本發(fā)明涉及一種氣體干燥裝置，具體地說，是一種自清洗氣體干燥裝置及方法。

背景技術(shù)：

在一些測量場景下，如采用氣相色譜測量污染源中有害氣體的排放，需要使用干燥的空氣。氣體干燥處理裝置廣泛應(yīng)用于大氣污染物檢測、工業(yè)廢氣實時監(jiān)測等領(lǐng)域?，F(xiàn)有對氣體中氣態(tài)水分子進(jìn)行分離的裝置，主要采用的手段是將高壓的氣體通過硅膠濾管或分子篩去除氣態(tài)水分子，以獲得干燥的氣體。

然而，現(xiàn)有的氣體干燥裝置在使用過程中仍存在以下問題：

(1). 分子篩使用一定時間后，需要拆卸進(jìn)行清洗，無法保證裝置的連續(xù)工作；

(2). 氣體的輸出壓力穩(wěn)定性低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種自動清洗、穩(wěn)定性高、可維護(hù)性強的氣體干燥裝置，達(dá)到高效的氣態(tài)水分子濾除效果。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種自清洗氣體干燥裝置，所述裝置依連接順序包括：進(jìn)氣氣路、出氣氣路、第一電磁閥、過濾器、第二電磁閥、干燥氣路、第一單向閥、清洗氣路、第一氣缸、第二單向閥、減壓閥、第二氣缸。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣氣路主要用于待干燥氣體進(jìn)入裝置。

進(jìn)一步地，所述出氣氣路主要用于排空清洗過程中的廢氣。

進(jìn)一步地，所述第一電磁閥為三通電磁閥，一側(cè)與進(jìn)氣氣路相連，另一側(cè)與出氣氣路相連。

進(jìn)一步地，所述過濾器中有且僅有一個分子篩，一側(cè)與第一電磁閥相連，另一側(cè)與第二電磁閥相連。

進(jìn)一步地，所述第二電磁閥為三通電磁閥，一側(cè)與干燥氣路相連，另一側(cè)與清洗氣路相連。

進(jìn)一步地，所述干燥氣路主要用于干燥后的氣體經(jīng)第一單向閥流入第一氣缸。

進(jìn)一步地，所述清洗氣路主要用于第一氣缸中氣體經(jīng)第二電磁閥進(jìn)入過濾器中。

進(jìn)一步地，所述第一氣缸為高壓氣缸，該高壓氣缸進(jìn)氣端與第一單向閥相連，出氣端分別于第二電磁閥及第二單向閥相連。

進(jìn)一步地，所述第二氣缸為低壓氣缸，第二單向閥、減壓閥與第二氣缸依次相連。

本發(fā)明還提供一種氣體干燥裝置的自動清洗方法，所述清洗方法包括以下步驟：

(A1) 含有氣態(tài)水分子的待干燥氣體由進(jìn)氣氣路通過第一電磁閥進(jìn)入過濾器干燥；

(A2) 干燥后的氣體經(jīng)由第二電磁閥、干燥氣路、第一單向閥進(jìn)入第一氣缸9中；

(A3) 第一氣缸中的氣體經(jīng)第二單向閥和減壓閥后，氣體被減壓，進(jìn)入第二氣缸中，最終向外部輸出氣壓穩(wěn)定的干燥氣體；

(A4) 將第一電磁閥切至出氣氣路，第二電磁閥切換至清洗氣路，第一氣缸中的高壓干燥氣體迅速沖入過濾器中，帶走過濾器中的水分，隨后經(jīng)第一電磁閥、出氣氣路排出，完成自清洗過程。

本發(fā)明所具有的有益效果為：

1.通過增設(shè)高、低壓氣缸，使輸出的氣體壓力更加穩(wěn)定。

2.通過增設(shè)高壓氣缸的清洗氣路，減少了分子篩的數(shù)量，并實現(xiàn)了裝置的自動清洗。

3.裝置的清洗頻率可控，可通過電控方式在空閑階段提升清洗頻率，保證裝置中過濾設(shè)備的清潔性，并提升氣體干燥效果。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明氣體干燥裝置的一實施例的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的具體實施方式，并通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的具體描述。有必要在此指出，下面的實施方式只是用于更好地闡述本發(fā)明的工作原理及其實際應(yīng)用，以便于其它領(lǐng)域的技術(shù)人員將本發(fā)明用于其領(lǐng)域的各種設(shè)施中，并根據(jù)各種特定用途的設(shè)想進(jìn)行改進(jìn)。盡管本發(fā)明已通過文字揭露其優(yōu)選實施方案，但通過閱讀這些技術(shù)文字說明可以領(lǐng)會其中的可優(yōu)化性和可修改性，并在不偏離本發(fā)明的范圍和精神上進(jìn)行改進(jìn)，但這樣的改進(jìn)應(yīng)仍屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

