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使用吸附式干燥机提高压缩空气质量

您知道吗?大气始终含有一定数量的水蒸气。当空气被压缩时,含水量的浓度就会增加。为了避免空气压缩机设施将来出现问题,必须对湿空气进行处理。在本文中,我们将讨论吸附式干燥机和干燥剂/吸附式干燥机的工作方式。


什么是吸附干燥?

吸附干燥是一种让水蒸气与吸附材料结合的化学过程。吸附材料可以是固体,也可以是液体。氯化钠和硫酸是两种常用的吸附材料,这也意味着要考虑到发生腐蚀的可能性。吸附干燥法不常用,它需要消耗大量的吸附材料。这种方法对露点的降低程度比较有限。


什么是干燥剂/吸附式干燥机?

吸附式空气干燥机的总体工作原理很简单。湿空气流经吸湿性材料(典型材料包括硅胶、分子筛和活性氧化铝)并变得干燥。随着湿压缩空气中的水蒸气进入吸湿性材料或"干燥剂",干燥剂会由于吸附的水分越来越多而变得饱和。

因此,定期对干燥剂进行再生处理以重新获得干燥能力非常重要。为此,吸附式空气干燥机通常配有两个干燥容器。一个容器用于对进入的压缩空气进行干燥,另一个容器则进行再生处理(与制氮机的工作方式类似)。当另一个容器("反应塔")完成再生后,两个容器(反应塔)互换任务。

这些干燥机所能达到的典型压力露点 (PDP) 为 -40°C,因此适合提供非常干燥的空气。干燥剂有 4 种不同的再生方法,具体使用的方法决定了吸附式干燥机的类型。能效越高的吸附式干燥机通常结构越复杂,相应的购买成本也更高。


再生干燥剂

吹扫再生吸附式干燥机("无热型干燥机")。此类干燥机非常适合空气流量较小的应用。它在膨胀的压缩空气("吹扫")的帮助下完成再生过程,在 7 bar(e) 工作压力下,所需的压缩空气流量大约为干燥机额定容量的 15 - 20%。

加热吹扫再生干燥机。此类干燥机使用电动空气加热器加热膨胀吹扫空气,所需的吹扫流量限制为额定容量的 8% 左右。此类干燥机的能耗比无热型干燥机低 25%。

鼓风机再生干燥机。让环境空气吹过电动加热器,然后与湿干燥剂接触使其再生。这种干燥机无需使用压缩空气对干燥剂材料进行再生。因此,能耗比无热型干燥机低 40%。

压缩热干燥机("HOC" 干燥机)。HOC 干燥机使用压缩机的可用热量对干燥剂进行再生。这种干燥机不会将压缩空气的热量传递至后冷却器,而是用于进行干燥剂再生。这种干燥机通常可提供 -20°C 的压力露点 (PDP),而不会导致能耗增加。通过添加额外的加热器,还可以进一步降低压力露点。


压缩热干燥机

务必在进行吸附干燥之前处理冷凝水分离和排水操作。如果压缩空气来自于油润滑压缩机,还必须在干燥设备的上游安装油分离过滤器。

在大多数情况下,在进行吸附干燥后要使用颗粒过滤器对空气进行过滤。压缩热 (HOC) 干燥机只能与无油式压缩机配合使用,因为它们能够产生温度足够高的热量进行干燥机再生。转鼓式吸附式干燥机是一种特殊类型的 HOC 干燥机。

这种干燥机带有一个装有干燥剂的滚筒,滚筒平分为四个扇区,工作时始终有一个扇区由小部分高温压缩空气流(130–200˚C)进行再生。接着,对再生后的空气进行冷却并排空冷凝水,然后由一个喷射装置将空气喷入主压缩空气流。

滚筒表面的其余部分(三个扇区)用于干燥来自压缩机后冷却器的压缩空气。这种 HOC 干燥机可避免压缩空气损失,并且只有滚筒旋转需要消耗电能。举例来说,一台容量为 1000 l/s 的干燥机所消耗的电功率仅为 120 W。此外,这种干燥机还不会造成压缩空气损失,也不需要使用油过滤器或颗粒过滤器。


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