【壓縮機網(wǎng)】用戶(hù)使用端的壓縮空氣含水量的多少應根據用戶(hù)對壓縮空氣的品質(zhì)需求來(lái)確定。由于大氣經(jīng)過(guò)空壓機壓縮為壓縮空氣，空壓機出口溫度一般為：環(huán)境溫度+10～20℃（風(fēng)冷），環(huán)境溫度+8～15℃（水冷），一般來(lái)說(shuō)其壓力露點(diǎn)溫度都會(huì )在40～50℃，但在氣體輸送過(guò)程中（特別是管道較長(cháng)或環(huán)境溫度較低）會(huì )降溫向環(huán)境溫度靠攏，此時(shí)就會(huì )不斷有水析出，影響客戶(hù)的使用。
用戶(hù)對壓縮空氣含水量要求：壓力露點(diǎn)≤0℃時(shí)，則干燥器選用吸干機。見(jiàn)下表中壓縮空氣質(zhì)量等級在Class3以下。
下面我們通過(guò)十圖十解來(lái)了解市場(chǎng)上最常見(jiàn)和最實(shí)用的吸干機知識。
圖解一：吸干機為什么叫XX熱再生吸干機？
吸干機的原理：當壓縮空氣通過(guò)吸干機時(shí)，工作塔內的吸附劑將壓縮空氣中的水蒸氣吸附，除去壓縮空氣中的水分，從而達到壓縮空氣干燥的目的。同時(shí)，再生塔內的吸附劑需要脫附（再生），從而實(shí)現切換時(shí)可以繼續吸附（工作）。
吸干劑在吸附時(shí)是內能減少的過(guò)程，不但不需要外界能量，而且還以放熱的形式向外輸送能量。因此，任何形式的吸干機吸附過(guò)程均無(wú)需氣或熱介入。
吸干劑在再生時(shí)是內能增加的過(guò)程，因此，需要外界能量補充，通常需要提高溫度或降低水分壓力進(jìn)行再生。因此，無(wú)熱再生需要消耗成品氣來(lái)再生吸附劑，微熱再生耗電耗氣來(lái)再生吸附劑，鼓風(fēng)熱再生耗電來(lái)再生吸附劑，壓縮熱再生耗熱來(lái)再生吸附劑。
無(wú)論是無(wú)熱、微熱、鼓風(fēng)熱還是壓縮熱再生式吸干機（見(jiàn)圖解一），區別在于再生方式不同，而吸附過(guò)程類(lèi)似。（見(jiàn)圖解一右上）：當工作塔出口區域吸附劑的吸附量與壓縮空氣出口含水量達成動(dòng)態(tài)平衡后，吸附劑對壓縮空氣失去了干燥能力，此時(shí)需要再生了。
吸干機的露點(diǎn)深度取決于再生，就像挖坑種樹(shù)一樣，（見(jiàn)圖解一左上），坑挖得越深（消耗再生能量越多），樹(shù)長(cháng)得越大（露點(diǎn)越低）。所以工作流程和周期是關(guān)鍵，吸干機的干燥能力在理論上取決于再生能力， 所以，吸干機根據再生原理和流程，僅消耗一定量成品氣再生吸附劑的吸干機叫無(wú)熱再生式吸干機，消耗一定量成品氣及電量來(lái)再生吸附劑叫微熱再生式吸干機，消耗一定量環(huán)境氣體氣及電量來(lái)再生吸附劑叫鼓風(fēng)熱再生式吸干機，利用壓縮機余熱來(lái)再生吸附劑叫壓縮熱再生式吸干機。
圖解二：吸干機是如何工作的？
吸干機通常需要兩個(gè)塔體或空間：當一個(gè)塔體吸附的時(shí)候，另一個(gè)塔體再生；（見(jiàn)圖解二下）
吸附劑工作的時(shí)候，吸附和解析不是絕對的，而是同時(shí)在進(jìn)行（并不是吸附時(shí)不解析，也不是解析時(shí)不吸附），只是他們工作時(shí)的速率不一樣。（見(jiàn)圖解二上）
根據吸附劑這樣的特性，吸干機工作主要有三個(gè)步驟：吸附、再生和吹冷切換。
吸附過(guò)程：（見(jiàn)a）由于壓縮空氣相對濕度高，而吸附劑相對濕度低，此時(shí)，吸附速率>解析速率。吸附劑不斷吸附壓縮空氣水分，使得壓縮空氣獲得干燥。
解析過(guò)程：（見(jiàn)b）吸附劑相對濕度高，通過(guò)對再生氣體加熱、降壓等方式使吸附劑濕度不斷降低，此時(shí)，解析速率>吸附速率。達到吸附劑再生目的。
吹冷切換過(guò)程：（見(jiàn)c）當解析速率=吸附速率時(shí)，吸附劑的相對濕度達到飽和（既不能吸附，也不能再生），工作塔準備切換了，切換前先把再生塔體溫度降低到室溫，這是吹冷的過(guò)程。
