(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 107617268 A(43)申请公布日 2018.01.23
(21)申请号 201610558875.2(22)申请日 2016.07.17
(71)申请人 吴江市金明机械有限公司
地址 215223 江苏省苏州市吴江区滨湖新
城菀坪社区同安西路95号(72)发明人 虞金明 (51)Int.Cl.
B01D 45/02(2006.01)B01D 45/08(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
CN 107617268 A(54)发明名称
空压机供气系统中水气分离装置(57)摘要
本发明提供了一种空压机附属的水气分离装置。它解决了现有高压供气系统气液分离效果差、成本高等技术问题。本供气系统包括空压机、进气管、蓄水装置和出气管，进气管的与空压机相连接，蓄水装置的两端分别与进气管及出气管相连接，且该蓄水装置位于进气管及出气管的下方。本发明可有效提高气液分离效果，同时不再使用冷冻干燥机，最大幅度的降低使用成本。同时水阀（1）排出的是微油净水。此净水可供线切割、切削液、冷却液等使用。1.除水效率高：基本无残液，提供干净气源；2.改装最方便，不占场地，是所有水气分离装置中費用最低廉，免维修；3.使用最方便，阻尼损耗最小，原理最简单。并能余水（含微油蒸馏水）利用，一举多能；4.无电耗。是目前所有的水气分离装置中最节能、最方便、成本最低、效果最明显、效益最好的水气分离装置。
CN 107617268 A
权 利 要 求 书
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1.一种高压供气水气分离系统，其特征在于，所述供气系统包括空压机（1）、进气管（2）、蓄水装置（3）和出气管（4），所述进气管（2）的与空压机（1）相连接，所述蓄水装置（3）的两端分别与所述进气管（2）及出气管（4）相连接，且该蓄水装置（3）位于进气管（2）位于所述进气管（2）及出气管（4）的下方，进气口和出气口可互联。
2.根据权利要求1所述的一种高压供气系统，其特征在于，所述水气分离装置（3）包括沿竖直方向设置的竖管一（31）、竖管二（32）及沿水平方向设置的横管（33），所述竖管一（31）的上端及竖管二（32）的上端分别与进气管（2）及出气管（4）相连接，所述横管（33）的两端分别与竖管一（31）的下端及竖管二（32）的下端相连接。
3.根据权利要求2所述的一种高压供气的系统中的水气分离装置（3）还包括沿竖直方向设置的竖管三（34），所述竖管三（34）的上端与横管（33）相连通，所述竖管三（34）的下端设置有出水口，该竖管三（34）下还设置有阀门。
4.根据权利要求3所述的一种高压供气系统，其特征在于，所述供气系统还包括水气分离装置（6），所述竖管三（34）通过管道与净水回收口相连。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种高压供气系统，其特征在于，所述供气系统还包括位于所述横管（33）下方的支架（7），所述支架（7）的一侧与横管（33）相连接，所述支架（7）的另一侧能够固定于墙面上。
6.根据权利要求1所述的一种高压供气系统，其特征在于，所述蓄水装置（34）分别与所述进气管（2）及出气管（4）相连接。
7.根据权利要求1或2或6所述的一种高压供气系统，其特征在于，所述供气系统还包括若干个用气装置（5），所述蓄水装置（3）与各用气单元（5）一一对应，各蓄水装置（3）分别靠近相对应的用气装置（5）且通过出气管（4）与相应的单个或多个用气装置（5）相连接。
8.根据权利要求1或2或6所述的一种高压供气系统，其特征在于，所述供气系统还包括若干个用气单元（5），各所述蓄水装置（3）分别对应于多个用气单元（5），各蓄水装置（3）分别靠近相对应的用气单元（5）且通过出气管（4）与相应的用气单元（5）相连接。
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说 明 书
空压机供气系统中水气分离装置
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技术领域
[0001]本发明属于供气系统中技术领域，提供了一种高压供气中水气分离装置，提供干净气源。
背景技术
