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【壓縮機網(wǎng)】經(jīng)驗豐富的審計員在看到客戶(hù)的工廠(chǎng)里安裝了吸附式干燥機時(shí)，就會(huì )變得謹慎起來(lái)。當工廠(chǎng)需要高質(zhì)量壓縮空氣或者當壓縮空氣管道暴露在低溫下時(shí)，就需要使用這種干燥機。然而，盡管吸附式干燥機可以實(shí)現這種功能，但是將壓縮空氣的露點(diǎn)從35OF降低到-40OF的過(guò)程中，其能耗成本卻較高。為了低成本實(shí)現空氣低露點(diǎn)化，鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機應運而生。
本文介紹了三種常用的吸附式干燥機類(lèi)型以及一些使用鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機的經(jīng)驗，有好有壞。
吸附式干燥機的類(lèi)型
在介紹鼓風(fēng)熱再生吸附式式干燥機之前，有必要了解一下常見(jiàn)的吸附式干燥機類(lèi)型，從最簡(jiǎn)單的無(wú)熱再生吸附式干燥機開(kāi)始。雖然還有其他不太常見(jiàn)的吸附式干燥機類(lèi)型，但本文不討論它們。所有典型的吸附式干燥機都有兩個(gè)填充滿(mǎn)干燥劑顆粒的壓力容器和一個(gè)閥門(mén)控制系統，該系統可以引導壓縮空氣從一個(gè)壓力容器流向另一個(gè)壓力容器。干燥劑顆粒在飽和前將壓縮空氣中的水蒸氣（吸附）去除的能力是有限的，一旦干燥劑飽和，必須在再生循環(huán)中將干燥劑中的水分去除，否則干燥機將無(wú)法吸收空氣中的水分，將壓縮空氣的露點(diǎn)降低到一個(gè)較低的水平。
在一個(gè)壓力容器中的干燥劑飽和之前，閥門(mén)控制系統會(huì )將未完全干燥的壓縮空氣輸送到另一個(gè)充滿(mǎn)干燥劑的壓力容器中。同時(shí)將前一個(gè)壓力容器置于大氣壓下，通入干燥過(guò)的壓縮空氣，帶走已飽和干燥劑中的水分，對干燥劑進(jìn)行再生。由于壓縮空氣在大氣壓下，露點(diǎn)會(huì )降低，因此其帶走水分的能力更強。兩壓力容器中的干燥劑像這樣交替干燥和再生，周期通常為10分鐘。這一循環(huán)再生過(guò)程消耗的壓縮空氣約為干燥機額定產(chǎn)量的15%到20%。
需要注意的是，這里的15%～20%是干燥機額定產(chǎn)量的15%～20%。在某些情況下，干燥機不會(huì )滿(mǎn)載工作。舉例來(lái)說(shuō)，當干燥機半載工作時(shí)，這里用來(lái)帶走干燥劑中水分的壓縮空氣將是產(chǎn)量的30%到40%。在干燥空氣的過(guò)程中，此類(lèi)干燥機本身就將用掉大部分已干燥的壓縮空氣，這也是審計員不看好此類(lèi)壓縮機的原因。
為了彌補這一缺點(diǎn)，設計師們提出了不同版本的吸附式干燥機，其中之一就是有熱再生吸附式干燥的方法。類(lèi)似于無(wú)熱再生吸附式干燥機，仍要使用已經(jīng)干燥過(guò)的壓縮空氣來(lái)干燥已飽和的干燥劑，但壓縮空氣在通入壓力容器之前，會(huì )先用電加熱器進(jìn)行加熱。
這一設計上的改變使消耗的壓縮空氣更少，大約為干燥機額定產(chǎn)量的7.5%，可以釋放更多的壓縮空氣滿(mǎn)足需求，并降低了總體電氣運行成本。這種類(lèi)型的干燥機略大于無(wú)熱再生型干燥機，且周期變?yōu)榱?小時(shí)。
進(jìn)一步的設計產(chǎn)生了鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機。它使用鼓風(fēng)機驅動(dòng)環(huán)境中的空氣通過(guò)加熱元件，然后通入壓力容器，帶走干燥劑中的水分，這一過(guò)程叫做吸熱脫水。這種類(lèi)型的干燥機完全不消耗已干燥的壓縮空氣，將干燥的壓縮空氣完全地供向工廠(chǎng)。但該機型對冷空氣流的干燥還存在問(wèn)題。
剛被加熱完的干燥劑無(wú)法有效從冷空氣中吸收水分。因此，在完成吸熱脫水過(guò)程后需要使用大量已干燥的壓縮空氣來(lái)帶走干燥劑的熱量，這一過(guò)程叫冷卻再生。在有熱再生吸附式干燥機的冷卻再生過(guò)程中，需要使用的干燥壓縮空氣量約為干燥機額定產(chǎn)量的7.5%，通常在4個(gè)小時(shí)的循環(huán)中占用1個(gè)小時(shí)。而對于鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機，冷卻再生過(guò)程通常需要干燥機額定壓縮空氣產(chǎn)量的2%。但在這里我們閱讀細則會(huì )發(fā)現，這2%實(shí)際上是四個(gè)小時(shí)的周期中每一個(gè)小時(shí)平均流量，四個(gè)小時(shí)的平均流量就是8%。這8%可能會(huì )在空壓機達到最大功率的需求高峰期時(shí)產(chǎn)生意想不到的后果，甚至可能需要額外補充壓縮空氣。