圖解三：什么情況下用分子篩比氧化鋁效果好？
吸干機的干燥效果（露點(diǎn)）需要通過(guò)吸附劑吸附壓縮空氣中的水分來(lái)實(shí)現。
對于一定量的吸附劑，其吸附容量越大，吸附效果就越好。
很多朋友認為，分子篩吸附效果一定比活性氧化鋁好！是不是這樣呢？
我們看看圖解三，在相對濕度60%以上時(shí)，活性氧化鋁的吸附能力強于分子篩，在相對濕度低于50%，分子篩的吸附能力強于活性氧化鋁。
由于壓縮空氣進(jìn)入吸干機的相對濕度基本在100%，因此工作塔進(jìn)口位置使用活性氧化鋁可以提高吸附劑的吸附效率；
壓縮空氣進(jìn)入工作塔中段后，由于壓縮空氣的相對濕度不斷降低，活性氧化鋁的吸附能力也在不斷下降。
當相對濕度低于50%的時(shí)候，如果使用分子篩吸附，既能保障吸附效果，又可以減少填充量。
因此，在低露點(diǎn)要求的吸干機設計時(shí)，往往是氧化鋁和分子篩一起使用，即2/3的氧化鋁填充在塔體的進(jìn)氣口處，1/3的分子篩填充在塔體的排氣口。
圖解四：為什么高溫加熱再生吸干機需要分子篩？
我們經(jīng)常提到壓縮空氣品質(zhì)與節能是客戶(hù)的需求，高品質(zhì)的壓縮空氣是需要付出代價(jià)的。
前面我們講到：吸干機的吸附是一個(gè)放熱的過(guò)程，不需要消耗能量；而再生則是吸熱過(guò)程，需要耗氣或耗熱。同時(shí)再生程度越好，吸干機的露點(diǎn)才能越低。因此對于大流量、低露點(diǎn)壓縮空氣的需求，無(wú)論是耗氣的無(wú)熱再生還是耗電耗氣的微熱再生吸干機都無(wú)法實(shí)現節能，需要高溫加熱再生吸干機。
再生時(shí)，加熱溫度越高，再生就越徹底。
從圖解四上看，硅膠、活性氧化鋁、分子篩這三種吸附劑。分子篩耐熱溫度是最高的，非常有利于吸干機追求低露點(diǎn)時(shí)的高溫再生流程。
在相同進(jìn)氣條件下，分子篩具有以下三點(diǎn)優(yōu)勢：
1.分子篩是唯一高溫可用的吸附劑，在1.3% 相對濕度時(shí)比相同條件下的氧化鋁吸附能力大10倍，比硅膠大20倍。
2.分子篩在深度吸附時(shí)可以使壓縮空氣中的殘留水分做到只有1～3ppm。
3.再生溫度越高，再生效果越好（種樹(shù)的坑挖得越深）。分子篩的再生溫度200-250℃；氧化鋁的再生溫度160-190℃；硅鋁膠的再生溫度120-130℃。
因此，再生塔需要250℃高溫加熱時(shí)，吸干機需要分子篩。
圖解五：吸干機設計理論的依據是什么？
吸干機通常比冷干機貴，不僅是因為干燥氣體后的含水量更少、制造成本更高，同時(shí)也是因為吸干機的設計更難。
吸干機的干燥原理與冷干機完全不同。吸干機是利用吸附劑吸附水的物理特性來(lái)干燥壓縮空氣，而冷干機是通過(guò)降低壓縮空氣的溫度可以使空氣含濕量降低而獲得干燥。
吸干機干燥效果與吸附劑的吸附量有關(guān)，而吸附量的大小與吸附劑及吸附質(zhì)的性質(zhì)、溫度、壓力等因素有關(guān)。
對于特定的吸附劑與吸附質(zhì)，吸附量X與壓力p、溫度T可用圖上公式來(lái)表示：
X=f(T，p)
上式中有三個(gè)變量(X、T、p)，固定一個(gè)變量，研究其它兩個(gè)變量之間的關(guān)系所得到的曲線(xiàn)稱(chēng)為吸附熱力學(xué)曲線(xiàn)。
吸干機設計理論依據來(lái)自于三條吸附熱力學(xué)曲線(xiàn)。見(jiàn)圖中a等溫吸附曲線(xiàn)；b等壓吸附曲線(xiàn)；c等量吸附曲線(xiàn)。
1.等溫吸附曲線(xiàn)（圖a）：溫度T是常數時(shí)，壓力越大，吸附量越大；反之，壓力越小，解析量越大。
如無(wú)熱再生式吸干機，吸附塔內壓力高，在吸附時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量大。而再生塔的壓力低，再生時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量小。通常我們稱(chēng)為變壓吸附。
