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吸附式干燥機(jī)的運(yùn)行與選型

吸附式干燥機(jī)的運(yùn)行與選型
時(shí)間：2007-10-24 10:02:50 來(lái)源：佳工機(jī)電網(wǎng) 文號(hào)：大 中 小
摘要：作者依據(jù)多年從事壓縮空氣凈化設(shè)備、尤其是吸附式干燥器的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行及指導(dǎo)選型的經(jīng)驗(yàn)，分析了對(duì)吸附式干燥器運(yùn)行影響頗大而又易忽視與混淆的因素，提出了相應(yīng)的改善措施與選型方法，并對(duì)三種形式的吸附式干燥器進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析比較。 

　　一、前言
　　現(xiàn)代工業(yè)及自動(dòng)化生產(chǎn)中大量應(yīng)用壓縮空氣，日益發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)又對(duì)氣源提出了不同品質(zhì)等級(jí)的要求。無(wú)論使用何種空氣壓縮機(jī)，當(dāng)壓縮比大于3時(shí)［1］，經(jīng)冷卻或長(zhǎng)距離管道輸送，一般都會(huì)有冷凝水析出。冷凍式干燥器因其工作原理和結(jié)構(gòu)所限，壓力露點(diǎn)設(shè)置不允許低于2℃，而換熱效率與分水效率決定了其出口真實(shí)露點(diǎn)不可能達(dá)到蒸發(fā)器的設(shè)定值，實(shí)測(cè)露點(diǎn)多在5~15℃之 
間。所以，冷凍式干燥器雖有運(yùn)行費(fèi)用低 (約為吸附式干燥器的1/3~1/5)之優(yōu)點(diǎn)，但由于干燥度低，對(duì)于寒冷地區(qū)的室外用氣和長(zhǎng)距離管道輸送(包括室外貯氣罐)的室內(nèi)用氣以及制造工藝要求深度干燥的應(yīng)用場(chǎng)合，如精密儀器、電子、高級(jí)噴涂、射流控制、聚酯噴絲等則大量使用吸附式干燥器。本文將重點(diǎn)對(duì)吸附式干燥器的運(yùn)行及其影響因素進(jìn)行分析，以求對(duì)不同行業(yè)與類型的用戶合理選擇凈化設(shè)備、提高產(chǎn)品等級(jí)有所幫助。 

　　二、吸附的基礎(chǔ)理論與干燥器工作原理 
　　吸附是因吸附質(zhì)與吸附劑分子間相互作用而發(fā)生吸附質(zhì)分子相際轉(zhuǎn)移的一種現(xiàn)象。 
　　壓縮空氣的干燥常采用物理吸附方法。當(dāng)待干燥的壓縮空氣與吸附劑充分(無(wú)時(shí)間限制)接觸時(shí)，空氣中的水分子擴(kuò)散到吸附劑上并因范德華引力而被吸附。與此同時(shí)，被吸附的水分子因本身的熱運(yùn)動(dòng)及外界氣態(tài)分子碰撞，有一部分離開(kāi)吸附劑表面返回氣相，即發(fā)生脫附。當(dāng)同一時(shí)間內(nèi)水分子的吸附量與脫附量相等時(shí)，就達(dá)到了一個(gè)動(dòng)態(tài)吸附平衡，此時(shí)吸附與脫附過(guò)程均在進(jìn)行，但速度相等，這種動(dòng)態(tài)吸附平衡是在一定溫度與壓力條件下建立的。當(dāng)溫度和壓力改變時(shí)，系統(tǒng)原有的平衡關(guān)系將被打破而建立一個(gè)新的平衡關(guān)系。圖1、2［2］所示為水在各種吸附劑上的吸附等溫線和等壓線，它描述了吸附過(guò)程的熱力學(xué)特性。由圖可知，一定溫度下，水的吸附量隨氣相中水氣分壓增大而增大一定壓力下，水的吸附量隨溫度升高而減少；即在低溫或高壓下水分被吸附，在高溫或低壓下水分被解吸。干燥器正是依此原理而工作的。 
　　以下將從幾個(gè)方面分析對(duì)干燥器正常運(yùn)行影響頗大而又易被忽視的因素：

　　1. 微量油累積
　　一般行業(yè)所指的無(wú)油潤(rùn)滑活塞式空壓機(jī)(迷宮式、填料帶正壓保護(hù)以及小功率全無(wú)油機(jī)除外)排氣中仍有一定量的潤(rùn)滑油存在，依其結(jié)構(gòu)和規(guī)格不同約有6~15mg/m3。國(guó)產(chǎn)無(wú)油活塞式壓縮機(jī)極少提供含油量指標(biāo)，唯有柳二空的VHN系列無(wú)基礎(chǔ)無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)(根據(jù)英國(guó)Bellis SS&Morcom公司生產(chǎn)許可證、按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制造并獲該公司認(rèn)可)在其技術(shù)參數(shù)中注明氣體含油量指標(biāo)≤8ppm.W(相當(dāng)于10mg/ m3)。與無(wú)油活塞機(jī)含油量相當(dāng)?shù)膰娪吐輻U空壓機(jī)，其含油量依油氣分離器效率與排氣溫度的高低，一般可認(rèn)為在5~15 mg/ m3，取兩者中值即10 mg/ m3。以10m3/min排氣量空壓機(jī)為例，運(yùn)行一年，微量油累積量為：
　　10mg×10m3/min×60min×24h×300d=43.2Kg/年
　　如此之多的潤(rùn)滑油進(jìn)入吸附干燥器內(nèi)所引起的后果不難想象。無(wú)怪乎許多用戶反映所購(gòu)買的國(guó)產(chǎn)干燥器每年都需更換吸附劑。
　　解決這一難題的方法是在干燥器進(jìn)氣口前設(shè)置除油過(guò)濾器，以降低進(jìn)入干燥器的氣體含油量。我公司引進(jìn)德國(guó)超濾公司生產(chǎn)的精密除油濾芯而組裝的高效除油過(guò)濾器可使濾后氣體含油量指標(biāo)降為0.01~0.5 mg/ m3，能有效地防止微量油累積造成的吸附劑中毒，保證其使用壽命在5年以上。

　　2. 進(jìn)氣溫度
　　進(jìn)入干燥器的壓縮空氣為飽和或過(guò)飽和濕空氣(含有一定量的游離水)。表1所示為不同溫度與壓力下壓縮空氣的飽和含水量。從表中可以看出：同等壓力條件下，溫度每提高5℃，飽和含水量增加30%左右，也即進(jìn)入干燥器的水份負(fù)荷增加30%左右；此外，吸附劑的吸附能力隨溫度的升高而降低(見(jiàn)圖1)，故隨進(jìn)口氣體溫度的升高，干燥器的干燥效率下降。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，進(jìn)氣溫度每提高5℃，成品氣出口露點(diǎn)將升高8~10℃；如果壓縮機(jī)后冷卻器之后不設(shè)分離過(guò)濾裝置或分離過(guò)濾效率低下，致使液態(tài)水進(jìn)入干燥器，則會(huì)進(jìn)一步惡化干燥效率。
　　表 1 壓縮空氣的飽和含濕量(g/Kg) 
發(fā)布日期：2011/02/18 上午11點(diǎn)54分 閱讀：1711

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