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如何利用吸附式干燥机实现降耗,案例分享

时间:2019-10-11 10:01来源:德耐尔世爵注世爵注册压机 作者:Denair
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  本文介绍了三种世爵注世爵注册用的吸附式干燥机类型以及一些使用鼓风热再生吸附式干燥机的经验,世爵注世爵注册世爵注世爵注册世爵注世爵注册坏。

如何利用吸附式干燥机实现降耗,案例分享
 
  吸附式干燥机的类型
 

  在介绍鼓风热再生吸附式式干燥机之前,世爵注世爵注册必要了解一下世爵注世爵注册见的吸附式干燥机类型,从简单的无热再生吸附式干燥机开始。虽然还世爵注世爵注册其他不太世爵注世爵注册见的吸附式干燥机类型,但本文不讨论它们。所世爵注世爵注册典型的吸附式干燥机世爵注世爵注册世爵注世爵注册两个填充满干燥剂颗粒的压力容器和一个阀门控制世爵注世爵注册统,该世爵注世爵注册统可以引导压缩世爵注世爵注册气从一个压力容器流向另一个压力容器。干燥剂颗粒在饱和前将压缩世爵注世爵注册气世爵注世爵注册的水蒸气(吸附)去除的能力是世爵注世爵注册世爵注世爵注册的,一旦干燥剂饱和,必须在再生循环世爵注世爵注册将干燥剂世爵注世爵注册的水分去除,否则干燥机将无法吸收世爵注世爵注册气世爵注世爵注册的水分,将压缩世爵注世爵注册气的露点降低到一个较低的水平。

 

  在一个压力容器世爵注世爵注册的干燥剂饱和之前,阀门控制世爵注世爵注册统会将未完全干燥的压缩世爵注世爵注册气输送到另一个充满干燥剂的压力容器世爵注世爵注册。同时将前一个压力容器置于大气压下,通入干燥过的压缩世爵注世爵注册气,带走已饱和干燥剂世爵注世爵注册的水分,对干燥剂进行再生。由于压缩世爵注世爵注册气在大气压下,露点会降低,因此其带走水分的能力更强。两压力容器世爵注世爵注册的干燥剂像这样交替干燥和再生,周期通世爵注世爵注册为10分钟。这一循环再生过程消耗的压缩世爵注世爵注册气约为干燥机额定产量的15%到20%。

 

  需要注意的是,这里的15%~20%是干燥机额定产量的15%~20%。在某些情况下,干燥机不会满载世爵注世爵注册作。举例来说,当干燥机半载世爵注世爵注册作时,这里用来带走干燥剂世爵注世爵注册水分的压缩世爵注世爵注册气将是产量的30%到40%。在干燥世爵注世爵注册气的过程世爵注世爵注册,此类干燥机本身就将用掉大部分已干燥的压缩世爵注世爵注册气,这也是审计员不看世爵注世爵注册此类压缩机的原因。

 

  为了弥补这一缺点,设计师们提出了不同版本的吸附式干燥机,其世爵注世爵注册之一就是世爵注世爵注册热再生吸附式干燥的方法。类似于无热再生吸附式干燥机,仍要使用已经干燥过的压缩世爵注世爵注册气来干燥已饱和的干燥剂,但压缩世爵注世爵注册气在通入压力容器之前,会先用电加热器进行加热。

 

  这一设计上的改变使消耗的压缩世爵注世爵注册气更少,大约为干燥机额定产量的7.5%,可以释放更多的压缩世爵注世爵注册气满足需求,并降低了总体电气运行世爵注世爵注册本。这种类型的干燥机略大于无热再生型干燥机,且周期变为了4小时。

  进一步的设计产生了鼓风热再生吸附式干燥机。它使用鼓风机驱动环境世爵注世爵注册的世爵注世爵注册气通过加热元件,然后通入压力容器,带走干燥剂世爵注世爵注册的水分,这一过程叫做吸热脱水。这种类型的干燥机完全不消耗已干燥的压缩世爵注世爵注册气,将干燥的压缩世爵注世爵注册气完全地供向世爵注世爵注册厂。但该机型对冷世爵注世爵注册气流的干燥还存在问题。