更新的鼓風(fēng)干燥機使用了內置的封閉循環(huán)冷卻回路，在這里，鼓風(fēng)機向壓力容器中通入內部循環(huán)空氣來(lái)帶走熱量，而不是使用壓縮空氣冷卻。在這一機型中，將使用某種熱交換器，利用周?chē)目諝饣蚶鋮s水來(lái)帶走熱量。
運行成本
由于壓縮空氣非常昂貴，利用壓縮空氣來(lái)生產(chǎn)干燥壓縮空氣的成本很高。此外，如果干燥機對壓縮空氣的使用量達到了壓縮機額定產(chǎn)量的15%到20%，為了滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，就需要購買(mǎi)額定產(chǎn)量比現有壓縮機高15%到20%的壓縮機。而使用加熱器，則減少了壓縮空氣的使用量，從而降低了運行成本。
下表是在固定循環(huán)模式下，滿(mǎn)載運行的四種類(lèi)型的干燥機的成本估計：
需要注意的是，計算結果的前提是假設干燥機100%負載。假設空壓機比功為0.2kW/scfm，每千瓦時(shí)10美分，每年運作8,760小時(shí)。這張表顯示，使用更復雜的吸附式干燥機每年可以節省相當多的錢(qián)。
重要特征
在實(shí)際操作中，你通常不會(huì )看到在輸入壓力為100psi，輸入溫度為100OF或環(huán)境溫度的情況下，100%負載的空氣干燥機。這是因為負荷越輕，成本也就越低。
舉例來(lái)說(shuō)，干燥機在入口溫度為80OF的情況下，負荷為滿(mǎn)載時(shí)的75%，那么它只能吸收設計吸水量的40%。這是因為比設計溫度低20OF的空氣的含水量只有100OF空氣的50%。對于循環(huán)固定的無(wú)熱再生吸附式干燥機來(lái)說(shuō)，低溫低濕的條件不影響運行成本，仍會(huì )消耗等量的壓縮空氣來(lái)再生干燥劑。但是有熱再生式干燥機則不同，由于干燥劑中含水量少，而加熱器是以溫度為控制條件（避免干燥劑過(guò)熱），因此加熱元件的加熱時(shí)間會(huì )減少，節約了運行成本。
對于未滿(mǎn)載的干燥機來(lái)說(shuō)，使用壓縮空氣的露點(diǎn)來(lái)控制系統可以使成本顯著(zhù)降低。利用探測器測量干燥機生產(chǎn)的壓縮空氣的露點(diǎn)，當露點(diǎn)低于設定值時(shí)，系統會(huì )延遲冷卻再生循環(huán)開(kāi)啟的時(shí)間。直到探測器發(fā)現排出的空氣的露點(diǎn)高于設定值時(shí)，才會(huì )啟動(dòng)冷卻再生循環(huán)。對于低負荷下的干燥機，這樣可以降低能耗。但不同類(lèi)型的干燥機在低負荷下的反應會(huì )有所不同。
對于無(wú)熱再生吸附式干燥機，冷卻再生過(guò)程使用的壓縮空氣的減少量往往只與干燥機干燥氣體的減少量有關(guān)，且成正比，而與入口溫度較低而導致的待干燥氣體濕度降低無(wú)關(guān)。但對于有熱再生吸附式干燥機來(lái)說(shuō)，一方面，干燥機干燥氣體流量的減少會(huì )降低冷卻再生循環(huán)中使用的壓縮空氣量；另一方面，入口溫度較低使得待干燥氣體濕度較低，同樣也會(huì )導致冷卻再生循環(huán)中壓縮空氣使用量的減少。也就是說(shuō)，有熱再生的方法比無(wú)熱再生的方法成本更低。沿用前面的例子，無(wú)熱再生式干燥機將節約20%～25%的成本，而有熱再生式干燥機在使用了露點(diǎn)控制系統后卻可以節約50%～60%的成本。
實(shí)際應用經(jīng)驗教訓
多年來(lái)，在使用鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機時(shí)，我們吸取了一些教訓，有好的，也有壞的。以下是一些較有用的例子：
造紙廠(chǎng)1：
一個(gè)造紙廠(chǎng)安裝了一個(gè)鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機，并采用了露點(diǎn)控制系統。盡管如此，他們的儀器設備還是常年處在潮濕的環(huán)境。檢查干燥機時(shí)發(fā)現，壓縮空氣的露點(diǎn)都已經(jīng)控制到遠低于-40OF的水平。工作人員曾懷疑在未干燥的空氣容器與干燥的空氣容器之間發(fā)生了泄露。但是，經(jīng)過(guò)仔細觀(guān)察后，一位審計員注意到游離水在干燥機后的過(guò)濾器中發(fā)生了泄露。審計員還發(fā)現探測器在任何情況下讀到的露點(diǎn)都是相同的，即便將其從機器中取出，拿到潮濕的房間中，其讀數也沒(méi)有發(fā)生變化。探測器在低溫下讀數失靈，意味著(zhù)即使干燥劑完全飽和，干燥機也不會(huì )對干燥劑進(jìn)行冷卻再生循環(huán)。
