng)膜式干燥器的尺寸較大、膜管內(nèi)膜絲較密集時，這種結(jié)構(gòu)的膜式干燥器會存在一些不足，主要是因為膜管中軸線附近的中空纖維膜絲在運行中較難被吹掃到，水汽會在這部分膜絲外壁富集，增加水汽透過膜絲的阻力，從而降低干燥器的干燥性能。專利CN1132658A公開了一種具有內(nèi)吹掃結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，該干燥器在干燥氣出口端的封裝膠中含有至少一個微孔，在工作狀態(tài)時可形成逆吹掃氣流，從而使膜管內(nèi)中軸線附近的中空纖維膜絲也能被較好的吹掃到，提高了干燥器的干燥性能，但該干燥器不易控制吹掃氣量，隨著進氣壓力的提高損失氣量也會加大，且當(dāng)膜式干燥器較長時，吹掃氣出口端膜絲外壁的吹掃效果也不會很理想。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種采用膜滲透法除去氣體中水分并具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，可使膜絲外壁獲得均勻的吹掃效果，并可通過與吹掃氣進口相連的閥門控制吹掃氣量。一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，包括高分子中空纖維膜絲、殼體、吹掃氣流分配器、封裝膠、閥門；其中殼體為上下兩端皆為具有徑向和軸向凸起結(jié)構(gòu)的筒體，徑向凸起部分的外徑大于筒體的外徑，殼體上端軸向凸起部分的中心部位開有干燥氣出口， 殼體下端軸向凸起部分的中心部位開有濕氣進口，殼體上端徑向凸起部分下方的側(cè)壁上開有吹掃氣進口，殼體下端徑向凸起部分上方的側(cè)壁上開有吹掃氣出口，且吹掃氣進口和吹掃氣出口位于殼體軸向中心軸的兩側(cè)；吹掃氣流分配器包括導(dǎo)氣管、吹掃管、上支架和下支架；上支架和下支架均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，上支架上開有凹槽，導(dǎo)氣管以上支架的圓心為中心呈放射狀均布在上支架的平面內(nèi)， 其中一根導(dǎo)氣管的一端穿過上支架的凹槽并與吹掃氣進口相連，其余導(dǎo)氣管的一端封閉并固定連接在上支架的內(nèi)沿；下支架內(nèi)支撐架的布置與導(dǎo)氣管在上支架內(nèi)的布置一樣，且位置與上支架內(nèi)的導(dǎo)氣管的位置相對應(yīng)；吹掃管設(shè)置在平行的上支架和下支架之間，吹掃管的上端與導(dǎo)氣管固定連接并相貫通，吹掃管的下端封閉并固定連接在下支架內(nèi)支撐架的相應(yīng)位置；吹掃管上布有吹掃孔；其整體連接關(guān)系為吹掃氣流分配器整體固定在殼體內(nèi)的中部，高分子中空纖維膜絲的兩端通過封裝膠豎直封裝在殼體內(nèi)，封裝膠固定在殼體上下兩端徑向凸起部分之間且位于吹掃氣進口上方和吹掃氣出口的下方，高分子中空纖維膜絲與吹掃管及各高分子中空纖維膜絲之間留有間隙，高分子中空纖維膜絲的上下兩端分別保持與干燥氣出口和濕氣進口相通。所述的導(dǎo)氣管的直徑為Imm 50mm、吹掃管的直徑為Imm 50mm，長度為殼體總長度的35% 95%，根數(shù)為1根 20根，形狀為直管或螺旋管。所述吹掃孔的形狀為圓形孔、橢圓孔或方形孔，個數(shù)為每英寸1個 5個。所述吹掃氣進口上安裝有閥門。所述吹掃氣流分配器可取消下支架以及吹掃管上的吹掃孔，由吹掃管下端的出氣口實現(xiàn)吹掃功能。