[0002]空气具有可压缩性，经空压机机械做功后，空气体积缩小、压力提高形成压缩空气。压缩空气在工业、生活的各个领域应用越来越广泛，其发展也取决于压缩空气的干燥、净化技术的完善，这是因为空气中含有大量的水份，从空压机出来的压缩空气由于含有大量的超饱和水分子，水分子不断碰撞形成水滴、水液和压缩空气一起进入用气装置。[0003]为了解决上述问题，行业中通常采用冷却式干燥机来对空压机中出来的高压气体进行气液分离。如专利申请CN 103657220 A中公开的一种陶瓷过滤机的供气系统，其包括陶瓷过滤机、空压机、冷干机以及储气罐，空压机用来提供压缩空气，冷干机用于除去压缩空气里的水分，储气罐用于存储压缩空气的功能。[0004]但是，采用上述冷干机气液分离后的气体，仍含有较多的水分，当高压气体输送至用气装置时仍然含有大量水分而导致用气装置发生故障等问题；此外，冷干机自身的成本以及能耗都较大，而且仍有大量的水液会进入用气装置，从而提高企业的使用成本。需注意的是，本发明中记载的用气单元，包括机床等各类气动装置等所有需要用到压缩气体的设备。
发明内容
[0005]本发明是针对现有的技术存在的上述问题，以极低的成本提供一种干净的高压供气系统，本发明所要解决的技术问题是：如何提高本高压供气系统的气液分离性能，取消冷冻干燥系统类复杂的水气分离装置（实际使用效果不明显），并无电能等消耗，提高更干净的高压空气，降低企业加工成本。
[0006]本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种高压供气系统，其特征在于，所述供气系统包括空压机、进气管、蓄水装置和出气管，所述进气管的与空压机储气筒相连接，所述蓄水装置的两端分别与所述进气管及出气管相连接，且该蓄水装置位于进气管位于所述进气管及出气管的下方。[0007]其工作原理如下：由于气体与液体的密度不同，经空气压缩机压缩后的气体与水一起在进气管中流动时，液体密度较大受到重力的作用，会产生一个向底部的运动，而气体仍然朝着原来的方向流动，这样向下的液体会汇集在管壁下方，并流至位于进气管下方的蓄水装置中，而气体通过蓄水装置继续流动至出气管中，最终流入各加工单元。本发明通过蓄水装置使气体中的液滴发生重力沉降，从而实现气液分离，与冷干机的气液分离方式相比，本发明的气液分离性能好，避免出现加工单元如气动装置，因气体中液滴成分较多造成各类故障及不便的问题，同时还省去了冷干机的购买、维修成本及电能能耗，并提供更洁净的气源，降低企业的加工成本。
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说 明 书
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在上述的一种高压供气系统中，作为一种方案，所述蓄水装置包括沿竖直方向设
置的竖管一、竖管二及沿水平方向设置的横管，所述竖管一的上端及竖管二的上端分别与进气管及出气管相连接，所述横管的两端分别与竖管一的下端及竖管二的下端相连接。蓄水装置如下设计，可有效地将重力沉降及折流分离两种方式结合起来，具体分析如下：经空压机压缩出来后的气体依次通过进气管、竖管一流至横管处时，可在重力沉降的作用下，高压气体中的水由于重力作用聚积于横管中，并进入（3）中进行一级气液分离；随后，高压气体通过横管、竖管二流至出气管时，在横管与竖管二的连接处、竖管二与出气管的连接处均有一个接近90度的转角，由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，遇到转角阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在转角的阻挡壁上，并由于重力的作用回流至横管中，进行二级气液分离；一级分离与二级分离
并且巧妙充分地利用了横管，使其蓄水功能可分别服相结合，提高本发明的气液分离性能，
务于重力沉降和折流分离两套机制。值得注意的是，本方案中的竖管一、横管和竖管二可以
三通连接等各种方式。采用一体成型，也可以采用相互焊接、二通、
[0009]在上述的一种高压供气系统中，作为另一种方案，所述蓄水装置包括U形管，所述U形管的两端分别与所述进气管及出气管相连接。与第一种方案相比，U形管的折流分离作用点在于U形管的最低处，该种方案不会对气流的流速造成影响。[0010]在上述的一种高压供气系统中，所述蓄水装置还包括沿竖直方向设置的储水(6)，所述的储水(6)上端与横管相连通，所述管6的下端设置有出水口，该管6下端还设置有阀门。设计有储水管6后，既可提高蓄水装置的可蓄水量，还可方便使用蓄水装置中的净水及时排水。