2.等壓吸附曲線(xiàn)（圖b）：壓力P是常數時(shí)，溫度越低，吸附量越大；反之，溫度越高，解析量越大。
如微熱再生式吸干機，吸附塔內溫度低，在吸附時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量大。而再生塔的溫度高，再生時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量小。通常我們稱(chēng)為變溫吸附。
3.等量吸附曲線(xiàn)（圖c）：吸附或再生量是常數時(shí)，溫度越高，水分壓越大；反之，溫度越低，水分壓越小。
如鼓風(fēng)加熱再生式吸干機，吸附塔內壓力高、溫度低，在吸附時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量大。而再生塔的壓力低、溫度高，再生時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量小。通常我們?yōu)榱俗屢欢康奈絼┰诠ぷ鲿r(shí)，既能達到我們需要的壓縮空氣露點(diǎn)，又能通過(guò)提高解析條件達到徹底再生，此時(shí)我們需要等量吸附。
圖解六：等溫吸附曲線(xiàn)是什么類(lèi)型吸干機的理論基礎？
無(wú)熱再生式吸干機的設計原理主要參考“等溫吸附曲線(xiàn)”理論。由于無(wú)熱再生式吸干機工作時(shí)（吸附和再生）均沒(méi)有外界能量輸入，吸附時(shí)主要是通過(guò)提高進(jìn)氣相對濕度來(lái)提高吸附劑的吸附能力；同時(shí)再生時(shí)利用一部分相對濕度低的成品氣體降壓來(lái)降低吸附劑的水分壓，并且利用儲存在吸附劑內的吸附熱的方式，對吸附劑進(jìn)行解析。
我們先看圖解六左圖的圖a，工作壓力增加，吸附劑的吸附量也增加（各種吸附劑的吸附量及增加率有大有?。?，這就是在吸附過(guò)程希望得到的結果。反之，工作壓力下降，吸附劑的吸附量也減少（各種吸附劑的吸附量及減少率有大有?。?，這就是利用這樣的特性達到解析的目的。
我們再看圖解六左圖的圖b，在相同壓力下，溫度越低，吸附量越高；同一個(gè)溫度下，壓力越高，吸附量越高。反之，溫度越高，吸附量越低，解析越容易。
這就是為什么無(wú)熱再生式吸干機的工作周期短的原因，因為無(wú)熱再生式吸干機在吸附時(shí)放熱，熱量堆積會(huì )使吸附劑床身溫度上升，影響吸附效果。同時(shí)，解析時(shí)吸熱，由于無(wú)熱再生式吸干機沒(méi)有外在能量介入，吸附時(shí)堆積的吸附熱對于吸附劑解析來(lái)說(shuō)又是難能可貴的，因此，工作周期設置為10分鐘。
由于無(wú)熱再生式吸干機的再生需要消耗一定量成品氣，因此，再生氣體多了，壓縮空氣系統耗能增加；如果再生氣體量不夠，又會(huì )影響露點(diǎn)溫度。
我們再看圖解六右圖，在不同工作壓力下，理論計算所需的再生耗氣量差別。
1.工作壓力在6bar（a）時(shí)：通過(guò)理論計算，所需耗氣量在25%。
2.工作壓力在15bar（a）時(shí)：通過(guò)理論計算，所需耗氣量在10%。
因此吸附塔與再生塔的壓力差越大，所需的耗氣量越??！
圖解七：等壓吸附曲線(xiàn)是什么類(lèi)型吸干機的理論基礎？
微熱再生式吸干機主要參考“等壓吸附線(xiàn)”理論，吸附劑的解析時(shí)有一定的外界輸入能量（電加熱）可以降低一定的再生氣量，主要是通過(guò)提高再生氣溫度和降低水分壓的方式進(jìn)行解析。
我們先看圖解七左圖，相同壓力下，吸附劑吸附量與溫度的關(guān)系。
前面我們說(shuō)過(guò)，吸附與解析是同時(shí)進(jìn)行的，就看他們的工作速率誰(shuí)大，誰(shuí)就主導過(guò)程。當再生塔工作時(shí)，我們需要解析的速率越大越好。因此在圖上我們可以看到，隨著(zhù)溫度升高，吸附量逐步減少，也就是再生量增大。因此相對于無(wú)熱再生式吸干機來(lái)說(shuō)，微熱再生式吸干機再生壓力沒(méi)有變化，而再生溫度卻提高了很多，通過(guò)消耗電（加熱），可以減少再生氣體的耗氣量。