調查發(fā)現，探測器之所以失靈，是水冷系統上的后冷卻器發(fā)生了故障，將水泄露到了壓縮空氣中，同時(shí)也將探測器淹沒(méi)了。調查還發(fā)現，該干燥機安裝在了一個(gè)蒸汽泄漏很?chē)乐氐姆块g里，當干燥機使用環(huán)境空氣對干燥劑進(jìn)行冷卻再生時(shí)，水分被干燥劑吸收，導致干燥劑吸水能力下降。由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.確保露點(diǎn)控制系統正常工作并進(jìn)行了校準。
2.設計時(shí)，一定要在游離水到達干燥器入口過(guò)濾器之前將其去除。
3.保證干燥機的工作環(huán)境無(wú)水無(wú)塵。
造紙廠(chǎng)2：
另一家造紙廠(chǎng)對壓縮空氣的審計結果顯示，每過(guò)四個(gè)小時(shí)干燥機中的空氣壓力就會(huì )出現一次明顯的下降。這一下降的幅度很大，會(huì )引起強烈的壓力波動(dòng)，影響生產(chǎn)。數據顯示，這一壓降發(fā)生在干燥機吸熱脫水后的冷卻再生過(guò)程。
調查發(fā)現，原來(lái)這是干燥機的冷卻再生過(guò)程中，通入的壓縮空氣量過(guò)高導致的。壓縮空氣的通入由一個(gè)簡(jiǎn)單的球閥控制，球閥上本來(lái)有一個(gè)標簽用來(lái)指示冷卻再生過(guò)程的壓力應設置為40psi，但現在標簽不見(jiàn)了。估計后來(lái)有人看見(jiàn)球閥只是部分打開(kāi)，便決定將其全開(kāi)，導致了最終的結果。當調整球閥后，壓力陡降的現象消失了。但由于冷卻再生過(guò)程需要的壓縮空氣量仍然是干燥機產(chǎn)量的8%左右，因此，每過(guò)四個(gè)小時(shí)，便需要額外的壓縮機提供空氣來(lái)彌補。
在這臺干燥機更早的使用歷史中，它曾經(jīng)每過(guò)幾個(gè)小時(shí)，就會(huì )燒壞一次保險絲。經(jīng)過(guò)調查，發(fā)現原因是環(huán)境中灰塵過(guò)多，堵塞了風(fēng)機入口的過(guò)濾器，導致加熱過(guò)載。由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.確保干燥機是按照要求操作的。
2.壓縮空氣系統的容量大小必須考慮到冷卻再生過(guò)程會(huì )消耗一定的壓縮空氣。
3.環(huán)境中灰塵過(guò)多會(huì )堵塞風(fēng)機入口的過(guò)濾器。
化工廠(chǎng)：
某化工廠(chǎng)購置了一臺大型鼓風(fēng)干燥機，足以同時(shí)為三個(gè)空氣壓縮機干燥空氣，但該廠(chǎng)從未安裝第三臺壓縮機。該機安裝了露點(diǎn)控制系統，但后來(lái)該系統除了故障，廠(chǎng)家也沒(méi)有進(jìn)行維修。
由于這臺干燥機冷卻再生過(guò)程消耗的壓縮空氣過(guò)多，不得不使用一臺100-hp的壓縮機進(jìn)行空氣補充，而高流量也給工廠(chǎng)帶來(lái)了壓力問(wèn)題。本來(lái)如果負荷較輕的話(huà)，在露點(diǎn)控制系統的控制下，冷卻再生過(guò)程有很長(cháng)一段時(shí)間都不用開(kāi)啟。但由于該系統出了問(wèn)題，所以即便是在輕負荷下工作，該裝置仍然采用了一個(gè)固定循環(huán)。
該干燥機利用球閥來(lái)控制冷卻再生過(guò)程的進(jìn)氣量也存在問(wèn)題，這樣會(huì )使消耗的壓縮空氣過(guò)多。而過(guò)濾器也沒(méi)有按照規則進(jìn)行維護，導致過(guò)濾器與干燥機之間大概有8psi的壓降。
為了解決這些問(wèn)題，客戶(hù)決定購買(mǎi)一臺帶有冷卻再生循環(huán)的鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機替換這臺干燥機。這一改變減少了一臺空壓機的使用，節約了大量能源，同時(shí)也改善了壓力狀態(tài)。
由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.確保露點(diǎn)控制系統正常工作并進(jìn)行了校準。
2.干燥機冷卻再生循環(huán)通入的冷空氣流量必須適當。
