余熱再生吸附式干燥機(jī)原理
余熱再生型吸附式干燥機(jī)是利用空壓機(jī)高溫排氣的熱量直接加熱再生干燥劑,取消了微熱再生型的電加熱器,同時(shí)由于加熱再生時(shí)無(wú)耗氣(理論上),最大程度地節(jié)約了能量。為了保證再生時(shí)效果,彌補(bǔ)由于季節(jié)變化引起的壓縮機(jī)排氣溫度下降而達(dá)不到要求時(shí),通常會(huì)增設(shè)輔助加熱器。 余熱再生干吸附式干燥機(jī)是一種新型吸附式干燥機(jī),既不屬于有熱再生式,也不屬于無(wú)熱再生式,而屬于變溫吸附,是利用空壓機(jī)高溫排氣的熱量直接加熱再生干燥劑,使吸附劑得到徹底再生,即使在0。35MPa的低壓工況使用,只要壓縮機(jī)的負(fù)載率不低于70%,干燥裝置就能可靠地工作,因此可充分利用自身能源,具有節(jié)能效用。
取消了微熱再生式干燥機(jī)的電加熱器,同時(shí)由于加熱再生時(shí)無(wú)耗氣,余熱再生式吸附式干燥機(jī)是一種新型節(jié)能型壓縮空氣干燥設(shè)備。
A 塔工作,B 塔余熱解吸階段100℃~140℃高溫壓縮機(jī)末級(jí)排氣經(jīng) V3 閥進(jìn)入干燥機(jī)B 塔,對(duì)B 塔內(nèi)吸附劑進(jìn)行余熱解吸,經(jīng) V9 閥進(jìn)入冷卻器冷卻至 40℃,氣體進(jìn)入氣液分離器,分離出的水經(jīng)排污閥排出。分離后的氣體則由 V10 閥進(jìn)入 A 塔,在干燥劑的吸附作用下,使氣體進(jìn)一步除水干燥。然后, 氣體經(jīng) V6 閥輸出,經(jīng)過(guò)除塵過(guò)濾器,得到成品氣。
A 塔工作,B 塔吹冷及干燥再生階段B 塔余熱解吸后進(jìn)入吹冷及干燥再生階段,這時(shí)流程切換閥 V1 開(kāi)啟、同時(shí)余熱再生閥 V3 關(guān)閉,氣體直接進(jìn)入冷卻器冷卻至 40℃, 接著進(jìn)入氣液分離器,分離出的水經(jīng)排污閥排出。分離后的氣體則由 V10 閥進(jìn)入 A 塔并經(jīng) V6 閥輸出。
與此同時(shí),干燥再生閥 V5、再生排 放閥 V13 開(kāi)啟,讓經(jīng) A 塔干燥后的~1%氣體通過(guò)節(jié)流孔板,在降壓、 膨脹后,流經(jīng) B 塔,使 B 塔的吸附床層降溫并進(jìn)一步干燥再生以備下半周期使用,再經(jīng)消聲器排到大氣中。
當(dāng) B 塔冷卻結(jié)束后關(guān)閉再生排放閥 V13,通過(guò)干燥再生閥 V5 進(jìn)行升壓至雙塔壓力平衡,以防止切換時(shí)出現(xiàn)露點(diǎn)和壓力的峰值現(xiàn)象。 這時(shí)干燥裝置上半周期工作結(jié)束,雙塔切換進(jìn)入下半周期。
余熱再生吸附式干燥機(jī)的節(jié)能效果分析
在相同的工作條件下,使用余熱再生吸附式干燥機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用少于冷凍式干燥器,是節(jié)能顯著的機(jī)型。我們以加熱再生干燥機(jī)為基準(zhǔn),則冷干機(jī)節(jié)能到達(dá)5成,余熱再生吸附式干燥機(jī)節(jié)能達(dá)到7成,而零氣耗余熱再生干燥機(jī)節(jié)能可到達(dá)8成。
這主要是使用余熱再生吸附式干燥機(jī)的時(shí)候,壓縮機(jī)末級(jí)冷卻用水轉(zhuǎn)移到余熱再生干燥機(jī)使用,相當(dāng)于余熱再生干燥機(jī)不耗冷卻水。因?yàn)楦稍飫┰偕鷷r(shí)吸收了壓縮機(jī)排氣的大量熱量,在經(jīng)過(guò)千燥裝置本身的冷卻器時(shí),氣體溫度已大大降低,所以余熱再生吸附式干燥機(jī)冷卻水用量小于壓縮機(jī)末級(jí)冷卻用水量,可降低冷卻水耗量。
壓縮空氣憑借其安全、方便的特點(diǎn),在現(xiàn)代工業(yè)里得到越來(lái)越普遍的應(yīng)用。現(xiàn)代工業(yè)要求的高可靠性和文明生產(chǎn)也使得越來(lái)越多的客戶需要得到無(wú)油無(wú)水無(wú)塵的凈化壓縮空氣。而壓縮空氣要凈化就要耗能,凈化設(shè)備中耗能最大的是空氣干燥器。
空氣干燥器有吸附式干燥器和冷凍式干燥器兩大類(lèi),本文圍繞新型的零氣耗余熱再生空氣干燥器,對(duì)各種空氣干燥器的能耗作出比較分析,為使用者的選型提供依據(jù),看看零氣耗余熱再生空氣干燥機(jī)有多節(jié)能?