工作原理壓縮空氣由膜式干燥器的濕氣進口進入膜式干燥器的腔體內(nèi)，并進入高分子中空纖維膜絲的內(nèi)腔，當(dāng)壓縮空氣沿纖維膜絲的內(nèi)腔流動時，水蒸汽在壓縮空氣的壓力作用下，快速透過纖維膜絲內(nèi)壁到外側(cè)并進入膜式干燥器的內(nèi)部空間，剩余干燥的壓縮空氣通過干燥氣出口被利用，引出一小部分干燥壓縮空氣通過吹掃氣進口進入導(dǎo)氣管內(nèi)，沿著導(dǎo)氣管流動并流入吹掃管內(nèi)，通過吹掃管上的吹掃孔或直接從吹掃管流出進入膜式干燥器的內(nèi)部空間，吹掃纖維膜絲外側(cè)的水蒸汽和膜式干燥器內(nèi)部空間的水蒸汽，并經(jīng)吹掃氣出口排放到大氣中。有益效果(1)膜絲外壁皆能被均勻的吹掃到，可以減少水汽在膜絲外壁的富集以及水汽透過膜絲的阻力，有效提高膜式干燥器的干燥性能；(2)吹掃氣量可通過與吹掃氣進口連接的閥門控制，簡單方便；(3)整個吹掃氣流分配器結(jié)構(gòu)簡單，便于膜式干燥器在制作過程中安裝。


圖1為本發(fā)明實施例一的膜式干燥器在吹掃氣進口中心軸及膜管中心軸所在平面上的剖視圖。圖2為本發(fā)明實施例一的吹掃氣流分配器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例二的吹掃氣流分配器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例三的吹掃氣流分配器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-高分子中空纖維膜絲、2-殼體、3-濕氣進口、4-干燥氣出口、5-吹掃氣進口、6-吹掃氣出口、7-封裝膠、8-吹掃氣流分配器、9-導(dǎo)氣管、10-吹掃管、11-吹掃孔、 12-上支架、13-閥門、14-下支架
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。實施例一如圖1、圖2所示，本發(fā)明的具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器包括高分子中空纖維膜絲1、殼體2、吹掃氣流分配器8、封裝膠7、閥門13 ；殼體2為上下兩端皆為具有徑向和軸向凸起結(jié)構(gòu)的筒體，徑向凸起部分的外徑大于筒體的外徑，殼體2上端軸向凸起部分的中心部位開有干燥氣出口 4，殼體2下端軸向凸起部分的中心部位開有濕氣進口 3，殼體2 上端徑向凸起部分下方的側(cè)壁上開有吹掃氣進口 5，殼體2下端徑向凸起部分上方的側(cè)壁上開有吹掃氣出口 6，且吹掃氣進口 5和吹掃氣出口 6位于殼體2軸向中心軸的兩側(cè)。吹掃氣流分配器8包括三根導(dǎo)氣管9、四根吹掃管10、上支架12和下支架14，導(dǎo)氣管9的直徑為8mm，吹掃管10的直徑為6mm，長度為殼體2總長度的85%，吹掃管10的外壁上均布有吹掃孔11，吹掃孔11的直徑為3mm，上支架12和下支架14均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，上支架12上開有凹槽；三根導(dǎo)氣管以上支架12的圓心為中心呈放射狀均布在上支架12的平面內(nèi)，三根導(dǎo)氣管的一端共同匯聚于圓心并互相貫通，其中兩根導(dǎo)氣管的另一端封閉并固定連接在上支架12的內(nèi)沿，剩余一根導(dǎo)氣管的另一端穿過上支架12上的凹槽與吹掃氣進口 5相連；下支架14內(nèi)三個支撐架的一端交于下支架14的圓心，另一端固定連接在下支架14 的內(nèi)沿，且三個支撐架的位置與上支架12的三根導(dǎo)氣管9的位置相對應(yīng)；吹掃管10設(shè)置在平行的上支架12和下支架14之間，吹掃管10的上端與導(dǎo)氣管9垂直連接并相貫通，連接位置為三根導(dǎo)氣管9的交接處和各自的中心處，吹掃管10的下端封閉并垂直連接在下支架 14上支撐架的相應(yīng)位置；整體連接關(guān)系吹掃氣流分配器8整體固定在殼體2內(nèi)的中部，高分子中空纖維膜絲1的兩端通過封裝膠7豎直封裝在殼體2內(nèi)，封裝膠7固定在殼體2上下兩端徑向凸起部分之間且位于吹掃氣進口 5上方和吹掃氣出口 6的下方，高分子中空纖維膜絲1與吹掃管10及各高分子中空纖維膜絲1之間留有間隙，高分子中空纖維膜絲1的兩端分別保持與干燥氣出口 4和濕氣進口 3相通。