压缩空气干燥机装置核数师须知-第II部分
关于压缩空气系统，总是有一些新的东西需要学习，特别是关于压缩空气干燥机的安装。正如我在本系列的第1部分，您可以通过了解对系统进行任何修改的后果，使压缩空气干燥器的安装更加可靠。作为这些想法的延续，第二部分探讨了使干燥器安装更可靠的更多方法。讨论内容包括：在与需求模式相反的固定循环中运行干燥剂干燥器之间的区别，在冷却空气关闭的情况下运行加热干燥剂干燥器时会发生什么，以及如何处理将干燥剂干燥器专用于压缩机的意外后果。
操作加热干燥剂干燥机:固定循环与需求模式
当干燥剂空气干燥器切换塔时，露点水平通常会在短时间内上升(或急剧上升)。这通常被称为“压力露点峰值”。最小的压力露点(PDP)峰值发生时，烘干机是在固定模式下运行。此外，在固定模式下操作允许多个干燥器同步，这样PDP尖峰的持续时间不会因为尖峰相继发生而延长。然而，在固定模式下运行并不会节省任何能源。当烘干机在需求模式下运行时，较高的PDP峰值可以减少，如果烘干机超大，烘干机制造商提供了一个供应，以延长循环的冷却空气部分。
一个干燥机制造商允许冷气打开或关闭，当打开时，它可以从90分钟延长到270分钟。当PDP达到-40⁰F时，这个干燥器会自动关闭冷却空气，所以干燥器可以切换塔。因此，烘干机必须是超大的，以便冷却空气部分的循环可以延长整个270分钟，允许PDP峰值尽可能减少。如果工厂里所有的加热干燥剂干燥器都是超大尺寸的，那么冷却周期可以延长270分钟，那么PDP峰值可能会小到无需同步干燥器。过大尺寸的烘干机也减少压降通过它。
关闭加热干燥剂干燥机的冷却空气
需要冷却空气来降低PDP和加热型干燥剂干燥器切换塔时出现的温度峰值。活性氧化铝的吸附速率降低，直到其温度低于120℃⁰F、 因此，离线塔中较低的干燥剂温度产生较低的PDP和切换时的温度峰值。由于温度峰值可以沿收割台向下移动几百英尺，因此确保冷却空气关闭时不会损坏任何东西非常重要。例如，一家医疗设备制造商关闭了加热干燥剂干燥器的冷却空气，他们的管道产品开始融化。
此外，当压缩空气管道暴露在低环境温度下时，冷却空气也很重要。也就是说，并不是每一种植物都含有能被温度峰值破坏的物质。也不是每个工厂都有暴露在低环境温度下的管道，所以这些工厂可以通过安装风机清洗干燥器并关闭冷却空气来重新获得压缩机的容量。
在墨西哥湾沿岸的化工厂和炼油厂，我们全年都在关闭吹风机吹气干燥器上的冷却空气，取得了巨大的成功。在北方各州，如果管道不暴露在冬季环境温度下，冷却空气就会关闭。如果管道暴露在外，在夏季，当压缩机的容量因夏季温度而减少时，冷却空气可以关闭，但这些电厂必须记住，当环境温度降下来时，必须重新打开冷却空气。为什么要用吹风机吹扫干燥机?根据我们的经验，吹风机吹扫干燥机提供了能源效率和可靠性的最佳组合。其他的烘干机可能效率更高，但根据我们的经验，它们没有那么可靠。
压缩机循环时间的影响
如图1所示，盲目地将干燥器用于压缩机，可能导致快速循环，从而损坏压缩机在加载/卸载模式下运行，以及干燥剂干燥器的干燥剂。例如，为了防止对他们的压缩机造成损坏，大多数制造商希望旋转螺杆压缩机的最小循环时间为90秒，在负载/卸载模式下运行的离心式压缩机的最小循环时间为2分钟。此外，调节润滑的旋转螺杆压缩机在排污之间应该有至少90秒的循环时间。任何比这些周期时间短的都被称为短周期。虽然短周期循环会损坏正在加载和卸载的压缩机，但它也会从变速驱动(VSD)润滑的旋转螺杆压缩机中泵出油。