3.新型的機型設計可以節省成本。
肉類(lèi)加工廠(chǎng)：
一個(gè)肉類(lèi)加工廠(chǎng)購置了一臺鼓風(fēng)干燥機來(lái)替代冷凍式干燥機與無(wú)熱再生吸附式干燥機共同作用的系統。原系統由于部件過(guò)多，導致壓力損失過(guò)大。而將原系統更換為具有雙平行進(jìn)/出口過(guò)濾器的大型鼓風(fēng)干燥機，不僅降低了壓降，也使工廠(chǎng)的壓力更加穩定。同時(shí)，新的鼓風(fēng)干燥機消耗的能量也比原系統小得多。
工廠(chǎng)工作人員剛開(kāi)始決定將干燥機的廢氣直接排放到室外，這樣干燥機排出的水分就不會(huì )被壓縮機重新吸入。然而過(guò)了一段時(shí)間，在寒冷的十一月，他們注意到壓縮空氣露點(diǎn)的問(wèn)題。調查發(fā)現，冷卻再生循環(huán)產(chǎn)生的廢氣中所含的水在室外溫度下會(huì )凍結，堵塞住干燥機的廢氣排出口。用于戶(hù)外排氣的管道也很小，造成的壓力損失高于預期。另外，安裝人員未考慮到周?chē)諝獾母咚倭鲃?dòng)帶來(lái)的影響。因此，必須作出改進(jìn)將廢氣排放到更溫和的環(huán)境中。由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.使用大小更合適的干燥機替代原有的標準干燥系統，可以提高系統的整體性能。
2.如果要將廢氣排放到較遠的地方，要確保管道的直徑合適，且排氣消聲器不能直接暴露在低溫下。
食品加工廠(chǎng)1：
一個(gè)食品加工廠(chǎng)購買(mǎi)了一臺鼓風(fēng)干燥機，用來(lái)為在較低溫度下工作的設備調節空氣濕度。這臺干燥機安裝有露點(diǎn)控制系統。與其相連的是水冷式的空壓機。工廠(chǎng)的冷卻水溫度很低，全年大部分時(shí)間都在40OF到45OF。
由于空壓機輸出的壓縮空氣溫度為50OF（其濕度約為額定濕度的20%），而干燥機吸收的水分約占其含水量的50%，因此干燥機的負荷其實(shí)非常輕。在對該系統進(jìn)行壓縮空氣評估時(shí)，發(fā)現干燥機每?jì)傻饺觳胚M(jìn)行一次冷卻再生循環(huán)，而不是像固定循環(huán)那樣每四個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次。這節省了大量的能源。
如果關(guān)閉冷卻再生循環(huán)，使用輻射冷卻的方法，會(huì )讓循環(huán)周期變長(cháng)，但系統的性能會(huì )進(jìn)一步提升。
由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.低溫氣體的干燥對鼓風(fēng)干燥機來(lái)說(shuō)可節約能量。
2.當循環(huán)時(shí)間間隔很長(cháng)時(shí)，可以不必使用冷卻再生循環(huán)，而讓其自行輻射冷卻，可以節約很多壓縮空氣。
食品加工廠(chǎng)2：
一個(gè)產(chǎn)品加工廠(chǎng)購買(mǎi)了一臺安裝了露點(diǎn)控制系統的鼓風(fēng)干燥機，為廠(chǎng)內設備（特別是色選機，因為食物在那里與壓縮空氣接觸）調節空氣狀況。廠(chǎng)內的管道直接暴露在寒冷的空氣中。但在大多數情況下，由于負荷較輕，干燥機都運行良好。在這里干燥機每12小時(shí)啟動(dòng)一次冷卻再生循環(huán)。
壓縮空氣評估發(fā)現，在干燥器冷卻再生過(guò)程中，需要啟動(dòng)一臺額外的空壓機提供壓縮空氣。安裝流量計后，發(fā)現干燥機冷卻再生過(guò)程的壓縮空氣使用量過(guò)大。一項調查發(fā)現，干燥機的裝配不當。有一個(gè)閥門(mén)漏水，控制增壓和冷卻的兩個(gè)控制閥裝反，導致冷卻再生循環(huán)通入了過(guò)多的空氣。對閥門(mén)進(jìn)行修正后，干燥機運行恢復正常，且在再生循環(huán)無(wú)需另開(kāi)一臺空壓機。由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.輕負荷能減少冷卻再生循環(huán)的時(shí)間。
2.干燥機的狀態(tài)應該被監控，以確保實(shí)現預期的效果，特別是在調試完成后。
3.安裝流量計可以檢測干燥機是否出現問(wèn)題。
總結：
使用鼓風(fēng)干燥機可以降低運行成本，特別是在低負荷和由于空壓機排氣溫度較低而降低了空氣含濕量的情況下。然而，這些設備非常復雜，需要正確的維護和監視，以確保它們的工作順序是正確的。在工廠(chǎng)壓縮空氣評估過(guò)程中對這些干燥機進(jìn)行檢測和研究，可以得出許多有用的經(jīng)驗教訓。