實施例二如圖3所示，該實施例中吹掃氣流分配器8包括三根導(dǎo)氣管9、四根吹掃管10’、上支架12 ；上支架12為環(huán)形結(jié)構(gòu)且上面開有凹槽；導(dǎo)氣管9的直徑為8mm，吹掃管10’的直徑為6mm，且長度為殼體2總長度的5% ；三根導(dǎo)氣管以上支架12的圓心為中心呈放射狀均布在上支架12的平面內(nèi)，三根導(dǎo)氣管的一端共同匯聚于圓心并互相貫通，其中兩根導(dǎo)氣管的另一端固定連接在上支架12的內(nèi)沿，剩余一根導(dǎo)氣管的另一端穿過上支架12的凹槽并與吹掃氣進口 5相連；四根吹掃管10’的上端與導(dǎo)氣管9垂直相通連接，連接位置為三根導(dǎo)氣管9的交接處和各自的中心處，另一端敞口且四根吹掃管10’的管壁上無吹掃孔11。實施例三如圖4所示，該實施例中吹掃氣流分配器8包括一根導(dǎo)氣管9、一根螺旋狀的吹掃管10”、上支架12和下支架14 ；上支架12和下支架14均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，且上支架12上開有凹槽，導(dǎo)氣管9的直徑為8mm，其一端穿過上支架12的凹槽并與吹掃氣進口 5相連，另一端固定在上支架12的內(nèi)沿；吹掃管10”的直徑為6mm，其長度為殼體2總長度的85%，螺旋直徑為殼體2直徑的50%，在吹掃管10”的外壁上均布有吹掃孔11，吹掃孔11的直徑為3mm， 開孔個數(shù)為每英寸4mm) 1個；下支架14內(nèi)的支撐架兩端固定在下支架14的內(nèi)沿，位置與上支架12內(nèi)的導(dǎo)氣管9的位置相對應(yīng)，吹掃管10”的上端在導(dǎo)氣管9的中心處與其相通連接，下端封閉且固定連接在下支架14內(nèi)支撐架的相應(yīng)位置。上述三個實施例都能使吹掃氣在膜絲外壁均勻分布，其中實施例二適合長度小于800mm的膜式干燥器。相比具有相同尺寸但無吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，它們的干燥效果都有較大程度提高，當(dāng)膜式干燥器的尺寸越大、進氣量越大時，提高的效果就越明顯。
權(quán)利要求
1.一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，包括高分子中空纖維膜絲(1)、殼體O)、 吹掃氣流分配器(8)、封裝膠(7)、閥門(13)；其特征在于所述殼體(2)為上下兩端皆為具有徑向和軸向凸起結(jié)構(gòu)的筒體，徑向凸起部分的外徑大于筒體的外徑，殼體(2)上端軸向凸起部分的中心部位開有干燥氣出口 ，殼體(2)下端軸向凸起部分的中心部位開有濕氣進口(3)，殼體(2)上端徑向凸起部分下方的側(cè)壁上開有吹掃氣進口(5)，殼體(2)下端徑向凸起部分上方的側(cè)壁上開有吹掃氣出口(6)，且吹掃氣進口(5)和吹掃氣出口(6)位于殼體( 軸向中心軸的兩側(cè)；封裝膠(7)上均布有與中空纖維膜絲(1)外徑大小一樣的通孔；吹掃氣流分配器(8)包括導(dǎo)氣管(9)、吹掃管(10)、上支架(12)和下支架(14)；上支架(12)和下支架(14)均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，上支架(12)上開有凹槽，導(dǎo)氣管(9)以上支架(12) 