通常情况下，几乎所有的压缩空气系统设计都假定压力变化为10psi，因此压缩机的负载/卸载设定值通常间隔为10psi。然而，这并没有考虑到在专用烘干机的压力下降的变化。例如，图2显示，如果在压缩机满载时，专用干燥机的下降幅度为5 psi，那么当压缩机卸载时，干燥机的下降幅度为0 psi。因此，实际的压力变化只有5psi。降低压力变化会降低系统容积的有效性，并将压缩机循环时间缩短一半，这很可能导致压缩机循环时间缩短。解决短周期的选项包括:
- 增加压缩机的负载/卸载设置点之间的差值，以补偿干燥机的差值(即15 psi的间隔)。
- 在压缩机和干燥器之间安装储液罐，以保持流经干燥器的流量。然而，在某些干燥剂干燥器的上游安装储液罐可能无法防止压缩机短循环或干燥器上游的压力降至零，因为离线塔通常由干燥器上游的湿空气加压。
- 将压缩机控制传感点移动到干燥器的下游-小心地做，以避免超过压缩机额定压力。然而，在润滑压缩机的情况下，这种选择往往会导致空气/油分离器的高压差警报，如果高到足以关闭压缩机。因此，在润滑旋转螺杆压缩机的情况下，最好安装压缩机自动化，如果一个人打算运行压缩机关闭系统压力。
如果专用干燥器为自下而上流动的干燥剂干燥器，则会出现另一个问题。在这种情况下，当压缩机被控制在干燥器下游的系统压力之外时，当压缩机卸载时，压缩机与其专用干燥剂干燥器出口止回阀之间的压力可能降至零。因此，压缩机的装载和卸载可能会导致干燥剂珠相互研磨，使干燥剂珠缓慢分解，从而使干燥剂反弹。事实证明，用管道将多台压缩机连接到一台干燥器中，并配备备用或至少与租赁干燥器连接，更为可靠。
许多工厂有多个压缩机站，每个只有一个压缩机和干燥机，所以了解与专用于一个压缩机干燥剂干燥机相关的问题是很重要的。这些工厂可以通过在压缩机和干燥剂干燥器之间安装存储设备来解决这个问题，但这意味着在每个干燥器之前安装一个接收器，这可能很昂贵。安装存储的另一种选择是在干燥剂干燥器周围安装一个包含止回阀的旁路，允许干燥空气保持干燥器上游的压力，但不允许湿空气绕过干燥器。如果安装了止回阀旁通，在更换干燥剂时应更换止回阀。对于离心式压缩机，我们尝试在所有运行的压缩机上共享负载，这既可以消除加载和卸载压缩机的需要，也可以将其最小化。
管理“无热”烘干机的净化空气
“无热”干燥机所需的吹扫气流速率可以用以下公式计算:
Qp = (q * 1.15) / pr
地点:
QP =吹扫空气流量
Q=干燥器入口流速
公关= (P + 14.7) / 14.7
进口压力
1.15乘数是一个安全系数。干燥和吹扫之间的“真实”压力比是在线塔内的压力（即通过预过滤器、入口管道和入口阀等的压降后）和离线塔内的压力。离线塔中的压力等于大气压力加上通过净化排气阀和消声器的压降。1.15安全系数说明在线塔中的压力较低，离线塔中的压力略高。此外，1.15工作系数解释了由于减压和再加压，再生时间比干燥时间短的事实；因此，用于再生干燥剂的总吹扫量（acf）必须超过干燥的总空气量（acf）（随时间的平均值）。1.15安全系数不考虑通过预过滤器、入口管道和入口阀等的压降。
让我们看几个例子，在100 psig和100⁰F的入口条件下，使用额定为1000 scfm的干燥器。为简单起见，假设预过滤器上游的压力是103 psig，所以在线塔的压力是100 psig。还假设消声器(s)是干净的，因此离线塔的压力为0 psig。在这些条件下，PR等于7.803，所以QP等于147 scfm，这就提供了离线塔中1147 acfm的流量。然而，如果平均进口流量只有800 scfm，那么吹扫流量可以降低到118 scfm。在平均入口流速为800 scfm的情况下，147 scfm的清除速率将产生比-40⁰F更好的PDP，但如果-40⁰F就是所需的全部，为什么要浪费空气呢?