來(lái)源：本站原創(chuàng )
【壓縮機網(wǎng)】經(jīng)驗豐富的審計員在看到客戶(hù)的工廠(chǎng)里安裝了吸附式干燥機時(shí)，就會(huì )變得謹慎起來(lái)。當工廠(chǎng)需要高質(zhì)量壓縮空氣或者當壓縮空氣管道暴露在低溫下時(shí)，就需要使用這種干燥機。然而，盡管吸附式干燥機可以實(shí)現這種功能，但是將壓縮空氣的露點(diǎn)從35OF降低到-40OF的過(guò)程中，其能耗成本卻較高。為了低成本實(shí)現空氣低露點(diǎn)化，鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機應運而生。
本文介紹了三種常用的吸附式干燥機類(lèi)型以及一些使用鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機的經(jīng)驗，有好有壞。
吸附式干燥機的類(lèi)型
在介紹鼓風(fēng)熱再生吸附式式干燥機之前，有必要了解一下常見(jiàn)的吸附式干燥機類(lèi)型，從最簡(jiǎn)單的無(wú)熱再生吸附式干燥機開(kāi)始。雖然還有其他不太常見(jiàn)的吸附式干燥機類(lèi)型，但本文不討論它們。所有典型的吸附式干燥機都有兩個(gè)填充滿(mǎn)干燥劑顆粒的壓力容器和一個(gè)閥門(mén)控制系統，該系統可以引導壓縮空氣從一個(gè)壓力容器流向另一個(gè)壓力容器。干燥劑顆粒在飽和前將壓縮空氣中的水蒸氣（吸附）去除的能力是有限的，一旦干燥劑飽和，必須在再生循環(huán)中將干燥劑中的水分去除，否則干燥機將無(wú)法吸收空氣中的水分，將壓縮空氣的露點(diǎn)降低到一個(gè)較低的水平。
在一個(gè)壓力容器中的干燥劑飽和之前，閥門(mén)控制系統會(huì )將未完全干燥的壓縮空氣輸送到另一個(gè)充滿(mǎn)干燥劑的壓力容器中。同時(shí)將前一個(gè)壓力容器置于大氣壓下，通入干燥過(guò)的壓縮空氣，帶走已飽和干燥劑中的水分，對干燥劑進(jìn)行再生。由于壓縮空氣在大氣壓下，露點(diǎn)會(huì )降低，因此其帶走水分的能力更強。兩壓力容器中的干燥劑像這樣交替干燥和再生，周期通常為10分鐘。這一循環(huán)再生過(guò)程消耗的壓縮空氣約為干燥機額定產(chǎn)量的15%到20%。
需要注意的是，這里的15%～20%是干燥機額定產(chǎn)量的15%～20%。在某些情況下，干燥機不會(huì )滿(mǎn)載工作。舉例來(lái)說(shuō)，當干燥機半載工作時(shí)，這里用來(lái)帶走干燥劑中水分的壓縮空氣將是產(chǎn)量的30%到40%。在干燥空氣的過(guò)程中，此類(lèi)干燥機本身就將用掉大部分已干燥的壓縮空氣，這也是審計員不看好此類(lèi)壓縮機的原因。
為了彌補這一缺點(diǎn)，設計師們提出了不同版本的吸附式干燥機，其中之一就是有熱再生吸附式干燥的方法。類(lèi)似于無(wú)熱再生吸附式干燥機，仍要使用已經(jīng)干燥過(guò)的壓縮空氣來(lái)干燥已飽和的干燥劑，但壓縮空氣在通入壓力容器之前，會(huì )先用電加熱器進(jìn)行加熱。
這一設計上的改變使消耗的壓縮空氣更少，大約為干燥機額定產(chǎn)量的7.5%，可以釋放更多的壓縮空氣滿(mǎn)足需求，并降低了總體電氣運行成本。這種類(lèi)型的干燥機略大于無(wú)熱再生型干燥機，且周期變?yōu)榱?小時(shí)。
進(jìn)一步的設計產(chǎn)生了鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機。它使用鼓風(fēng)機驅動(dòng)環(huán)境中的空氣通過(guò)加熱元件，然后通入壓力容器，帶走干燥劑中的水分，這一過(guò)程叫做吸熱脫水。這種類(lèi)型的干燥機完全不消耗已干燥的壓縮空氣，將干燥的壓縮空氣完全地供向工廠(chǎng)。但該機型對冷空氣流的干燥還存在問(wèn)題。
剛被加熱完的干燥劑無(wú)法有效從冷空氣中吸收水分。因此，在完成吸熱脫水過(guò)程后需要使用大量已干燥的壓縮空氣來(lái)帶走干燥劑的熱量，這一過(guò)程叫冷卻再生。在有熱再生吸附式干燥機的冷卻再生過(guò)程中，需要使用的干燥壓縮空氣量約為干燥機額定產(chǎn)量的7.5%，通常在4個(gè)小時(shí)的循環(huán)中占用1個(gè)小時(shí)。而對于鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機，冷卻再生過(guò)程通常需要干燥機額定壓縮空氣產(chǎn)量的2%。但在這里我們閱讀細則會(huì )發(fā)現，這2%實(shí)際上是四個(gè)小時(shí)的周期中每一個(gè)小時(shí)平均流量，四個(gè)小時(shí)的平均流量就是8%。這8%可能會(huì )在空壓機達到最大功率的需求高峰期時(shí)產(chǎn)生意想不到的后果，甚至可能需要額外補充壓縮空氣。
