用于变压干燥剂空气干燥机的新型吸附介质
介绍
压缩空气含有污物、水和油等污染物，使用前必须清除。ISO8573.1规定了这些污染物的空气质量等级。湿度用压力露点(PDP)表示。PDP是空气中水分完全饱和的温度，当空气温度低于这一点时，将发生进一步的凝结。
压缩空气系统内的冷凝水蒸气是目前为止主要的污染物，如果不加以处理，会导致设备故障、腐蚀、产品损坏和细菌生长。在冬季的户外和移动设备中，冷凝水的冻结尤其令人担忧。
干燥剂空气干燥器用于高纯度应用，PDP的-40°C/F是根据ISO8573.1湿度等级2要求。然而，在许多应用中，需要在较宽的环境温度范围内(例如-40°C至+40°C(-40°F至104°F))保持较低的相对湿度(RH)。指定%RH或露点抑制(DPS)可以优化干燥器的施胶。这避免了过大和过度的净化空气的使用，并提供了保护范围广泛的季节温度和湿度变化。例如，20% RH与40°C(72°F)的DPS紧密对应。
Skroll吸附技术
斯克罗尔空气净化吸附介质是革命性的(正在申请专利)。它由固定在耐用的聚合物支撑结构中的吸附剂晶体组成。它以连续板材的形式生产，通常厚度为1毫米(0.04”)。当转换成Skroll结构时，流路径在层之间创建。这使得在空气和气体脱水等应用中获得最佳性能。坚固耐用，使用寿命长。
当斯克罗尔介质被纳入压缩空气干燥机，它提供了一个非常强大的长寿命产品。Skroll介质的耐用性确保了即使被水冷凝或遭受过多的空气流动，一旦恢复正常条件，它将完全恢复其性能。斯克罗尔的聚合物粘结剂确保了高耐化学性(半透膜的已知问题)和不脱落灰尘(干燥剂珠的已知问题)。这种独特的介质提供了非常稳定的露点抑制，任何地方，通过冷冻和干燥剂干燥器实现。它可以在水平方向上运行，不受活塞式压缩机的脉动影响。
斯克罗尔介质随时可在辊或片的形式安装到新的或现有的PSA干燥器设计。它也可以提供墨盒形式，以适应客户的要求。
近距离观察Skroll吸附介质。
快速动力学 - 较低净化空气稳定露点
斯克罗尔介质具有非常开放的结构和快速的动力学。扫描电镜显示了Skroll介质的表面，在吸附/解吸过程中，每个吸附晶体都充分暴露在两侧。
这意味着再生非常高效，需要更少的能源。当介质暴露在过多的流量或更高的温度下，随着水蒸气负荷的增加，Skroll吸附介质不会被淹没。DPS会降低到一个新的稳定的露点，但在正常情况下完全恢复。在这种情况下，珠状干燥剂床很可能被破坏，因为再生空气将不再干燥到足以进行再生。这导致一个下降的螺旋，导致珠状吸附剂床的损失通过饱和。当床层变得饱和时，颗粒的抗压强度显著降低，吸附剂颗粒将变成灰尘。这可能与冷凝物结合并扩散到下游，导致气动设备故障或损坏。
Adsorptive Mediu的图像。
操作原则(PSA)
无热干燥剂干燥器由于其简单而被广泛使用。无热双塔压力摆动吸附(PSA)干燥机通过吸附到干燥剂床(A柱)上来去除加压进料空气中的水分，通常在7巴(100 psig)。第二柱B(之前用于干燥空气)处于常压，干燥空气从A柱出口通过吹扫阀进入，膨胀到接近常压，并以逆流方向通过B柱影响其再生。当第一柱(A)被水蒸气饱和(通常由一个简单的计时器确定)时，进料空气(在重新增压后)被切换回柱B并继续循环。
如果遇到压力降低、流量过大或温度过高的情况，串珠状吸附剂设计可能会因误用过量的水负载而受到损害。干燥剂珠会脱落灰尘，特别是在具有挑战性的环境中操作时，例如，存在冲击和振动。在水平方向操作对吸附珠来说是一个真正的挑战。
APS分级参数
ISO 8573.1湿度等级2(-40°C/°F PDP)经常指定，但对于许多应用，这远远超过所需的干燥，因此干燥器可能过大，使用过多的吹气(能量)。
Skroll技术允许用户或设计师确定空气的干燥度，通过在各种条件下维持稳定的DPS或％RH来满足其应用要求。Skroll技术非常高效，可靠，需要很少或没有维护。该介质已经开发用于要求纯化压缩空气的应用。它克服了吸附珠的缺点，如通道，旁路，床流量化，取向，灰尘产生，滥用（洪水），由于高水负荷而导致的短期使用寿命和降解。
传统上，许多珠状干燥剂干燥机操作4分钟循环(2分钟干燥和2分钟再生和再加压)。在7巴(100 psig)的床层体积相当于约200 Nl/min/升或0.12 scfm/立方英寸的流量每体积的吸附剂床。珠状吸附层的压力损失通常高达140 mbar (2 psi)。
Skroll介质在40°C(104°F)入口温度、100% RH和7bar (100 psig)压力下工作，对于40°C(72°F) DPS，只需珠状干燥剂干燥器床层体积的50%，单位体积流量为400 Nl/min/升或0.24 scfm/立方英寸。接触时间更短，速度增加，但压力损失仍然很低，通常小于35mbar (0.5 psi)。