圖1給出了為本發(fā)明提供的一較佳實施例。

本實施例包括依次相連的：進(jìn)氣氣路1、出氣氣路2、第一電磁閥3、過濾器4、第二電磁閥5、干燥氣路6、第一單向閥7、清洗氣路8、第一氣缸9、第二單向閥10、減壓閥11、第二氣缸12。

本發(fā)明的氣體干燥過程：含有氣態(tài)水分子的待干燥氣體由進(jìn)氣氣路1通過第一電磁閥3進(jìn)入過濾器4中的分子篩，由于所選分子篩的孔徑大于水分子直徑，使水分子被分子篩吸收，達(dá)到氣體干燥的效果。干燥后的氣體經(jīng)由第二電磁閥5、干燥氣路6、第一單向閥7進(jìn)入第一氣缸9中，第一氣缸9中存儲的是高壓的干燥氣體。第一氣缸9中的氣體經(jīng)第二單向閥10和減壓閥11后，氣體已被減壓，進(jìn)入第二氣缸7中，最終向外部輸出氣壓穩(wěn)定的干燥氣體。兩級氣缸的設(shè)置保證了氣體在最終輸出過程中的氣壓穩(wěn)定性。

自清洗過程主要由第一電磁閥3、過濾器4、第二電磁閥5、清洗氣路8、第一氣缸9組合完成。本發(fā)明的裝置在對氣體進(jìn)行干燥處理一段時間后，需要對過濾器進(jìn)行清洗，保證后續(xù)氣體干燥的效果，因此自清洗過程開始之前第一氣缸9中已經(jīng)存儲有一定量的干燥氣體，且第一氣缸9中氣壓較高。自清洗的主要過程：將第一電磁閥3切至出氣氣路2，使過濾器與外界空氣聯(lián)通，1秒后，過濾器中氣壓下降至大氣壓水平，此時通過電信號控制第二電磁閥3切換至清洗氣路8，由于第一氣缸9中氣壓遠(yuǎn)大于過濾器4中氣壓值，巨大的氣壓差使第一氣缸9中的高壓干燥氣體迅速沖入過濾器4中，并開始快速膨脹，膨脹過程中吸收了過濾器4中大量水分，隨后經(jīng)第一電磁閥3、出氣氣路2排出，即完成了一次自清洗過程。

在自清洗過程中，第一電磁閥3切至出氣氣路2，1秒鐘后第二電磁閥5才切換至清洗氣路8，這一時間差的主要作用是在這段時間中，過濾器4經(jīng)出氣氣路2與大氣聯(lián)通，氣壓迅速達(dá)到大氣壓水平。這一時間差經(jīng)大量實驗驗證，以1秒為最佳值，當(dāng)時間差小于該值時，過濾器中氣壓不能完全降至大氣壓水平，當(dāng)大于該值時，會造成一定的時間浪費，影響儀器整體的運行效率。

在自清洗過程中，第二電磁閥5切換至清洗氣路8的持續(xù)時間應(yīng)為2秒左右，造成高壓沖擊的效果，當(dāng)持續(xù)時間過短時，沖入的氣體量較少，無法有效地吸收過濾器中的水分，而當(dāng)持續(xù)時間過長時，第一氣缸9中的大量氣體流出，造成氣壓明顯降低，沖入過濾器中的氣體速度減慢，也會影響清洗的效果。

在自清洗過程中，為了保證第一氣缸9中高壓氣體沖入過濾器的速度，第一氣缸9中壓力值應(yīng)維持在0.6-0.7Mpa，壓力值過低時，較小的壓差無法將第一氣缸中干燥氣體快速壓入過濾器中，導(dǎo)致清洗效果不佳，而大于0.7Mpa時，對氣路中的各個閥造成過載，容易造成閥件和過濾器損壞。

通過電信號控制第二電磁閥3切換至清洗氣路，切換頻率為0.5Hz，占空比為50%，該操作持續(xù)三個周期以上，即至少對過濾器進(jìn)行三次以上清洗。

在自清洗過程中，第二單向閥10處于關(guān)閉狀態(tài)，保證了第二氣缸12中氣壓的穩(wěn)定性。

由自清洗過程切換至干燥氣體制備過程時，即第一電磁閥3和第二電磁閥5分別切至進(jìn)氣氣路和干燥氣路，第一單向閥7保證了第一氣缸9中氣體不會倒灌入過濾器4中。

自清洗過程結(jié)束后，轉(zhuǎn)化至干燥過程時，第一電磁閥切換至進(jìn)氣氣路，第二電磁閥切換至氣缸干燥氣路。這一切換過程應(yīng)同時進(jìn)行，保證在干燥過程中不發(fā)生漏氣現(xiàn)象。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。