脏的消声器增加了脱机塔的压力，增加了所需的吹扫速率，但并不减少实际的吹扫流量。实际的吹扫流量通常通过在孔板上建立足够高的压降来达到“临界流量”来设置。在临界压力比以上，流量只是上游压力和温度的函数。增加的反压力对通过吹扫孔的流量没有影响，直到流量变成“亚临界”，这只发生在空气通过孔的压力比小于~ 2:1时。然而，背压降低了压缩比，从而减少了脱机塔中的流量，可能需要增加吹扫流量。使用上面的例子，如果没有其他变量改变，1.15安全系数允许反压增加到2.15 psig，然后需要增加清洗流量。
在线塔内较低的压力会降低吹扫流量和离线塔内的流量，因此应该提高吹扫速率以维持所需的PDP。使用上面的例子，如果没有其他变量改变，1.15安全系数允许干燥机保持所需的PDP与在线塔的压力低至86 psig。
最后，需要注意的是，很少有干燥机在设计条件下24/7运行，因此，即使干燥机由于这些影响略有“净化不足”，每当下游的空气需求低于设计流速时，实际的净化百分比增加，所以干燥机可以发挥“追赶”。
解决通过干燥器的流量变化问题
这意味着当流量增加到4500 scfm时，工厂必须增加吹扫速率。当通过干燥器的流量增加而植物不改变吹扫流量时，植物在冬季发现水分。此外，两个烘干机都在线，通过每个烘干机的正常流量仅等于每个烘干机额定容量的23%，烘干机制造商表示，这可能会造成通过干燥剂的通道。通道减少或阻止电容探头的流量，因此需求控制无法正常工作，这也导致了植物在冬季出现水分。
为了简化干燥器的操作并提高系统的可靠性，建议电厂将两台干燥器的净化速率设置为882 scfm。然后，一台干燥器将在需求控制下运行，而另一台干燥器将在备用状态下运行，这意味着它将在入口阀关闭的情况下在需求控制下运行。该方法将总吹扫流速从1050 scfm降至882 scfm，并增加了通过干燥器的流量。操作员通过打开备用干燥器上的入口隔离阀，然后关闭上个月在线的干燥器上的入口隔离阀，每月旋转干燥器。安装了露点和压力警报，以通知操作员何时需要将第二台干燥器联机。
租赁压缩机和压缩热(HOC)干燥机
在一个石化工厂的例子中，三个离心压缩机中的一个坏了，所以这个特殊的烯烃工厂租了两个1600 cfm“无油”柴油发动机驱动的便携式压缩机。HOC干燥器的预热器需要至少220⁰F的入口温度。压缩机排出温度为250⁰F，但干燥器入口温度为238⁰F——尽管压缩机和干燥器之间的管道是绝缘的。干燥剂最近被更换了，当干燥剂将空气干燥成-25⁰F到-30⁰F之间的PDP时，租赁的压缩机被关闭。
图3:由租赁压缩机引起的进口温度差异导致了工厂中PDP和水分的变化。
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租用的压缩机连接在离心压缩机和HOC干燥机之间的联箱上。当他们操作时，干燥器的入口温度下降到180⁰F，空气的PDP上升到+0⁰F。冬季干燥机进口温度较低，空气的PDP较差，导致系统出现水分。当压缩空气审计确定了潮湿的原因时，租来的压缩机被连接到一个止回阀下游的湿空气集管，这样它们就不能冷却进入HOC干燥器的空气。
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欲了解更多有关压缩空气处理的信息，请访问airbestpractices.com/technology/air-treatment．