[0011]在上述的一种高压供气系统中，所述供气系统还包括用气装置，通过储水管6排出的水液进行收集。收集的水液可供机械加工单元可包括像线切割等设备的用水。目前这些机械加工单元中冷却时所用的水为自来水，其因酸碱度问题会产生腐蚀，因此将竖管6通过管道与8水阀进行余水利用。气液分离出来中的水为蒸馏水，不存在酸碱度腐蚀问题，既充分回收利用了分离剩下的水，又解决了机械加工单元中冷却水酸碱度腐蚀的问题。[0012]在上述的一种高压供气系统中，所述供气系统还包括位于所述横管下方的角板，所述角板的一侧与横管相连接，所述角板的另一侧能够固定于墙面上。设计有角板后，可承载蓄水装置的重量，避免使用时间长后管道发生损坏。[0013]在上述的一种高压供气系统中，作为一种方案，所述供气系统还包括若干个用气单元，所述蓄水装置与各用气单元一一对应，各蓄水装置分别靠近相对应的用气单元且通过出气管与相应的用气单元相连接。将水气装置的安装位置设计在靠近用气单元处，可保证从空压机出现的气液混合气体流动足够的时间与距离，使得液体在重力沉降的作用下充分从气体中分离出来，从而尽可能地提高气液分离性能。[0014]在上述的一种高压供气系统中，作为另一种方案，所述供气系统还包括若干个用气单元，各所述水气分离装置分别对应于多个用气单元，各装置分别靠近相对应的用气单元且通过出气管与相应的用气单元相连接。该方案与前者不同之处在于，本方案中的一个水气分离装置分离后的气体可供多台用气单元使用。[0015]与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过蓄水装置使气体中的液滴发生重力沉降，从而实现气液分离，省去了冷
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说 明 书
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干机的购买成本及工作能耗，降低企业的加工成本；
2、高压气体通过横管、竖管二流至出气管时，在横管与竖管二的连接处、竖管二与出气管的连接处均有一个接近90度的转角，由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，遇到转角阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在转角的阻挡壁在上，并由于重力的作用回流至横管中，进行气液分离。附图说明
[0016]图1是实施例一中本水气分离装置的结构示意图。[0017]图2是实施例一中本供气系统的结构示意图。
图中：1、横管；2、进气管；3、竖管；4、竖出气管；5、横出气管；6、储水管；7.支架；8、水阀（余水利用）；9、水阀（排水口）具体实施方式
[0018]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。[0019]实施例一：
如图1、图2所示，本供气系统包括横管1、进气管2、蓄水装置1和出气管4，进气管2的与空压机储气筒相连接，蓄水装置1的两端分别与进气管2及出气管4相连接，且该蓄水装置3位于进气管2位于进气管2及出气管4的下方。[0020]如图1所示，具体来讲，水气分离装置3包括沿竖直方向设置的竖管一3、竖管二4及沿水平方向设置的横管1，竖管3的上端及竖管4的上端分别与进气管2及出气管4相连接，横管1的两端分别与竖管3的下端及竖管二4的下端6相连接。[0021]作为优选，蓄水装置1还包括沿竖直方向设置的竖管3，竖管4的上端与横管1相连通，竖管6的下端设置有出水口，该竖管6上还设置有阀门8。10为了进一步回收利用蓄水装置3中的水。
[0022]作为进一步优选，为了提高蓄水装置的安装稳定性，供气系统还包括位于横管3下方的角板7，角板7的一侧与横管3相连接，支架7的另一侧能够固定于墙面上。[0023]如图2所示：水气装置与各用气单元一一对应，各水气分离装置分别靠近相对应的用气单元且通过出气管与相应的用气单元相连接，从而保证从空压机出现的气液混合气体流动足够的时间与距离，使得液体在重力沉降的作用下充分从气体中分离出来。[0024]实施例二：
如图2所示，本实施例与实施例一大致相同，不同之处在于，本供气系统涉及到应用方面时，用气单元与水气分离装置6的数量对应方式有所改变。本实施例中，供气系统还包括若干个用气单元，各水气分离装置分别对应于多个用气单元，各蓄水装置分别靠近相对应的用气单元且通过出气管与相应的用气单元相连接。[0025]实施例三：
本发明中，对于蓄水装置的具体形状并不加以限定，U形管、V形管、S形管等均在本发明的保护范围中。
[0026]本发明的工作原理如下：空压机将空气吸入进行压缩后，通过进气管流至蓄水装
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说 明 书
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置中，经蓄水装置的重力沉降及折流分离两级的气液分离作用下，液滴从高压气体中分离出来，汇集至蓄水装置中，气体经出气管流至各用气单元。
[0027]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
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说 明 书 附 图
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