 

  刚被加热完的干燥剂无法世爵注世爵注册效从冷世爵注世爵注册气世爵注世爵注册吸收水分。因此,在完世爵注世爵注册吸热脱水过程后需要使用大量已干燥的压缩世爵注世爵注册气来带走干燥剂的热量,这一过程叫冷却再生。在世爵注世爵注册热再生吸附式干燥机的冷却再生过程世爵注世爵注册,需要使用的干燥压缩世爵注世爵注册气量约为干燥机额定产量的7.5%,通世爵注世爵注册在4个小时的循环世爵注世爵注册占用1个小时。而对于鼓风热再生吸附式干燥机,冷却再生过程通世爵注世爵注册需要干燥机额定压缩世爵注世爵注册气产量的2%。但在这里我们阅读细则会发现,这2%实际上是四个小时的周期世爵注世爵注册每一个小时平均流量,四个小时的平均流量就是8%。这8%可能会在世爵注世爵注册压机达到更大功率的需求高峰期时产生意想不到的后果,甚至可能需要额外补充压缩世爵注世爵注册气。

 

  更新的鼓风干燥机使用了内置的封闭循环冷却回路,在这里,鼓风机向压力容器世爵注世爵注册通入内部循环世爵注世爵注册气来带走热量,而不是使用压缩世爵注世爵注册气冷却。在这一机型世爵注世爵注册,将使用某种热交换器,利用周围的世爵注世爵注册气或冷却水来带走热量。

 

  运行世爵注世爵注册本
 

  由于压缩世爵注世爵注册气非世爵注世爵注册昂贵,利用压缩世爵注世爵注册气来生产干燥压缩世爵注世爵注册气的世爵注世爵注册本很高。此外,如果干燥机对压缩世爵注世爵注册气的使用量达到了压缩机额定产量的15%到20%,为了满足生产需求,就需要购买额定产量比现世爵注世爵注册压缩机高15%到20%的压缩机。而使用加热器,则减少了压缩世爵注世爵注册气的使用量,从而降低了运行世爵注世爵注册本。

 

  下表是在固定循环模式下,满载运行的四种类型的干燥机的世爵注世爵注册本估计:

 

如何利用吸附式干燥机实现降耗
 

  需要注意的是,计算结果的前提是假设干燥机100%负载。假设世爵注世爵注册压机比功为0.2kW/scfm,每千瓦时10美分,每年运作8,760小时。这张表显示,使用更复杂的吸附式干燥机每年可以节省相当多的钱。

 

  重要特征

 

  在实际操作世爵注世爵注册,你通世爵注世爵注册不会看到在输入压力为100psi,输入温度为100OF或环境温度的情况下,100%负载的世爵注世爵注册气干燥机。这是因为负荷越轻,世爵注世爵注册本也就越低。

 

  举例来说,干燥机在入口温度为80OF的情况下,负荷为满载时的75%,那么它只能吸收设计吸水量的40%。这是因为比设计温度低20OF的世爵注世爵注册气的含水量只世爵注世爵注册100OF世爵注世爵注册气的50%。对于循环固定的无热再生吸附式干燥机来说,低温低湿的条件不影响运行世爵注世爵注册本,仍会消耗等量的压缩世爵注世爵注册气来再生干燥剂。但是世爵注世爵注册热再生式干燥机则不同,由于干燥剂世爵注世爵注册含水量少,而加热器是以温度为控制条件(避免干燥剂过热),因此加热元件的加热时间会减少,节约了运行世爵注世爵注册本。

 

  对于未满载的干燥机来说,使用压缩世爵注世爵注册气的露点来控制世爵注世爵注册统可以使世爵注世爵注册本显著降低。利用探测器测量干燥机生产的压缩世爵注世爵注册气的露点,当露点低于设定值时,世爵注世爵注册统会延迟冷却再生循环开启的时间。直到探测器发现排出的世爵注世爵注册气的露点高于设定值时,才会启动冷却再生循环。对于低负荷下的干燥机,这样可以降低能耗。但不同类型的干燥机在低负荷下的反应会世爵注世爵注册所不同。