更新的鼓風(fēng)干燥機使用了內置的封閉循環(huán)冷卻回路，在這里，鼓風(fēng)機向壓力容器中通入內部循環(huán)空氣來(lái)帶走熱量，而不是使用壓縮空氣冷卻。在這一機型中，將使用某種熱交換器，利用周?chē)目諝饣蚶鋮s水來(lái)帶走熱量。
運行成本
由于壓縮空氣非常昂貴，利用壓縮空氣來(lái)生產(chǎn)干燥壓縮空氣的成本很高。此外，如果干燥機對壓縮空氣的使用量達到了壓縮機額定產(chǎn)量的15%到20%，為了滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，就需要購買(mǎi)額定產(chǎn)量比現有壓縮機高15%到20%的壓縮機。而使用加熱器，則減少了壓縮空氣的使用量，從而降低了運行成本。
下表是在固定循環(huán)模式下，滿(mǎn)載運行的四種類(lèi)型的干燥機的成本估計：
需要注意的是，計算結果的前提是假設干燥機100%負載。假設空壓機比功為0.2kW/scfm，每千瓦時(shí)10美分，每年運作8,760小時(shí)。這張表顯示，使用更復雜的吸附式干燥機每年可以節省相當多的錢(qián)。
重要特征
在實(shí)際操作中，你通常不會(huì )看到在輸入壓力為100psi，輸入溫度為100OF或環(huán)境溫度的情況下，100%負載的空氣干燥機。這是因為負荷越輕，成本也就越低。
舉例來(lái)說(shuō)，干燥機在入口溫度為80OF的情況下，負荷為滿(mǎn)載時(shí)的75%，那么它只能吸收設計吸水量的40%。這是因為比設計溫度低20OF的空氣的含水量只有100OF空氣的50%。對于循環(huán)固定的無(wú)熱再生吸附式干燥機來(lái)說(shuō)，低溫低濕的條件不影響運行成本，仍會(huì )消耗等量的壓縮空氣來(lái)再生干燥劑。但是有熱再生式干燥機則不同，由于干燥劑中含水量少，而加熱器是以溫度為控制條件（避免干燥劑過(guò)熱），因此加熱元件的加熱時(shí)間會(huì )減少，節約了運行成本。
對于未滿(mǎn)載的干燥機來(lái)說(shuō)，使用壓縮空氣的露點(diǎn)來(lái)控制系統可以使成本顯著(zhù)降低。利用探測器測量干燥機生產(chǎn)的壓縮空氣的露點(diǎn)，當露點(diǎn)低于設定值時(shí)，系統會(huì )延遲冷卻再生循環(huán)開(kāi)啟的時(shí)間。直到探測器發(fā)現排出的空氣的露點(diǎn)高于設定值時(shí)，才會(huì )啟動(dòng)冷卻再生循環(huán)。對于低負荷下的干燥機，這樣可以降低能耗。但不同類(lèi)型的干燥機在低負荷下的反應會(huì )有所不同。
對于無(wú)熱再生吸附式干燥機，冷卻再生過(guò)程使用的壓縮空氣的減少量往往只與干燥機干燥氣體的減少量有關(guān)，且成正比，而與入口溫度較低而導致的待干燥氣體濕度降低無(wú)關(guān)。但對于有熱再生吸附式干燥機來(lái)說(shuō)，一方面，干燥機干燥氣體流量的減少會(huì )降低冷卻再生循環(huán)中使用的壓縮空氣量；另一方面，入口溫度較低使得待干燥氣體濕度較低，同樣也會(huì )導致冷卻再生循環(huán)中壓縮空氣使用量的減少。也就是說(shuō)，有熱再生的方法比無(wú)熱再生的方法成本更低。沿用前面的例子，無(wú)熱再生式干燥機將節約20%～25%的成本，而有熱再生式干燥機在使用了露點(diǎn)控制系統后卻可以節約50%～60%的成本。
實(shí)際應用經(jīng)驗教訓
多年來(lái)，在使用鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機時(shí)，我們吸取了一些教訓，有好的，也有壞的。以下是一些較有用的例子：
造紙廠(chǎng)1：
一個(gè)造紙廠(chǎng)安裝了一個(gè)鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機，并采用了露點(diǎn)控制系統。盡管如此，他們的儀器設備還是常年處在潮濕的環(huán)境。檢查干燥機時(shí)發(fā)現，壓縮空氣的露點(diǎn)都已經(jīng)控制到遠低于-40OF的水平。工作人員曾懷疑在未干燥的空氣容器與干燥的空氣容器之間發(fā)生了泄露。但是，經(jīng)過(guò)仔細觀(guān)察后，一位審計員注意到游離水在干燥機后的過(guò)濾器中發(fā)生了泄露。審計員還發(fā)現探測器在任何情況下讀到的露點(diǎn)都是相同的，即便將其從機器中取出，拿到潮濕的房間中，其讀數也沒(méi)有發(fā)生變化。探測器在低溫下讀數失靈，意味著(zhù)即使干燥劑完全飽和，干燥機也不會(huì )對干燥劑進(jìn)行冷卻再生循環(huán)。
