解除围绕压缩干燥机的热雾
在20世纪60年代引入并在世界范围内成功运行，压缩热(HOC)干燥剂干燥机已经是一种可行的和成功的压缩空气干燥技术超过50年。在我们正在进行的需求错过的机会系列中，我们将讨论HOC干燥器的基本操作参数，并阐明与该技术相关的常见误解。
错误认识和能力
由于各种原因，对HOC干燥机技术有许多误解，经常混淆其潜在的用途和能力。其中许多是由于缺乏对基本操作参数的了解和局限性造成的。
最重要的限制是对热“无油”压缩空气的要求。在其早期，与润滑油冷却的转子和润滑的往复式机组相比，无油空气压缩机的数量相对较少。这导致这些系统对HOC技术缺乏兴趣，这是可以理解的。
在过去的几十年里，对“无油”或“无润滑”压缩空气的需求显著增长，在许多市场中，它是增长最快的部门之一。因此，人们对干燥机的兴趣和它提供的低能源成本操作的优势已经显著增长。
对这项技术的能力存在一些非常一致的误解，这妨碍了对其适用性的正确评估。这通常会导致在未进行全面评估的情况下，选择具有显著更高运行能量和更高生命周期运行成本的替代型干燥器。
在查看具体的误解之前，让我们回顾一下HOC干燥器的基本操作参数。最常见的两种类型是:
- 固定硅胶干燥剂元素在分流和全流配置(也称为滚筒干燥器)。
- 双塔再生设计，通常使用活性氧化铝干燥剂珠。为了简洁起见，我们将在本文中讨论双塔、全流类型。
再生式双塔基本运行参数
所有再生干燥剂干燥器以相同的方式干燥空气:后冷却的饱和压缩空气进入干燥塔，在活性氧化铝干燥剂床中相对湿度(RH)较低。压缩空气中的水蒸气吸收到干燥剂珠的表面。这将一直持续到珠子饱和到指定的水平，或通过定时器控制进行切换。干燥过程中无运行能耗调整。
图1所示。四种常见的双塔式干燥剂干燥机，和活性氧化铝吸附工艺。点击在这里放大。
所有这些类型的干燥器干燥方式相同，但再生过程不同。为了使滞留在干燥剂表面的水蒸气离开珠粒，床层和周围空气之间的相对湿度必须存在差异。
低RH的流动气流从床层吸收水分，然后流出塔使床层干燥，这是造成这种差异的原因。这叫做“净化空气”。这些干燥器的不同在于使用了多少净化空气和多少是失去了压缩空气。
无热的烘干机
无热干燥器，也称为无热干燥器，不使用辅助热，将需要15 - 20%的额定流量，在干燥压缩空气到再生塔满负荷。这种净化压缩空气吸收水分并将其带出塔外。吹扫空气不进入系统。大多数无热干燥机操作5到10分钟的塔开关周期。
外部热干燥器
这些干燥器利用辅助加热器加热干燥净化空气，进一步降低相对湿度。这允许使用较少的干燥压缩空气去除水分负载-正常为额定流量的7.5%。该净化压缩空气不会进入系统。对于风塔开关，大多数外部热干燥器的标称工作周期为4小时。再生循环为标称的三小时加热和一小时冷却。床必须冷却到130度oF或更少，以便在切换时干燥。
风机清洗干燥机
吹风机吹扫干燥器也利用辅助加热器，但是不使用干燥的压缩空气进行净化。相反，吹扫空气由一个在干燥循环中运行的鼓风机提供。这些干燥器也使用公称的四小时周期;正常三小时加热;冷却一小时。
图2。点击在这里放大。
图2描述了这些类型的干燥器的基本干燥过程。它不是用来评估一种或另一种类型的干燥机。在所有情况下，正确的应用和选择都需要更深入的信息。
HOC烘干机
HOC干燥机也是一种加热型干燥剂，操作类似，但相当不同。干燥周期都是一样的，但再生器循环利用后冷器之前排出空气中捕获的压缩热来产生RH压差并去除压缩空气中的水分。
很多人问的一个问题是再生循环的热量从哪里来。答案是:
在再生循环中使用的基本热负荷是压缩循环中产生的压缩空气中的“压缩热”。请记住压缩空气本身是低效的。压缩过程中所有没有用于做功的能量都表现为热。
将空气压缩到100 psig的排放压力需要大约8马力（HP）的电力来提供1 HP的工作。剩余的七个输入HP在排出的压缩空气中以热量的形式结束，即每压缩空气工作一小时17822 Btu。
图3。
图3说明了这一点，从无油压缩机的热排放空气，这是大约200oF - 350oF-在后冷却器之前！有很低的RH的热空气从压缩的热量中除去水分珠进入“净化空气”。热量已经包含在压缩空气的能量成本中了——要么使用，要么失去。
我们所描述的是简单的HOC技术，它涉及到利用无油压缩机的热空气在进入后冷却器之前去除水分。
图4。点击在这里放大。
图4概述了HOC干燥机的过程:
- 压缩的热量提供了温差，以创造“RH”不平衡，并允许去除水蒸气到再生床的“净化”气流。
- “吹扫”气流经过水冷后冷却器/分离器，气流中的水分冷凝为液体并被除去。后冷却器是空的安装上干燥机．
- “净化”气流然后进入干燥塔所有的排出的空气干燥后送到空气系统。没有“净化”空气丢失。
值得注意的是，一个特设烘干机使用空气后冷却器-其他加热烘干机使用空气后冷却器。这里没有什么神秘的。这是一个非常简单的系统，遵循基本的干燥剂干燥技术。像所有的烘干机一样，适当的性能和可靠性取决于消息灵通和知识渊博的人员，以适合的情况下的最佳选择。
八(8)常见误解
以下是对HOC烘干机的常见误解。