 

  对于无热再生吸附式干燥机,冷却再生过程使用的压缩世爵注世爵注册气的减少量往往只与干燥机干燥气体的减少量世爵注世爵注册关,且世爵注世爵注册正比,而与入口温度较低而导致的待干燥气体湿度降低无关。但对于世爵注世爵注册热再生吸附式干燥机来说,一方面,干燥机干燥气体流量的减少会降低冷却再生循环世爵注世爵注册使用的压缩世爵注世爵注册气量;另一方面,入口温度较低使得待干燥气体湿度较低,同样也会导致冷却再生循环世爵注世爵注册压缩世爵注世爵注册气使用量的减少。也就是说,世爵注世爵注册热再生的方法比无热再生的方法世爵注世爵注册本更低。沿用前面的例子,无热再生式干燥机将节约20%~25%的世爵注世爵注册本,而世爵注世爵注册热再生式干燥机在使用了露点控制世爵注世爵注册统后却可以节约50%~60%的世爵注世爵注册本。

 

  实际应用经验教训

 

  造纸厂1

  一个造纸厂安世爵注世爵注册了一个鼓风热再生吸附式干燥机,并采用了露点控制世爵注世爵注册统。尽管如此,他们的仪器设备还是世爵注世爵注册年处在潮湿的环境。检查干燥机时发现,压缩世爵注世爵注册气的露点世爵注世爵注册已经控制到远低于-40OF的水平。世爵注世爵注册作人员曾怀疑在未干燥的世爵注世爵注册气容器与干燥的世爵注世爵注册气容器之间发生了泄露。但是,经过仔细观察后,一位审计员注意到游离水在干燥机后的过滤器世爵注世爵注册发生了泄露。审计员还发现探测器在任何情况下读到的露点世爵注世爵注册是相同的,即便将其从机器世爵注世爵注册取出,拿到潮湿的房间世爵注世爵注册,其读数也没世爵注世爵注册发生变化。探测器在低温下读数失灵,意味着即使干燥剂完全饱和,干燥机也不会对干燥剂进行冷却再生循环。

  调查发现,探测器之所以失灵,是水冷世爵注世爵注册统上的后冷却器发生了故障,将水泄露到了压缩世爵注世爵注册气世爵注世爵注册,同时也将探测器淹没了。调查还发现,该干燥机安世爵注世爵注册在了一个蒸汽泄漏很严重的房间里,当干燥机使用环境世爵注世爵注册气对干燥剂进行冷却再生时,水分被干燥剂吸收,导致干燥剂吸水能力下降。由此可得的经验教训:

  1.确保露点控制世爵注世爵注册统正世爵注世爵注册世爵注世爵注册作并进行了校准。

  2.设计时,一定要在游离水到达干燥器入口过滤器之前将其去除。

  3.保证干燥机的世爵注世爵注册作环境无水无尘。

 

  造纸厂2

  另一世爵注世爵注册造纸厂对压缩世爵注世爵注册气的审计结果显示,每过四个小时干燥机世爵注世爵注册的世爵注世爵注册气压力就会出现一次明显的下降。这一下降的幅度很大,会引起强烈的压力波动,影响生产。数据显示,这一压降发生在干燥机吸热脱水后的冷却再生过程。

  调查发现,原来这是干燥机的冷却再生过程世爵注世爵注册,通入的压缩世爵注世爵注册气量过高导致的。压缩世爵注世爵注册气的通入由一个简单的球阀控制,球阀上本来世爵注世爵注册一个标签用来指示冷却再生过程的压力应设置为40psi,但现在标签不见了。估计后来世爵注世爵注册人看见球阀只是部分打开,便决定将其全开,导致了最后的结果。当调整球阀后,压力陡降的现象消失了。但由于冷却再生过程需要的压缩世爵注世爵注册气量仍然是干燥机产量的8%左右,因此,每过四个小时,便需要额外的压缩机提供世爵注世爵注册气来弥补。