的圓心為中心呈放射狀均布在上支架(1 的平面內(nèi)，其中一根導(dǎo)氣管的一端穿過上支架 (12)的凹槽并與吹掃氣進口(5)相連，其余導(dǎo)氣管的一端封閉并固定連接在上支架(12)的內(nèi)沿；下支架(14)內(nèi)支撐架的布置與導(dǎo)氣管(9)在上支架(1 內(nèi)的布置一樣，且位置與上支架(1 內(nèi)的導(dǎo)氣管(9)的位置相對應(yīng)；吹掃管(10)設(shè)置在平行的上支架(1 和下支架 (14)之間，吹掃管(10)的上端與導(dǎo)氣管(9)固定連接并相貫通，吹掃管(10)的下端封閉并固定連接在下支架(14)內(nèi)支撐架的相應(yīng)位置；吹掃管(10)上布有吹掃孔(11)；其整體連接關(guān)系為吹掃氣流分配器(8)整體固定在殼體(2)內(nèi)的中部，高分子中空纖維膜絲(1)的兩端通過封裝膠(7)豎直封裝在殼體O)內(nèi)，封裝膠(7)固定在殼體(2)上下兩端徑向凸起部分之間且位于吹掃氣進口(5)上方和吹掃氣出口(6)的下方，高分子中空纖維膜絲(1)與吹掃管(10)及各高分子中空纖維膜絲(1)之間留有間隙，高分子中空纖維膜絲(1)的上下兩端分別保持與干燥氣出口(4)和濕氣進口(3)相通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，其特征在于，所述的導(dǎo)氣管(9)的直徑為Imm 50mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，其特征在于所述吹掃管(10)的直徑為Imm 50mm，長度為殼體⑵總長度的35% 95%，根數(shù)為1根 20根， 形狀為直管或螺旋管。
4.如權(quán)利要求1所述的一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，其特征在于所述吹掃孔(11)的形狀為圓形孔、橢圓孔或方形孔，個數(shù)為每英寸1個 5個。
5.如權(quán)利要求1所述的一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，其特征在于所述吹掃氣流分配器⑶可取消下支架(14)以及吹掃管(10)上的吹掃孔(11)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，其特征在于所述吹掃氣進口 (5)上安裝有閥門(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有吹掃氣分配結(jié)構(gòu)的膜式干燥器，包括高分子中空纖維膜絲、殼體、吹掃氣流分配器、封裝膠、閥門；其中殼體上下兩端面上開有濕氣進口和干燥氣出口，側(cè)壁上開有吹掃氣進口和吹掃氣出口；吹掃氣流分配器置于殼體內(nèi)，它包括導(dǎo)氣管、吹掃管、上支架和下支架；導(dǎo)氣管均布在上支架的平面內(nèi)，其中一根導(dǎo)氣管的一端穿過上支架的凹槽并與吹掃氣進口相連，其余導(dǎo)氣管的一端封閉并固定連接在上支架的內(nèi)沿；吹掃管設(shè)置在平行的上支架和下支架之間；高分子中空纖維膜絲豎直排列在殼體內(nèi)，上下兩端用封裝膠固定在兩凸形結(jié)構(gòu)之間，且兩端開口與干燥氣出口和濕氣進口相通。本發(fā)明有效提高干燥器的干燥性能，并且吹掃氣流量易控，操作方便。
文檔編號B01D53/26GK102350185SQ20111026681
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者吳文宏, 張琪, 張龍龍, 李軍, 林碧亮, 湯衛(wèi)華 申請人:中國船舶重工集團公司第七一八研究所