1-“肯定有350分oF无油空压机工作时的排气温度。
但事实并非如此——在过去的50多年里，有很多很多成功的申请oF.再生需要显著的相对湿度差异，以去除床层中的水分。
普通多级无润滑空气压缩机将输送标称35克（克）/立方英尺（立方英尺）的水分（由于水分清除或中冷器）。
200oF压缩空气的容量约为385 gr/cu。英尺相对高度=35/385=相对湿度9%
在350oF压缩空气将保持1083 gr/cu。英尺相对高度=35/1083=相对湿度3.2%
这两个水平都是有效的。如果负载和/或条件要求非常低、非常稳定的压力露点，那么可以使用HOC，例如辅助加热和/或干风冷。如果控制得当，它们只会在需要的时候运行。
2-“空压机必须在100%负荷100%的时间内运行。”
这是1号误解的一种变体，即在不同的负载下操作将成功。空气压缩机的负载必须足以提供至少200%的空气oF到烘干机。如果没有，在误解1中描述的相同选项将纠正这种情况。
3-“如果空压机down，烘干机down。”
许多HOC干燥机是整体绑在空气压缩机。如果空压机停机维护或维修，你需要从其他来源(如租赁)干燥压缩空气，有HOC干燥机制造商提供了一个选项，可以轻松切换到无热模式。当一次空压机上线时，在适当的时候可以回到HOC。
4-“你只能运行一个空压机到一个干燥机。”
这是不准确的–当系统设计良好时，多个无油空气压缩机可以有效地为多个HOC干燥器供油。
图5。
图5显示了四台8,000 scfm级离心空气压缩机和三台13,500 scfm级HOC干燥机，具有良好的绝缘管道和领导者。控制板的屏幕截图说明如下:
- 三个压缩机关闭-一个满负荷
- 三台干燥器，每台负载20%（8000/39000），并提供-56oF - -63oF，入口空气温度为-234oF。
这些数字说明了一切!
5-“HOC干燥机压力降高。”
这可能来自于一些观察，使它看起来是正确的。在传统干燥剂干燥器中，后冷器、分离器和预过滤器都安装在空气压缩机排气口上或附近进入烘干机前这里的压力损失不明显。
在HOC中，热空气从空气压缩机排出，在干燥塔中吸收水分，然后经过后冷却器和分离器。
无微调加热器的全流量HOC装置中的压力损失与任何其他优质双塔干燥剂干燥器中的压力损失大致相同，且加热器和干燥空气冷却的压力损失可能略高。
一般情况下，如果使用类似的管道通径、阀门和结构，净压力损失应该大致相同。
6-“HOC干燥器会损失大量压缩空气。”
事实远非如此。在大多数装置中，“损失的净化空气”的平均值从0到2%不等。
没有阀内件加热器的基本流量模型失去了没有压缩空气. 其他类型的双塔干燥器通过长达数小时的“吹扫”损失大约5%至15%的干燥空气。一些功能齐全的HOC烘干机具有剥离和冷却循环以优化性能．剥离时间只有90分钟，典型的空气损失为2%,只有在这段时间和需要的时候。
7-“如果空气压缩机排气温度低，则必须加热所有进气。”
如果空压机排气温度较低，且应用需要较低的压力露点(PDP)，在某些型号中，可以在剥线中添加加热器。这加热器将可与其他加热干燥机，但它只能运行90分钟在循环的同时仍能输送高效的干燥空气。这种选择相对便宜，而且几乎在任何作业条件下都能提供完整的性能。
加热汽提线的结果是比传统的加热干燥器周期更低的能源成本，因为一次性的，90分钟的周期相对于其他类型的名义180分钟(3小时)。
在大多数100psig级别的空气系统中，HOC干燥器无法提供低压露点。
这一误解被一项研究给予了生命力，该研究得出结论，“带有多级空气压缩机的HOC干燥机不能提供比-20更好的温度。o华氏温度低于180 psig。”
这项特别的研究基于其结论使用“分子筛”干燥剂在干燥床和125o干燥剂床干燥温度。所得结论为分子筛干燥剂选用了合适的等固醇。计算出的答案是正确的。唯一的问题是几乎没有人会在HOC干燥器中使用满床的分子筛。大多数HOC干燥器使用活性氧化铝干燥剂，其具有许多不同的操作特性，并且如许多示例所示工作良好。
分子筛是为特定用途而设计的合成产品，常用于气体分离器领域。在工业上，它可作为塔出口的最终干燥剂，利用其在低相对湿度区域有效干燥的能力。建议的再生温度通常为300℃oF - 500oF.该数据得出的结论不相关。分子筛不是HOC干燥器中使用的床层干燥剂。大多数HOC干燥剂干燥器使用一种称为活性氧化铝的基本干燥剂选择。
图6。
图6显示了设定点为-20的HOC烘干机的控制板oF的实际PDP是-148oF. HOC干燥器可以优化提供空气在-40oF / -40oC在持续的基础上。
总结
没有其他的干燥技术具有较低的运行能源成本和固有的低维护成本比压缩热，当条件是正确的。对于许多商业空气系统，特设干燥机是一个非常可行的选择时，热非润滑空气是可用的。
我们希望你对此感兴趣，并期待你的评论!联系Hank van Ormer，电子邮件:hankvanormer@aol.com,电话:614.580.2711
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