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余热再生吸附式干燥机原理及节能性

来源:杭州超滤实业有限公司 发表时间:2018-07-10 17:09 阅读:

余热再生吸附式干燥机原理

 
    余热再生型吸附式干燥机是利用空压机高温排气的热量直接加热再生干燥剂,取消了微热再生型的电加热器,同时由于加热再生时无耗气(理论上),最大程度地节约了能量。为了保证再生时效果,弥补由于季节变化引起的压缩机排气温度下降而达不到要求时,通常会增设辅助加热器。
 
    余热再生干吸附式干燥机是一种新型吸附式干燥机,既不属于有热再生式,也不属于无热再生式,而属于变温吸附,是利用空压机高温排气的热量直接加热再生干燥剂,使吸附剂得到彻底再生,即使在0。35MPa的低压工况使用,只要压缩机的负载率不低于70%,干燥装置就能可靠地工作,因此可充分利用自身能源,具有节能效用。
 
    取消了微热再生式干燥机的电加热器,同时由于加热再生时无耗气,余热再生式吸附式干燥机是一种新型节能型压缩空气干燥设备。
 
    A 塔工作,B 塔余热解吸阶段
 
    100℃~140℃高温压缩机末级排气经 V3 阀进入干燥机B 塔,对B 塔内吸附剂进行余热解吸,经 V9 阀进入冷却器冷却至 40℃,气体进入气液分离器,分离出的水经排污阀排出。分离后的气体则由 V10 阀进入 A 塔,在干燥剂的吸附作用下,使气体进一步除水干燥。然后, 气体经 V6 阀输出,经过除尘过滤器,得到成品气。
 
    A 塔工作,B 塔吹冷及干燥再生阶段
 
    B 塔余热解吸后进入吹冷及干燥再生阶段,这时流程切换阀 V1 开启、同时余热再生阀 V3 关闭,气体直接进入冷却器冷却至 40℃, 接着进入气液分离器,分离出的水经排污阀排出。分离后的气体则由 V10 阀进入 A 塔并经 V6 阀输出。
 
    与此同时,干燥再生阀 V5、再生排 放阀 V13 开启,让经 A 塔干燥后的~1%气体通过节流孔板,在降压、 膨胀后,流经 B 塔,使 B 塔的吸附床层降温并进一步干燥再生以备下半周期使用,再经消声器排到大气中。
 
    当 B 塔冷却结束后关闭再生排放阀 V13,通过干燥再生阀 V5 进行升压至双塔压力平衡,以防止切换时出现露点和压力的峰值现象。 这时干燥装置上半周期工作结束,双塔切换进入下半周期。

余热再生吸附式干燥机的节能效果分析

 
    在相同的工作条件下,使用余热再生吸附式干燥机的运行费用少于冷冻式干燥器,是节能显着的机型。我们以加热再生干燥机为基准,则冷干机节能到达5成,余热再生吸附式干燥机节能达到7成,而零气耗余热再生干燥机节能可到达8成。
 
    这主要是使用余热再生吸附式干燥机的时候,压缩机末级冷却用水转移到余热再生干燥机使用,相当于余热再生干燥机不耗冷却水。因为干燥剂再生时吸收了压缩机排气的大量热量,在经过千燥装置本身的冷却器时,气体温度已大大降低,所以余热再生吸附式干燥机冷却水用量小于压缩机末级冷却用水量,可降低冷却水耗量。
 
    压缩空气凭借其安全、方便的特点,在现代工业里得到越来越普遍的应用。现代工业要求的高可靠性和文明生产也使得越来越多的客户需要得到无油无水无尘的净化压缩空气。而压缩空气要净化就要耗能,净化设备中耗能最大的是空气干燥器。
 
    空气干燥器有吸附式干燥器和冷冻式干燥器两大类,本文围绕新型的零气耗余热再生空气干燥器,对各种空气干燥器的能耗作出比较分析,为使用者的选型提供依据,看看零气耗余热再生空气干燥机有多节能?
 
    冷冻式干燥机的有效供气量可达到100%,但是,由于受制冷的工作原理的制约,冷冻式干燥机的供气露点最低只能达到3℃(压力露点)左右,而且它受进气温度的影响很大,进气温度每升高5℃,制冷效率就要下降30%,供气露点将显着升高。
 
    传统的吸附式干燥器机要耗气,要耗电,综合算起来,能耗都高于冷冻式干燥机,但它有冷冻式干燥机不可替代的优点:供气露点低、稳定。目前常见的吸附式干燥机主要有:无热再生干燥机、加热再生干燥机、余热再生干燥机。
 
    无热再生干燥器
 
    无热再生干燥器是利用约15%的成品气对再生塔的吸附剂进行吹扫再生。其优点是:结构简单,维护方便;缺点是:耗气量大、能源品位高,有效供气量小,而且有时露点不够稳定。
 
    加热再生干燥器
 
    加热再生干燥器,需使用电加热器,将6%的成品气加热后,送入再生塔,使吸附剂升温再生。然后,还要利用6%的成品气,再将吸附剂冷吹至常温。它的优点是:工作周期比较长,而且供气露点稳定;缺点是:耗能仍然偏大,既要耗费6%的压缩空气,还要耗费一定的电能。
 
    余热再生干燥器
 
    余热再生干燥器是利用气体被压缩时所产生的热量,直接加热干燥塔里的吸附剂,使其解附。我们知道无论是什么压缩机,气体在被压缩时,都会产生大量的压缩热,所以压缩机将气体压缩后就要配冷却器将气体冷却到常温。
 
    再送入后级设备进行干燥处理。这样,大量的热能被浪费。而余热再生干燥器就是利用了这部分能量。使得加热再生时不耗费压缩空气,在冷吹时才消耗2%的干燥压缩空气,完全利用了压缩机的余热来完成吸附剂的再生(压缩机还可省去末级冷却器),也不需要鼓风机和电加热器。可节约能源70%,在能源危机的今天,它确实已是一种理想的节能型干燥器。
 
    新型的零气耗余热再生空气干燥器也是利用压缩机末级排气的高温热作为吸附剂的热再生,但它的高明不仅是利用了压缩机的余热来完成吸附剂的再生,更是在冷吹时不需消耗干燥压缩空气,使得它成为零气耗,而且也不需要鼓风机和电加热器,可节约能源88%,在能源危机的今天,它确实成为一种最理想的节能型干燥器。
 

零气耗余热再生干燥器的主要工作原理

 
    基本原理与传统变温吸附工艺类似。即吸附剂在吸附过程中吸附的水份,在再生过程中,来自压缩机的有高于110℃左右余热的气体作为再生气进入干燥塔,依靠热空气的热扩散作用,由再生气体析出、并携带水蒸气,带出干燥塔,彻底清除吸附的水份。
 
    为了对床层进行吹冷,以满足下一阶段吸附工作需要,避免空气出口露点由于存在床温而出现不稳定情况,零气耗的吹冷方法是先将高于110℃左右的全部余热气体在水冷却器I中冷却到40℃后,作为再生吹冷气体进入再生塔中冷却吸附剂,吹冷后气温又升高了,再在水冷却器II中辅助冷却到40℃后进入干燥塔中,经吸附干燥后流出。全流程无气耗,不用电加热器或鼓风机等耗电设备。可以说,零气耗余热再生干燥器是真正意义上的节能产品。
 
    如以加热再生干燥器为基准,则冷干机节能56%,余热再生干燥器节能70。4%,零气耗余热再生干燥器节能88%。如此大的节能效果,值得我们大力推广!长期使用余热再生干燥器,用户可获得较大的节能带来的经济效益,地球人也能获得较大的社会效益。

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