我們再看圖解七右圖，在8bar（a）工作壓力下，理論計算所需的再生耗氣量。
通過(guò)理論計算，所需耗氣量在9.8%。
因此通過(guò)對再生塔的加溫，可以使再生量增加，微熱再生式吸干機所需的耗氣量比無(wú)熱再生式吸干機要??！
圖解八：等量吸附曲線(xiàn)是什么類(lèi)型吸干機的理論基礎？
鼓風(fēng)熱再生式吸干機主要參考“等量吸附線(xiàn)”理論，吸附劑的解析利用鼓風(fēng)機抽取環(huán)境空氣代替昂貴的成品氣，并通過(guò)外界輸入能量（電加熱），提高再生氣溫度和降低再生水分壓的方式進(jìn)行解析，少量成品氣經(jīng)節流后利用再生塔吸附劑床層余熱二次再生并吹冷，使吸附劑恢復活性。
我們先看圖解八左圖的等量吸附曲線(xiàn)，揭示了吸附量、壓力及溫度的關(guān)系。
相同吸附量下：
1)溫度越低，水分壓力越低（獲得露點(diǎn)低）（吹冷過(guò)程）；
2)相同溫度下，壓力越高，吸附量越高。（吸附過(guò)程）；
3)相同壓力下，要想再生量大，溫度需要越高。（再生過(guò)程）。
鼓風(fēng)熱再生式吸干機通常工作周期為8小時(shí)，吸附過(guò)程與無(wú)熱再生式和微熱再生式吸干機原理是一樣的，但再生方式不一樣。
我們再看圖解八右圖，鼓風(fēng)熱再生式吸干機由于再生氣來(lái)自大氣環(huán)境，這就大大減少對成品氣的需要。通過(guò)對大氣進(jìn)行加熱，可以降低再生氣體的濕度，使得再生塔內的吸附速率降低，而再生速率提高，只要達到一定的高溫，再生塔內的吸附劑可以徹底再生。但是在塔體切換前必須要吹冷。這時(shí)需要消耗成品氣來(lái)吹冷和深度再生。
在8bar（a）工作壓力下，通過(guò)理論計算，鼓風(fēng)熱再生式吸干機所需耗氣量在3.8%。
零氣耗鼓風(fēng)熱再生式吸干機的吸附和再生流程沒(méi)有變化，不同的是吹冷過(guò)程，利用冷卻器把吹冷氣（從大氣?。┻M(jìn)行冷卻，降低吹冷氣體相對濕度和溫度達到對再生塔吸附劑吹冷，從而節省了成品壓縮空氣。零氣耗鼓風(fēng)熱再生式吸干機并非完全不用成品氣，在吹冷結束前還是需要一點(diǎn)成品氣（1%左右）對再生塔進(jìn)行吹掃，使吸附劑能再生完全。但不到1%耗氣量可以忽略不記，因此稱(chēng)為零耗氣。
圖解九：怎樣知道吸干機是不是copy？
前面圖一講過(guò)：無(wú)論什么形式的吸干機，其吸附機理都是一樣的，只是再生方式不同而已。
我們在設計吸干機的時(shí)候一定需要計算接觸時(shí)間，如果設計人員沒(méi)有經(jīng)過(guò)對接觸時(shí)間的計算，吸干機肯定是copy的。
接觸時(shí)間就是壓縮空氣與吸附劑接觸的時(shí)間，它決定了工作塔內吸附劑床層高度及壓縮空氣在工作塔的流速，接觸的時(shí)間越長(cháng)，壓縮空氣的干燥度越高。
圖解九上圖是吸干機進(jìn)氣含水量、出口露點(diǎn)與接觸時(shí)間的關(guān)系圖?？梢钥闯觯?/p>
1)相同的進(jìn)氣含水量（假設20g/m3），看紅線(xiàn)，接觸時(shí)間越長(cháng)，壓縮空氣露點(diǎn)越低；
2)相同的出口露點(diǎn)（假設-64℃），看黃線(xiàn)，進(jìn)氣含水量越高，需要的接觸時(shí)間越長(cháng)；
3)相同的接觸時(shí)間（假設4.55s），看最上面的曲線(xiàn)，進(jìn)氣含水量越高，出口露點(diǎn)越高。
通常在吸干機設計時(shí)，接觸時(shí)間一般選擇4～8s，分子篩選擇3～5s，氧化鋁選擇6～8s。
作為吸干機設計來(lái)說(shuō)，先計算接觸時(shí)間，再校核其他參數，再計算，再校核，不斷接近最佳參數，才能得到理想的吸干機。
沒(méi)有經(jīng)過(guò)對接觸時(shí)間的計算造出來(lái)的吸干機，肯定是COPY的。