調查發(fā)現，探測器之所以失靈，是水冷系統上的后冷卻器發(fā)生了故障，將水泄露到了壓縮空氣中，同時(shí)也將探測器淹沒(méi)了。調查還發(fā)現，該干燥機安裝在了一個(gè)蒸汽泄漏很?chē)乐氐姆块g里，當干燥機使用環(huán)境空氣對干燥劑進(jìn)行冷卻再生時(shí)，水分被干燥劑吸收，導致干燥劑吸水能力下降。由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.確保露點(diǎn)控制系統正常工作并進(jìn)行了校準。
2.設計時(shí)，一定要在游離水到達干燥器入口過(guò)濾器之前將其去除。
3.保證干燥機的工作環(huán)境無(wú)水無(wú)塵。
造紙廠(chǎng)2：
另一家造紙廠(chǎng)對壓縮空氣的審計結果顯示，每過(guò)四個(gè)小時(shí)干燥機中的空氣壓力就會(huì )出現一次明顯的下降。這一下降的幅度很大，會(huì )引起強烈的壓力波動(dòng)，影響生產(chǎn)。數據顯示，這一壓降發(fā)生在干燥機吸熱脫水后的冷卻再生過(guò)程。
調查發(fā)現，原來(lái)這是干燥機的冷卻再生過(guò)程中，通入的壓縮空氣量過(guò)高導致的。壓縮空氣的通入由一個(gè)簡(jiǎn)單的球閥控制，球閥上本來(lái)有一個(gè)標簽用來(lái)指示冷卻再生過(guò)程的壓力應設置為40psi，但現在標簽不見(jiàn)了。估計后來(lái)有人看見(jiàn)球閥只是部分打開(kāi)，便決定將其全開(kāi)，導致了最終的結果。當調整球閥后，壓力陡降的現象消失了。但由于冷卻再生過(guò)程需要的壓縮空氣量仍然是干燥機產(chǎn)量的8%左右，因此，每過(guò)四個(gè)小時(shí)，便需要額外的壓縮機提供空氣來(lái)彌補。
在這臺干燥機更早的使用歷史中，它曾經(jīng)每過(guò)幾個(gè)小時(shí)，就會(huì )燒壞一次保險絲。經(jīng)過(guò)調查，發(fā)現原因是環(huán)境中灰塵過(guò)多，堵塞了風(fēng)機入口的過(guò)濾器，導致加熱過(guò)載。由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.確保干燥機是按照要求操作的。
2.壓縮空氣系統的容量大小必須考慮到冷卻再生過(guò)程會(huì )消耗一定的壓縮空氣。
3.環(huán)境中灰塵過(guò)多會(huì )堵塞風(fēng)機入口的過(guò)濾器。
化工廠(chǎng)：
某化工廠(chǎng)購置了一臺大型鼓風(fēng)干燥機，足以同時(shí)為三個(gè)空氣壓縮機干燥空氣，但該廠(chǎng)從未安裝第三臺壓縮機。該機安裝了露點(diǎn)控制系統，但后來(lái)該系統除了故障，廠(chǎng)家也沒(méi)有進(jìn)行維修。
由于這臺干燥機冷卻再生過(guò)程消耗的壓縮空氣過(guò)多，不得不使用一臺100-hp的壓縮機進(jìn)行空氣補充，而高流量也給工廠(chǎng)帶來(lái)了壓力問(wèn)題。本來(lái)如果負荷較輕的話(huà)，在露點(diǎn)控制系統的控制下，冷卻再生過(guò)程有很長(cháng)一段時(shí)間都不用開(kāi)啟。但由于該系統出了問(wèn)題，所以即便是在輕負荷下工作，該裝置仍然采用了一個(gè)固定循環(huán)。
該干燥機利用球閥來(lái)控制冷卻再生過(guò)程的進(jìn)氣量也存在問(wèn)題，這樣會(huì )使消耗的壓縮空氣過(guò)多。而過(guò)濾器也沒(méi)有按照規則進(jìn)行維護，導致過(guò)濾器與干燥機之間大概有8psi的壓降。
為了解決這些問(wèn)題，客戶(hù)決定購買(mǎi)一臺帶有冷卻再生循環(huán)的鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機替換這臺干燥機。這一改變減少了一臺空壓機的使用，節約了大量能源，同時(shí)也改善了壓力狀態(tài)。
由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.確保露點(diǎn)控制系統正常工作并進(jìn)行了校準。
2.干燥機冷卻再生循環(huán)通入的冷空氣流量必須適當。
3.新型的機型設計可以節省成本。
