压缩空气干燥机的类型。第2部分:制冷剂和再生干燥剂
介绍
压缩空气和气体研究所是压缩空气行业的统一声音，在技术、教育、宣传和其他影响行业的问题上发挥公正的权威作用。在讨论制造业时，提到公用事业和能源，人们马上就会想到水、电和天然气这三大巨头。但压缩空气通常被认为是制造设备的第四大公用事业。通过对设备压缩空气系统的仔细检查，可能会发现通过有效地清除压缩空气系统中的水分，可以改善压缩空气系统的性能。压缩空气和气体研究所(CAGI)致力于发表一系列讨论压缩空气系统中的水分的文章。第一篇文章写道压缩空气系统为什么需要干燥?“这篇文章将简要概述两种最流行的压缩空气干燥技术——制冷剂型和再生干燥剂型。
压缩空气干燥机的选择
可以采用不同的方法来去除压缩空气中的水分。目前压缩空气干燥机的类型包括以下产品:
- 制冷剂类型:
- 骑自行车
- 环状结构
- 再生干燥剂类型:
- 无加热(无内部或外部加热器)
- 加热(内部或外部加热器)
- 热压缩
- 单一的塔
- 溶解的
- 干燥剂
- 膜
因为如此广泛的产品提供，我们将涵盖每一种干燥机类型的一些细节。总是建议压缩空气处理产品的讨论与整个压缩空气系统和产品的应用一致。您应该咨询压缩空气专家，以确保选择的压缩空气干燥机是正确的，适合您的应用。
制冷剂型压缩空气干燥机 |
冷冻式干燥器
虽然它提供的露点不像其他类型的干燥机那样低，但制冷剂型干燥机是最受欢迎的，因为在许多一般工业工厂空气应用中获得的露点是可接受的。其运行原理类似于家用冰箱或家用空调系统。压缩空气在空气-制冷剂热交换器中冷却到大约35°F，此时冷凝的水分被分离并排出。然后，空气通过进入的空气在空气-空气热交换器中再被加热，在进入空气-制冷剂热交换器之前，空气也被预冷。这意味着离开干燥机的压缩空气的压力露点为35到40°F。在这种类型的干燥器中，低露点是不可行的，因为冷凝物会在32°F或更低的温度下结冰。
在非循环制冷剂干燥机(见下文)中，制冷剂在系统中不断循环。这种设计能够快速响应运行负载的变化。由于压缩空气的流量会变化，环境温度也会变化，通常使用热气旁通阀或卸料阀来调节制冷剂的流量，并保持制冷剂系统内的稳定运行条件。在大多数设计中，制冷剂在空气-制冷剂热交换器(蒸发器)内蒸发，然后由空气或水-制冷剂热交换器(冷凝器)压缩后冷凝。
非循环制冷剂干燥器示意图
旧的冷媒式空气干燥机使用的是含氯制冷剂，如R12和R22，更新的设计符合《蒙特利尔议定书》，并使用无氯制冷剂，如R134A和R407C或其他环境友好的冷媒混合物。由于操作压力和温度的不同，这些新型制冷剂的特性需要仔细注意制冷系统的设计。制冷剂类型的干燥器应只由有执照和受过培训的技术人员进行维修，以确保制冷剂材料得到正确处理。
循环式制冷剂干燥机使用制冷剂冷却换热器空气通道周围的质量。这种物质可以是液体，如乙二醇，或金属，如铝块，珠或相关物质，作为散热器。压缩空气由散热器冷却，散热器的温度由恒温器控制，并在负荷降低时关闭制冷剂压缩机，这节省了运行成本，但初始投资成本较高。
优势制冷剂式空气干燥机包括:
- 低的初始资本成本。
- 运营成本较低。
- 较低的维护成本。
- 不被气流中的油损坏(虽然，通常有时建议过滤)。
缺点制冷剂式空气干燥机包括:
- 露点能力有限。
优势非循环设计包括:
- 最小露点波动
- 制冷剂压缩机连续运行
缺点非循环设计包括:
- 在局部和零气流时没有节能
优势自行车设计包括:
- 在局部和零气流下节能。
缺点自行车设计包括:
- 露点波动
- 增加尺寸和重量，以适应散热器质量
- 增加资本成本
干燥剂无热干燥机原理图
压缩干燥剂干燥机基本原理-网络研讨会记录下载幻灯片并观看免费网络直播的录音，学习:
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再生干燥剂型干燥器
这些干燥器使用干燥剂，吸附空气中的水蒸气。需要区分吸附和吸收。吸附是指水分附着在干燥剂上，聚集在每个干燥剂珠内的数千个小孔中。干燥剂的成分不改变，水分可以通过应用干燥吹扫空气、应用加热或两者的结合在再生过程中被驱除。吸收是指吸收水分的物质被水分溶解并被水分消耗掉。吸收是在潮解干燥剂型干燥器中进行的。
再生干燥剂干燥器通常是双塔结构。其中一个塔对压缩机的空气进行干燥，而另一个塔的干燥剂在塔内压力降至大气压后进行再生。再生可以使用一个时间周期或通过测量干燥剂塔内的温度或湿度或通过测量离开在线塔的空气的露点来实现。
在无热再生干燥剂类型，没有内部或外部加热器使用。吹扫空气的要求可以达到总空气流量的18%。典型的再生干燥剂干燥机在100 psig有压力露点额定值-40°F，但露点下降到-100°F可以获得。
热再激活再生干燥剂干燥器可能有内部或外部加热应用加热器。在内置式中，蒸汽或电可用于嵌入在干燥剂床中的加热器。这就减少了再生所需的净化空气的数量，不到10%。净化空气加正常辐射用于冷却再生后的干燥剂床，以防止升高的空气温度下游。
在外部加热的再生干燥剂干燥器中，吹扫空气被加热到一个较高的温度，然后通过干燥剂床。吹扫空气的量大约是通过干燥器的空气流量的5-10%。如果使用鼓风机使加热的大气空气通过干燥剂床循环，则可以消除压缩空气系统中的吹扫空气。为了保护干燥剂床不受空气压缩机的油污染，在干燥器的上游需要一个凝聚过滤器。为了保护下游设备不受干燥剂粉尘或“细粉”的影响，也建议在干燥器下游安装微粒过滤器。
优势再生干燥剂型干燥机包括:
- 非常低的露点可以达到没有潜在的冻结。
- 对于露点的实现，操作成本适中。
- 无热型可以设计为气动操作偏远，移动或危险的位置。
压缩空气净化和管道每月电子通讯专注于需求侧优化，压缩空气干燥器，过滤器，冷凝液管理，罐，管道和气动技术。通过系统评估案例研究，探讨如何在降低压力降和需求的同时确保系统的可靠性。 |
缺点再生干燥剂型干燥机包括:
- 初始资本成本较高
- 定期更换干燥剂床(一般为3-5年)
- 油气溶胶会覆盖在干燥剂材料上，如果不进行适当的预过滤，干燥剂就会失效。
- 通常需要吹扫空气。
制冷剂循环干燥机原理图
该系列的下一篇文章涵盖了其他再生干燥剂干燥类型:“压缩热”。它还将解决单塔类型，以及膜干燥机。读．
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