圖解十：對于吸干機節能，為什么說(shuō)再生能用電就不用氣？
壓縮空氣的品質(zhì)要求越高，付出的代價(jià)就越高。這不僅是指設備的采購成本，而且包括設備的使用成本更高。
前面我們說(shuō)過(guò)，吸附過(guò)程不需要外界能量輸入，而再生過(guò)程和吹冷過(guò)程則需要消耗氣或熱。因此吸干機耗能主要在再生過(guò)程和吹冷過(guò)程。
我們先看圖解十左圖，有三條能耗曲線(xiàn)分別代表了在市場(chǎng)上用量最多的三種吸干機單位成品氣電耗。其中能耗最高的為無(wú)熱再生式吸干機、其次為微熱再生式吸干機，最低為鼓風(fēng)加熱再生式吸干機。
大氣變成壓縮空氣需要耗電能且電能的利用率不到20%，如果再生或吹冷時(shí)使用了壓縮空氣成品氣，成品氣的成本不僅需要耗電壓縮，也需要耗電加熱，此時(shí)使用成品氣再生越多，越耗能。這就是在空壓機站設計手冊中提出了當需要吸干機時(shí)，單臺無(wú)熱再生式吸干機處理量大于20m3/min時(shí)不建議選用。
我們再看圖解十右圖，是市場(chǎng)上用量常見(jiàn)的四種吸干機再生能耗比較：依次是無(wú)熱再生式吸干機、微熱再生式吸干機、鼓風(fēng)加熱再生式吸干機（氣耗）、鼓風(fēng)加熱再生式吸干機（零氣耗）。黃色部分代表消耗成品壓縮空氣，藍色部分代表消耗電（加熱）。
整體耗能（看柱子的高度）是：無(wú)熱再生>微加熱再生>鼓風(fēng)熱再生（氣耗）>鼓風(fēng)熱再生（零氣耗）；由于無(wú)熱和微熱再生時(shí)都使用了成品壓縮空氣，耗氣量分別是15～25%和8～12%，把壓縮空氣折算為電耗的話(huà)，無(wú)熱再生式吸干機整體耗能比微熱再生式吸干機高。
鼓風(fēng)熱再生時(shí)不需要成品氣，只需要耗電鼓風(fēng)和加熱。如果使用零氣耗鼓風(fēng)熱再生式吸干機把吹冷耗成品氣也省掉的話(huà)，耗能最低。
所以從吸干機的再生能耗來(lái)看，用電就不用氣（如微熱再生式吸干機比無(wú)熱再生式吸干機節能），能用大氣就不用成品氣是空壓系統節能的最有效的方法之一（如鼓風(fēng)熱再生式干燥器）。
作者注：“吸干機技術(shù)圖解”是上善氣體工作室最新課題“壓縮空氣應用百圖百解”中的一部分內容。更多壓縮空氣吸干機技術(shù)知識，可以看看專(zhuān)業(yè)書(shū)籍《干燥技術(shù)在壓縮空氣中的應用》。
來(lái)源：本站原創(chuàng )
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用戶(hù)對壓縮空氣含水量要求：壓力露點(diǎn)≤0℃時(shí)，則干燥器選用吸干機。見(jiàn)下表中壓縮空氣質(zhì)量等級在Class3以下。
下面我們通過(guò)十圖十解來(lái)了解市場(chǎng)上最常見(jiàn)和最實(shí)用的吸干機知識。
圖解一：吸干機為什么叫XX熱再生吸干機？
吸干機的原理：當壓縮空氣通過(guò)吸干機時(shí)，工作塔內的吸附劑將壓縮空氣中的水蒸氣吸附，除去壓縮空氣中的水分，從而達到壓縮空氣干燥的目的。同時(shí)，再生塔內的吸附劑需要脫附（再生），從而實(shí)現切換時(shí)可以繼續吸附（工作）。
吸干劑在吸附時(shí)是內能減少的過(guò)程，不但不需要外界能量，而且還以放熱的形式向外輸送能量。因此，任何形式的吸干機吸附過(guò)程均無(wú)需氣或熱介入。
吸干劑在再生時(shí)是內能增加的過(guò)程，因此，需要外界能量補充，通常需要提高溫度或降低水分壓力進(jìn)行再生。因此，無(wú)熱再生需要消耗成品氣來(lái)再生吸附劑，微熱再生耗電耗氣來(lái)再生吸附劑，鼓風(fēng)熱再生耗電來(lái)再生吸附劑，壓縮熱再生耗熱來(lái)再生吸附劑。
無(wú)論是無(wú)熱、微熱、鼓風(fēng)熱還是壓縮熱再生式吸干機（見(jiàn)圖解一），區別在于再生方式不同，而吸附過(guò)程類(lèi)似。（見(jiàn)圖解一右上）：當工作塔出口區域吸附劑的吸附量與壓縮空氣出口含水量達成動(dòng)態(tài)平衡后，吸附劑對壓縮空氣失去了干燥能力，此時(shí)需要再生了。