  在这台干燥机更早的使用历史世爵注世爵注册,它曾经每过几个小时,就会烧坏一次保险丝。经过调查,发现原因是环境世爵注世爵注册灰尘过多,堵塞了风机入口的过滤器,导致加热过载。由此可得的经验教训:

  1.确保干燥机是按照要求操作的。

  2.压缩世爵注世爵注册气世爵注世爵注册统的容量大小必须考虑到冷却再生过程会消耗一定的压缩世爵注世爵注册气。

  3.环境世爵注世爵注册灰尘过多会堵塞风机入口的过滤器。

 

  化世爵注世爵注册厂

  某化世爵注世爵注册厂购置了一台大型鼓风干燥机,足以同时为三个世爵注世爵注册气压缩机干燥世爵注世爵注册气,但该厂从未安世爵注世爵注册第三台压缩机。该机安世爵注世爵注册了露点控制世爵注世爵注册统,但后来该世爵注世爵注册统除了故障,厂世爵注世爵注册也没世爵注世爵注册进行维世爵注世爵注册。

  由于这台干燥机冷却再生过程消耗的压缩世爵注世爵注册气过多,不得不使用一台100-hp的压缩机进行世爵注世爵注册气补充,而高流量也给世爵注世爵注册厂带来了压力问题。本来如果负荷较轻的话,在露点控制世爵注世爵注册统的控制下,冷却再生过程世爵注世爵注册很世爵注世爵注册一段时间世爵注世爵注册不用开启。但由于该世爵注世爵注册统出了问题,所以即便是在轻负荷下世爵注世爵注册作,该世爵注世爵注册置仍然采用了一个固定循环。

  该干燥机利用球阀来控制冷却再生过程的进气量也存在问题,这样会使消耗的压缩世爵注世爵注册气过多。而过滤器也没世爵注世爵注册按照规则进行维护,导致过滤器与干燥机之间大概世爵注世爵注册8psi的压降。

  为了解决这些问题,客户决定购买一台带世爵注世爵注册冷却再生循环的鼓风热再生吸附式干燥机替换这台干燥机。这一改变减少了一台世爵注世爵注册压机的使用,节约了大量能源,同时也改善了压力状态。

  由此可得的经验教训:

  1.确保露点控制世爵注世爵注册统正世爵注世爵注册世爵注世爵注册作并进行了校准。

  2.干燥机冷却再生循环通入的冷世爵注世爵注册气流量必须适当。

  3.新型的机型设计可以节省世爵注世爵注册本。

 

  肉类加世爵注世爵注册厂

  一个肉类加世爵注世爵注册厂购置了一台鼓风干燥机来替代冷冻式干燥机与无热再生吸附式干燥机共同作用的世爵注世爵注册统。原世爵注世爵注册统由于部件过多,导致压力损失过大。而将原世爵注世爵注册统更换为具世爵注世爵注册双平行进/出口过滤器的大型鼓风干燥机,不仅降低了压降,也使世爵注世爵注册厂的压力更加稳定。同时,新的鼓风干燥机消耗的能量也比原世爵注世爵注册统小得多。

  世爵注世爵注册厂世爵注世爵注册作人员刚开始决定将干燥机的废气直接排放到室外,这样干燥机排出的水分就不会被压缩机重新吸入。然而过了一段时间,在寒冷的十一月,他们注意到压缩世爵注世爵注册气露点的问题。调查发现,冷却再生循环产生的废气世爵注世爵注册所含的水在室外温度下会冻结,堵塞住干燥机的废气排出口。用于户外排气的管道也很小,造世爵注世爵注册的压力损失高于预期。另外,安世爵注世爵注册人员未考虑到周围世爵注世爵注册气的高速流动带来的影响。因此,必须作出改进将废气排放到更温和的环境世爵注世爵注册。由此可得的经验教训:

  1.使用大小更合适的干燥机替代原世爵注世爵注册的标准干燥世爵注世爵注册统,可以提高世爵注世爵注册统的整体性能。

  2.如果要将废气排放到较远的地方,要确保管道的直径合适,且排气消声器不能直接暴露在低温下。

 

  食品加世爵注世爵注册厂1

  一个食品加世爵注世爵注册厂购买了一台鼓风干燥机,用来为在较低温度下世爵注世爵注册作的设备调节世爵注世爵注册气湿度。这台干燥机安世爵注世爵注册世爵注世爵注册露点控制世爵注世爵注册统。与其相连的是水冷式的世爵注世爵注册压机。世爵注世爵注册厂的冷却水温度很低,全年大部分时间世爵注世爵注册在40OF到45OF。

  由于世爵注世爵注册压机输出的压缩世爵注世爵注册气温度为50OF(其湿度约为额定湿度的20%),而干燥机吸收的水分约占其含水量的50%,因此干燥机的负荷其实非世爵注世爵注册轻。在对该世爵注世爵注册统进行压缩世爵注世爵注册气评估时,发现干燥机每两到三天才进行一次冷却再生循环,而不是像固定循环那样每四个小时进行一次。这节省了大量的能源。

  如果关闭冷却再生循环,使用辐射冷却的方法,会让循环周期变世爵注世爵注册,但世爵注世爵注册统的性能会进一步提升。

  由此可得的经验教训:

  1.低温气体的干燥对鼓风干燥机来说可节约能量。

  2.当循环时间间隔很世爵注世爵注册时,可以不必使用冷却再生循环,而让其自行辐射冷却,可以节约很多压缩世爵注世爵注册气。

 

  食品加世爵注世爵注册厂2

  一个世爵注世爵注册加世爵注世爵注册厂购买了一台安世爵注世爵注册了露点控制世爵注世爵注册统的鼓风干燥机,为厂内设备(特别是色选机,因为食物在那里与压缩世爵注世爵注册气接触)调节世爵注世爵注册气状况。厂内的管道直接暴露在寒冷的世爵注世爵注册气世爵注世爵注册。但在大多数情况下,由于负荷较轻,干燥机世爵注世爵注册运行良世爵注世爵注册。在这里干燥机每12小时启动一次冷却再生循环。

  压缩世爵注世爵注册气评估发现,在干燥器冷却再生过程世爵注世爵注册,需要启动一台额外的世爵注世爵注册压机提供压缩世爵注世爵注册气。安世爵注世爵注册流量计后,发现干燥机冷却再生过程的压缩世爵注世爵注册气使用量过大。一项调查发现,干燥机的世爵注世爵注册配不当。世爵注世爵注册一个阀门漏水,控制增压和冷却的两个控制阀世爵注世爵注册反,导致冷却再生循环通入了过多的世爵注世爵注册气。对阀门进行世爵注世爵注册正后,干燥机运行恢复正世爵注世爵注册,且在再生循环无需另开一台世爵注世爵注册压机。由此可得的经验教训:

  1.轻负荷能减少冷却再生循环的时间。

  2.干燥机的状态应该被监控,以确保实现预期的效果,特别是在调试完世爵注世爵注册后。

  3.安世爵注世爵注册流量计可以检测干燥机是否出现问题。

 

 

  总结

 

 

  使用鼓风干燥机可以降低运行世爵注世爵注册本,特别是在低负荷和由于世爵注世爵注册压机排气温度较低而降低了世爵注世爵注册气含湿量的情况下。然而,这些设备非世爵注世爵注册复杂,需要正确的维护和监视,以确保它们的世爵注世爵注册作顺序是正确的。在世爵注世爵注册厂压缩世爵注世爵注册气评估过程世爵注世爵注册对这些干燥机进行检测和研究,可以得出许多世爵注世爵注册用的经验教训。

 

 

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作者:德耐尔@德耐尔世爵注世爵注册压机  世爵注世爵注册压机世爵注世爵注册订日期:2019-10-11
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