如果使用2分钟的循环(1分钟干燥，45秒清洗和15秒再加压)，单位体积的流量可以进一步增加(25%)。
|
斯克罗尔介质被装入铝管的例子。内径62毫米(2.44“)孔x 218毫米(8.6“)长。在40°C(72°F)露点抑制条件下，7 bar (100 psig)入口流量为280 Nl/min (10 scfm)。可变和稳定露点抑制(DPS)
描述的尺寸涉及40°C / 72°F的DPS。斯克罗尔介质可以通过改变吹扫体积或空气流量在不同的DPS水平上运行。这可以通过改变清洗速率或再生时间来实现。通过对吹扫体积进行这样的调整，Skroll介质将在20°C - 80°C(68°F - 176°F) DPS范围内产生稳定的露点。较低的DPS意味着所需的净化空气更少，例如10%。
ISO8573.1湿度质量等级
在不考虑进口条件的情况下，可以指定湿度等级2。ISO8573.1只是简单地陈述了质量等级，它没有指定实现它们的入口条件。为了达到水的2级(-40°C/F)， Skroll模块可以根据指定的进口条件进行尺寸调整，以增加DPS。对于20°C(68°F)的入口温度，60°C(108°F)的DPS将产生ISO8573.1的2级-40°C/F的湿度。
大陆的气候变化范围从冬天的-40°C/F到夏天的+40°C(104°F)。指定压缩空气的干燥度为20% RH或40°C(72°F) DPS，可防止系统在全年中形成冷凝物。它可以防止在夏季冷凝，这将洗掉气动设备中的润滑油(更有害的是，如果凝结水与油和干燥剂灰尘结合，形成研磨性污泥)。在冬季，凝析液的冻结会使设备无法工作，这在夜间停车时尤其值得关注。
NF F11-100，通常用于铁路，指定40°C(72°F) DPS识别季节变化。
从滥用复苏
有许多误用的情况，包括过多的容量流量。这增加了水负荷，从而降低了DPS。至关重要的是，斯克罗尔介质调整到一个新的和稳定的露点，不太可能造成任何短期问题，因为凝结不应该发生。
在极端情况下(例如，干燥器的电源中断)，通常打开的进气阀将“故障打开”，并维持空气供应。斯克罗尔介质将成为饱和，然而，一旦电源恢复和干燥机开始循环，斯克罗尔介质将迅速恢复其性能。该图显示了PDP在几个小时内的损失。在恢复正常状态的一个小时内，性能完全恢复。在这种情况下，传统的吸附珠很可能需要更换。
压力损失
一些净化系统的压力损失可能是显著的，由进口过滤，干燥器和出口过滤器组成。初始压力损失可能高达0.7 bar (10psi)。当使用中过滤器上的压降增加时，压差(DP)可能进一步增加。气动行业的过滤器通常配备不同微米级的烧结元素。与压缩空气处理相比，它们有很高的压力损失。这样的发展导致了高效的设计，具有非常低和持续的压力损失，没有可维修的部件。这节省了能源，并极大地节省了生活成本。
|
Skroll住房。过滤
许多新的压缩空气系统使用非润滑活塞压缩机，这是可能的，当使用斯克罗尔干燥机，以省掉高效率聚结入口过滤器以及出口灰尘过滤器。
用于斯克罗尔干燥机的一种新的进口过滤器设计产生的空气质量分别达到ISO8573.1质量等级3的污垢和7级水(通常+99%的污垢颗粒下降到5微米和水冷凝物)。这种新的进口过滤器操作使用2个强大的过滤机制:离心分离和洗涤作用(去除较小的颗粒)。没有维修部件，压力损失非常低，在使用中仍然很低，通常为50 mbar (0.7 psi)。
对于非润滑压缩机，仅需要一个入口过滤器。使用Skroll介质的入口过滤器和干燥器上的整体压力损失为300毫巴（4psi），表示高达5％的压缩机功率的显着节能。
对于油润滑压缩机，需要二级高效聚结器来清除残余油气溶胶。
活塞式压缩机的使用还会引起其他问题，如脉动和腐蚀性冷凝物。增加过滤器的腐蚀保护是必要的，而高效过滤器元件必须是一种结构，以防止在其结构中使用的脆弱材料破裂。一般来说，工业过滤器的设计不能承受脉动和停止/启动条件。
应用程序斯克罗尔介质并不能直接替代珠状技术，因为许多干燥剂干燥器在环境温度、压力和流量都可以控制的固定位置成功运行，并且可以随时提供维修和监督。斯克罗尔介质是专门为在恶劣条件下使用而开发的，在这种情况下，珠状PSA和膜干燥器面临超出其正常操作参数的挑战。应用包括地点:
|
|
关于作者
Colin Billiet是空气净化Skroll有限公司的首席执行官和多姆尼克亨特集团PLC的前首席执行官。
欲了解更多信息，请联系Skroll空气净化业务发展经理Dereck Anderson，电话:44(0)7710.720.678，电子邮件:dereck.anderson@apskroll.com或访问www.apskroll.com．
阅读更多关于压缩空气净化技术请访问,www.ghtac.com/technology/air-treatment。