吸干機的露點(diǎn)深度取決于再生，就像挖坑種樹(shù)一樣，（見(jiàn)圖解一左上），坑挖得越深（消耗再生能量越多），樹(shù)長(cháng)得越大（露點(diǎn)越低）。所以工作流程和周期是關(guān)鍵，吸干機的干燥能力在理論上取決于再生能力， 所以，吸干機根據再生原理和流程，僅消耗一定量成品氣再生吸附劑的吸干機叫無(wú)熱再生式吸干機，消耗一定量成品氣及電量來(lái)再生吸附劑叫微熱再生式吸干機，消耗一定量環(huán)境氣體氣及電量來(lái)再生吸附劑叫鼓風(fēng)熱再生式吸干機，利用壓縮機余熱來(lái)再生吸附劑叫壓縮熱再生式吸干機。
圖解二：吸干機是如何工作的？
吸干機通常需要兩個(gè)塔體或空間：當一個(gè)塔體吸附的時(shí)候，另一個(gè)塔體再生；（見(jiàn)圖解二下）
吸附劑工作的時(shí)候，吸附和解析不是絕對的，而是同時(shí)在進(jìn)行（并不是吸附時(shí)不解析，也不是解析時(shí)不吸附），只是他們工作時(shí)的速率不一樣。（見(jiàn)圖解二上）
根據吸附劑這樣的特性，吸干機工作主要有三個(gè)步驟：吸附、再生和吹冷切換。
吸附過(guò)程：（見(jiàn)a）由于壓縮空氣相對濕度高，而吸附劑相對濕度低，此時(shí)，吸附速率>解析速率。吸附劑不斷吸附壓縮空氣水分，使得壓縮空氣獲得干燥。
解析過(guò)程：（見(jiàn)b）吸附劑相對濕度高，通過(guò)對再生氣體加熱、降壓等方式使吸附劑濕度不斷降低，此時(shí)，解析速率>吸附速率。達到吸附劑再生目的。
吹冷切換過(guò)程：（見(jiàn)c）當解析速率=吸附速率時(shí)，吸附劑的相對濕度達到飽和（既不能吸附，也不能再生），工作塔準備切換了，切換前先把再生塔體溫度降低到室溫，這是吹冷的過(guò)程。
圖解三：什么情況下用分子篩比氧化鋁效果好？
吸干機的干燥效果（露點(diǎn)）需要通過(guò)吸附劑吸附壓縮空氣中的水分來(lái)實(shí)現。
對于一定量的吸附劑，其吸附容量越大，吸附效果就越好。
很多朋友認為，分子篩吸附效果一定比活性氧化鋁好！是不是這樣呢？
我們看看圖解三，在相對濕度60%以上時(shí)，活性氧化鋁的吸附能力強于分子篩，在相對濕度低于50%，分子篩的吸附能力強于活性氧化鋁。
由于壓縮空氣進(jìn)入吸干機的相對濕度基本在100%，因此工作塔進(jìn)口位置使用活性氧化鋁可以提高吸附劑的吸附效率；
壓縮空氣進(jìn)入工作塔中段后，由于壓縮空氣的相對濕度不斷降低，活性氧化鋁的吸附能力也在不斷下降。
當相對濕度低于50%的時(shí)候，如果使用分子篩吸附，既能保障吸附效果，又可以減少填充量。
因此，在低露點(diǎn)要求的吸干機設計時(shí)，往往是氧化鋁和分子篩一起使用，即2/3的氧化鋁填充在塔體的進(jìn)氣口處，1/3的分子篩填充在塔體的排氣口。
圖解四：為什么高溫加熱再生吸干機需要分子篩？
我們經(jīng)常提到壓縮空氣品質(zhì)與節能是客戶(hù)的需求，高品質(zhì)的壓縮空氣是需要付出代價(jià)的。
前面我們講到：吸干機的吸附是一個(gè)放熱的過(guò)程，不需要消耗能量；而再生則是吸熱過(guò)程，需要耗氣或耗熱。同時(shí)再生程度越好，吸干機的露點(diǎn)才能越低。因此對于大流量、低露點(diǎn)壓縮空氣的需求，無(wú)論是耗氣的無(wú)熱再生還是耗電耗氣的微熱再生吸干機都無(wú)法實(shí)現節能，需要高溫加熱再生吸干機。
再生時(shí)，加熱溫度越高，再生就越徹底。
從圖解四上看，硅膠、活性氧化鋁、分子篩這三種吸附劑。分子篩耐熱溫度是最高的，非常有利于吸干機追求低露點(diǎn)時(shí)的高溫再生流程。
在相同進(jìn)氣條件下，分子篩具有以下三點(diǎn)優(yōu)勢：
1.分子篩是唯一高溫可用的吸附劑，在1.3% 相對濕度時(shí)比相同條件下的氧化鋁吸附能力大10倍，比硅膠大20倍。
