結合幾種常用壓縮空氣干燥機的運行特性,博萊特冷干機并對各種干燥機的實(shí)際運行數據進(jìn)行統計分析得出結論:壓縮熱再生式干燥機能效比高,節能效果顯著(zhù)。
常用的壓縮空氣干燥機包含冷凍式和吸附式干燥機兩種。冷凍式干燥機只能將壓縮空氣露點(diǎn)溫度處理到3℃左右,需要更低露點(diǎn)溫度只能采用吸附式干燥機,根據吸附式干燥機再生方式不同可分為無(wú)熱再生式干燥機、微熱再生式干燥機、鼓風(fēng)加熱再生式干燥機以及圧縮熱再生式干燥機。
本文首先論述壓縮熱再生式干燥機的工作原理,并以一個(gè)工程實(shí)例將各種干燥機的能耗進(jìn)行對比。重點(diǎn)討論壓縮熱再生式干燥機在工程應用中存在的問(wèn)題,從工程設計優(yōu)化及對設備工藝流程改造兩方面解決問(wèn)題。
吸附式干燥機一般采用雙塔結構,一個(gè)用于氣體干燥,另一個(gè)發(fā)生吸附劑再生過(guò)程。目前常用的吸附劑材料為活性氧化鋁和分子篩,活性氧化鋁對工作介質(zhì)溫度敏感,當吸附劑環(huán)境溫度達到130℃以上時(shí),吸附劑含水量只有1%左右,幾乎完全脫附。而分子篩對水分的吸附能力高于同等溫度下的活性氧化鋁,脫附?jīng)]有活性氧化鋁徹底。
吸附劑再生過(guò)程分為4個(gè)階段:加熱-降壓-冷吹-均壓。吸附塔和再生塔根據干燥機PLC 給定的控制信號切換。見(jiàn)圖1。
高溫壓縮空氣(110℃以上)進(jìn)入干燥機,然后直接流入再生塔,因為高溫壓縮空氣是不飽和的,而且會(huì )使吸附劑儲存的水分汽化,汽化后的水分被不飽和高溫壓縮空氣吸附,進(jìn)入干燥機的后續配套冷卻器,冷卻至40℃左右,此時(shí)壓縮空氣處于過(guò)飽和狀態(tài),析出大量液態(tài)水,液態(tài)水經(jīng)汽水分離器排除。冷卻后的壓縮空氣進(jìn)入干燥塔,達到露點(diǎn)要求后大部分輸出至壓縮空氣管網(wǎng),供應車(chē)間及各用氣工位使用,另有小部分經(jīng)控制閥流入再生塔,對吸附劑進(jìn)行冷吹,這個(gè)階段耗損的壓縮空氣占到總氣量的2% 左右。由于用于冷吹的壓縮空氣為干燥的壓縮空氣,可以使吸附劑二次脫附,冷吹過(guò)程結束后,這部分壓縮空氣經(jīng)消音器排出。
再生塔和吸附塔在切換之前需要經(jīng)過(guò)壓力均衡過(guò)程,這個(gè)過(guò)程由干燥機PLC 控制程序控制,每次切換意味著(zhù)干燥機經(jīng)歷一個(gè)完整的工作周期,控制方式一般包括露點(diǎn)控制和時(shí)間控制。
壓縮空氣進(jìn)出干燥機是一個(gè)連續的過(guò)程,而干燥機的雙塔切換是一個(gè)間歇過(guò)程,所以二者存在不同步的狀態(tài)。當再生塔正在進(jìn)行冷吹過(guò)程時(shí),此時(shí)進(jìn)入干燥機的高溫壓縮空氣必須被旁通,直接進(jìn)入后置冷卻器和汽水分離器,然后再進(jìn)入干燥塔。這些過(guò)程必須經(jīng)干燥機控制程序實(shí)現。