肉類(lèi)加工廠(chǎng)：
一個(gè)肉類(lèi)加工廠(chǎng)購置了一臺鼓風(fēng)干燥機來(lái)替代冷凍式干燥機與無(wú)熱再生吸附式干燥機共同作用的系統。原系統由于部件過(guò)多，導致壓力損失過(guò)大。而將原系統更換為具有雙平行進(jìn)/出口過(guò)濾器的大型鼓風(fēng)干燥機，不僅降低了壓降，也使工廠(chǎng)的壓力更加穩定。同時(shí)，新的鼓風(fēng)干燥機消耗的能量也比原系統小得多。
工廠(chǎng)工作人員剛開(kāi)始決定將干燥機的廢氣直接排放到室外，這樣干燥機排出的水分就不會(huì )被壓縮機重新吸入。然而過(guò)了一段時(shí)間，在寒冷的十一月，他們注意到壓縮空氣露點(diǎn)的問(wèn)題。調查發(fā)現，冷卻再生循環(huán)產(chǎn)生的廢氣中所含的水在室外溫度下會(huì )凍結，堵塞住干燥機的廢氣排出口。用于戶(hù)外排氣的管道也很小，造成的壓力損失高于預期。另外，安裝人員未考慮到周?chē)諝獾母咚倭鲃?dòng)帶來(lái)的影響。因此，必須作出改進(jìn)將廢氣排放到更溫和的環(huán)境中。由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.使用大小更合適的干燥機替代原有的標準干燥系統，可以提高系統的整體性能。
2.如果要將廢氣排放到較遠的地方，要確保管道的直徑合適，且排氣消聲器不能直接暴露在低溫下。
食品加工廠(chǎng)1：
一個(gè)食品加工廠(chǎng)購買(mǎi)了一臺鼓風(fēng)干燥機，用來(lái)為在較低溫度下工作的設備調節空氣濕度。這臺干燥機安裝有露點(diǎn)控制系統。與其相連的是水冷式的空壓機。工廠(chǎng)的冷卻水溫度很低，全年大部分時(shí)間都在40OF到45OF。
由于空壓機輸出的壓縮空氣溫度為50OF（其濕度約為額定濕度的20%），而干燥機吸收的水分約占其含水量的50%，因此干燥機的負荷其實(shí)非常輕。在對該系統進(jìn)行壓縮空氣評估時(shí)，發(fā)現干燥機每?jì)傻饺觳胚M(jìn)行一次冷卻再生循環(huán)，而不是像固定循環(huán)那樣每四個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次。這節省了大量的能源。
如果關(guān)閉冷卻再生循環(huán)，使用輻射冷卻的方法，會(huì )讓循環(huán)周期變長(cháng)，但系統的性能會(huì )進(jìn)一步提升。
由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.低溫氣體的干燥對鼓風(fēng)干燥機來(lái)說(shuō)可節約能量。
2.當循環(huán)時(shí)間間隔很長(cháng)時(shí)，可以不必使用冷卻再生循環(huán)，而讓其自行輻射冷卻，可以節約很多壓縮空氣。
食品加工廠(chǎng)2：
一個(gè)產(chǎn)品加工廠(chǎng)購買(mǎi)了一臺安裝了露點(diǎn)控制系統的鼓風(fēng)干燥機，為廠(chǎng)內設備（特別是色選機，因為食物在那里與壓縮空氣接觸）調節空氣狀況。廠(chǎng)內的管道直接暴露在寒冷的空氣中。但在大多數情況下，由于負荷較輕，干燥機都運行良好。在這里干燥機每12小時(shí)啟動(dòng)一次冷卻再生循環(huán)。
壓縮空氣評估發(fā)現，在干燥器冷卻再生過(guò)程中，需要啟動(dòng)一臺額外的空壓機提供壓縮空氣。安裝流量計后，發(fā)現干燥機冷卻再生過(guò)程的壓縮空氣使用量過(guò)大。一項調查發(fā)現，干燥機的裝配不當。有一個(gè)閥門(mén)漏水，控制增壓和冷卻的兩個(gè)控制閥裝反，導致冷卻再生循環(huán)通入了過(guò)多的空氣。對閥門(mén)進(jìn)行修正后，干燥機運行恢復正常，且在再生循環(huán)無(wú)需另開(kāi)一臺空壓機。由此可得的經(jīng)驗教訓：
1.輕負荷能減少冷卻再生循環(huán)的時(shí)間。
2.干燥機的狀態(tài)應該被監控，以確保實(shí)現預期的效果，特別是在調試完成后。
3.安裝流量計可以檢測干燥機是否出現問(wèn)題。
總結：
使用鼓風(fēng)干燥機可以降低運行成本，特別是在低負荷和由于空壓機排氣溫度較低而降低了空氣含濕量的情況下。然而，這些設備非常復雜，需要正確的維護和監視，以確保它們的工作順序是正確的。在工廠(chǎng)壓縮空氣評估過(guò)程中對這些干燥機進(jìn)行檢測和研究，可以得出許多有用的經(jīng)驗教訓。
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