2.分子篩在深度吸附時(shí)可以使壓縮空氣中的殘留水分做到只有1～3ppm。
3.再生溫度越高，再生效果越好（種樹(shù)的坑挖得越深）。分子篩的再生溫度200-250℃；氧化鋁的再生溫度160-190℃；硅鋁膠的再生溫度120-130℃。
因此，再生塔需要250℃高溫加熱時(shí)，吸干機需要分子篩。
圖解五：吸干機設計理論的依據是什么？
吸干機通常比冷干機貴，不僅是因為干燥氣體后的含水量更少、制造成本更高，同時(shí)也是因為吸干機的設計更難。
吸干機的干燥原理與冷干機完全不同。吸干機是利用吸附劑吸附水的物理特性來(lái)干燥壓縮空氣，而冷干機是通過(guò)降低壓縮空氣的溫度可以使空氣含濕量降低而獲得干燥。
吸干機干燥效果與吸附劑的吸附量有關(guān)，而吸附量的大小與吸附劑及吸附質(zhì)的性質(zhì)、溫度、壓力等因素有關(guān)。
對于特定的吸附劑與吸附質(zhì)，吸附量X與壓力p、溫度T可用圖上公式來(lái)表示：
X=f(T，p)
上式中有三個(gè)變量(X、T、p)，固定一個(gè)變量，研究其它兩個(gè)變量之間的關(guān)系所得到的曲線(xiàn)稱(chēng)為吸附熱力學(xué)曲線(xiàn)。
吸干機設計理論依據來(lái)自于三條吸附熱力學(xué)曲線(xiàn)。見(jiàn)圖中a等溫吸附曲線(xiàn)；b等壓吸附曲線(xiàn)；c等量吸附曲線(xiàn)。
1.等溫吸附曲線(xiàn)（圖a）：溫度T是常數時(shí)，壓力越大，吸附量越大；反之，壓力越小，解析量越大。
如無(wú)熱再生式吸干機，吸附塔內壓力高，在吸附時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量大。而再生塔的壓力低，再生時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量小。通常我們稱(chēng)為變壓吸附。
2.等壓吸附曲線(xiàn)（圖b）：壓力P是常數時(shí)，溫度越低，吸附量越大；反之，溫度越高，解析量越大。
如微熱再生式吸干機，吸附塔內溫度低，在吸附時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量大。而再生塔的溫度高，再生時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量小。通常我們稱(chēng)為變溫吸附。
3.等量吸附曲線(xiàn)（圖c）：吸附或再生量是常數時(shí)，溫度越高，水分壓越大；反之，溫度越低，水分壓越小。
如鼓風(fēng)加熱再生式吸干機，吸附塔內壓力高、溫度低，在吸附時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量大。而再生塔的壓力低、溫度高，再生時(shí)，吸附劑吸附量（吸附壓縮空氣中水的量）要比解析量小。通常我們?yōu)榱俗屢欢康奈絼┰诠ぷ鲿r(shí)，既能達到我們需要的壓縮空氣露點(diǎn)，又能通過(guò)提高解析條件達到徹底再生，此時(shí)我們需要等量吸附。
圖解六：等溫吸附曲線(xiàn)是什么類(lèi)型吸干機的理論基礎？
無(wú)熱再生式吸干機的設計原理主要參考“等溫吸附曲線(xiàn)”理論。由于無(wú)熱再生式吸干機工作時(shí)（吸附和再生）均沒(méi)有外界能量輸入，吸附時(shí)主要是通過(guò)提高進(jìn)氣相對濕度來(lái)提高吸附劑的吸附能力；同時(shí)再生時(shí)利用一部分相對濕度低的成品氣體降壓來(lái)降低吸附劑的水分壓，并且利用儲存在吸附劑內的吸附熱的方式，對吸附劑進(jìn)行解析。
我們先看圖解六左圖的圖a，工作壓力增加，吸附劑的吸附量也增加（各種吸附劑的吸附量及增加率有大有?。?，這就是在吸附過(guò)程希望得到的結果。反之，工作壓力下降，吸附劑的吸附量也減少（各種吸附劑的吸附量及減少率有大有?。?，這就是利用這樣的特性達到解析的目的。