冷凍式干燥機(jī)的有效供氣量可達(dá)到100%,但是,由于受制冷的工作原理的制約,冷凍式干燥機(jī)的供氣露點(diǎn)最低只能達(dá)到3℃(壓力露點(diǎn))左右,而且它受進(jìn)氣溫度的影響很大,進(jìn)氣溫度每升高5℃,制冷效率就要下降30%,供氣露點(diǎn)將顯著升高。
傳統(tǒng)的吸附式干燥器機(jī)要耗氣,要耗電,綜合算起來(lái),能耗都高于冷凍式干燥機(jī),但它有冷凍式干燥機(jī)不可替代的優(yōu)點(diǎn):供氣露點(diǎn)低、穩(wěn)定。目前常見(jiàn)的吸附式干燥機(jī)主要有:無(wú)熱再生干燥機(jī)、加熱再生干燥機(jī)、余熱再生干燥機(jī)。
無(wú)熱再生干燥器
無(wú)熱再生干燥器是利用約15%的成品氣對(duì)再生塔的吸附劑進(jìn)行吹掃再生。其優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便;缺點(diǎn)是:耗氣量大、能源品位高,有效供氣量小,而且有時(shí)露點(diǎn)不夠穩(wěn)定。
加熱再生干燥器
加熱再生干燥器,需使用電加熱器,將6%的成品氣加熱后,送入再生塔,使吸附劑升溫再生。然后,還要利用6%的成品氣,再將吸附劑冷吹至常溫。它的優(yōu)點(diǎn)是:工作周期比較長(zhǎng),而且供氣露點(diǎn)穩(wěn)定;缺點(diǎn)是:耗能仍然偏大,既要耗費(fèi)6%的壓縮空氣,還要耗費(fèi)一定的電能。
余熱再生干燥器
余熱再生干燥器是利用氣體被壓縮時(shí)所產(chǎn)生的熱量,直接加熱干燥塔里的吸附劑,使其解附。我們知道無(wú)論是什么壓縮機(jī),氣體在被壓縮時(shí),都會(huì)產(chǎn)生大量的壓縮熱,所以壓縮機(jī)將氣體壓縮后就要配冷卻器將氣體冷卻到常溫。
再送入后級(jí)設(shè)備進(jìn)行干燥處理。這樣,大量的熱能被浪費(fèi)。而余熱再生干燥器就是利用了這部分能量。使得加熱再生時(shí)不耗費(fèi)壓縮空氣,在冷吹時(shí)才消耗2%的干燥壓縮空氣,完全利用了壓縮機(jī)的余熱來(lái)完成吸附劑的再生(壓縮機(jī)還可省去末級(jí)冷卻器),也不需要鼓風(fēng)機(jī)和電加熱器??晒?jié)約能源70%,在能源危機(jī)的今天,它確實(shí)已是一種理想的節(jié)能型干燥器。
新型的零氣耗余熱再生空氣干燥器也是利用壓縮機(jī)末級(jí)排氣的高溫?zé)嶙鳛槲絼┑臒嵩偕母呙鞑粌H是利用了壓縮機(jī)的余熱來(lái)完成吸附劑的再生,更是在冷吹時(shí)不需消耗干燥壓縮空氣,使得它成為零氣耗,而且也不需要鼓風(fēng)機(jī)和電加熱器,可節(jié)約能源88%,在能源危機(jī)的今天,它確實(shí)成為一種最理想的節(jié)能型干燥器。
零氣耗余熱再生干燥器的主要工作原理
基本原理與傳統(tǒng)變溫吸附工藝類(lèi)似。即吸附劑在吸附過(guò)程中吸附的水份,在再生過(guò)程中,來(lái)自壓縮機(jī)的有高于110℃左右余熱的氣體作為再生氣進(jìn)入干燥塔,依靠熱空氣的熱擴(kuò)散作用,由再生氣體析出、并攜帶水蒸氣,帶出干燥塔,徹底清除吸附的水份。
為了對(duì)床層進(jìn)行吹冷,以滿足下一階段吸附工作需要,避免空氣出口露點(diǎn)由于存在床溫而出現(xiàn)不穩(wěn)定情況,零氣耗的吹冷方法是先將高于110℃左右的全部余熱氣體在水冷卻器I中冷卻到40℃后,作為再生吹冷氣體進(jìn)入再生塔中冷卻吸附劑,吹冷后氣溫又升高了,再在水冷卻器II中輔助冷卻到40℃后進(jìn)入干燥塔中,經(jīng)吸附干燥后流出。全流程無(wú)氣耗,不用電加熱器或鼓風(fēng)機(jī)等耗電設(shè)備??梢哉f(shuō),零氣耗余熱再生干燥器是真正意義上的節(jié)能產(chǎn)品。
如以加熱再生干燥器為基準(zhǔn),則冷干機(jī)節(jié)能56%,余熱再生干燥器節(jié)能70。4%,零氣耗余熱再生干燥器節(jié)能88%。如此大的節(jié)能效果,值得我們大力推廣!長(zhǎng)期使用余熱再生干燥器,用戶可獲得較大的節(jié)能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,地球人也能獲得較大的社會(huì)效益。