我們再看圖解六左圖的圖b，在相同壓力下，溫度越低，吸附量越高；同一個(gè)溫度下，壓力越高，吸附量越高。反之，溫度越高，吸附量越低，解析越容易。
這就是為什么無(wú)熱再生式吸干機的工作周期短的原因，因為無(wú)熱再生式吸干機在吸附時(shí)放熱，熱量堆積會(huì )使吸附劑床身溫度上升，影響吸附效果。同時(shí)，解析時(shí)吸熱，由于無(wú)熱再生式吸干機沒(méi)有外在能量介入，吸附時(shí)堆積的吸附熱對于吸附劑解析來(lái)說(shuō)又是難能可貴的，因此，工作周期設置為10分鐘。
由于無(wú)熱再生式吸干機的再生需要消耗一定量成品氣，因此，再生氣體多了，壓縮空氣系統耗能增加；如果再生氣體量不夠，又會(huì )影響露點(diǎn)溫度。
我們再看圖解六右圖，在不同工作壓力下，理論計算所需的再生耗氣量差別。
1.工作壓力在6bar（a）時(shí)：通過(guò)理論計算，所需耗氣量在25%。
2.工作壓力在15bar（a）時(shí)：通過(guò)理論計算，所需耗氣量在10%。
因此吸附塔與再生塔的壓力差越大，所需的耗氣量越??！
圖解七：等壓吸附曲線(xiàn)是什么類(lèi)型吸干機的理論基礎？
微熱再生式吸干機主要參考“等壓吸附線(xiàn)”理論，吸附劑的解析時(shí)有一定的外界輸入能量（電加熱）可以降低一定的再生氣量，主要是通過(guò)提高再生氣溫度和降低水分壓的方式進(jìn)行解析。
我們先看圖解七左圖，相同壓力下，吸附劑吸附量與溫度的關(guān)系。
前面我們說(shuō)過(guò)，吸附與解析是同時(shí)進(jìn)行的，就看他們的工作速率誰(shuí)大，誰(shuí)就主導過(guò)程。當再生塔工作時(shí)，我們需要解析的速率越大越好。因此在圖上我們可以看到，隨著(zhù)溫度升高，吸附量逐步減少，也就是再生量增大。因此相對于無(wú)熱再生式吸干機來(lái)說(shuō)，微熱再生式吸干機再生壓力沒(méi)有變化，而再生溫度卻提高了很多，通過(guò)消耗電（加熱），可以減少再生氣體的耗氣量。
我們再看圖解七右圖，在8bar（a）工作壓力下，理論計算所需的再生耗氣量。
通過(guò)理論計算，所需耗氣量在9.8%。
因此通過(guò)對再生塔的加溫，可以使再生量增加，微熱再生式吸干機所需的耗氣量比無(wú)熱再生式吸干機要??！
圖解八：等量吸附曲線(xiàn)是什么類(lèi)型吸干機的理論基礎？
鼓風(fēng)熱再生式吸干機主要參考“等量吸附線(xiàn)”理論，吸附劑的解析利用鼓風(fēng)機抽取環(huán)境空氣代替昂貴的成品氣，并通過(guò)外界輸入能量（電加熱），提高再生氣溫度和降低再生水分壓的方式進(jìn)行解析，少量成品氣經(jīng)節流后利用再生塔吸附劑床層余熱二次再生并吹冷，使吸附劑恢復活性。
我們先看圖解八左圖的等量吸附曲線(xiàn)，揭示了吸附量、壓力及溫度的關(guān)系。
相同吸附量下：
1)溫度越低，水分壓力越低（獲得露點(diǎn)低）（吹冷過(guò)程）；
2)相同溫度下，壓力越高，吸附量越高。（吸附過(guò)程）；
3)相同壓力下，要想再生量大，溫度需要越高。（再生過(guò)程）。
鼓風(fēng)熱再生式吸干機通常工作周期為8小時(shí)，吸附過(guò)程與無(wú)熱再生式和微熱再生式吸干機原理是一樣的，但再生方式不一樣。
我們再看圖解八右圖，鼓風(fēng)熱再生式吸干機由于再生氣來(lái)自大氣環(huán)境，這就大大減少對成品氣的需要。通過(guò)對大氣進(jìn)行加熱，可以降低再生氣體的濕度，使得再生塔內的吸附速率降低，而再生速率提高，只要達到一定的高溫，再生塔內的吸附劑可以徹底再生。但是在塔體切換前必須要吹冷。這時(shí)需要消耗成品氣來(lái)吹冷和深度再生。
在8bar（a）工作壓力下，通過(guò)理論計算，鼓風(fēng)熱再生式吸干機所需耗氣量在3.8%。
零氣耗鼓風(fēng)熱再生式吸干機的吸附和再生流程沒(méi)有變化，不同的是吹冷過(guò)程，利用冷卻器把吹冷氣（從大氣?。┻M(jìn)行冷卻，降低吹冷氣體相對濕度和溫度達到對再生塔吸附劑吹冷，從而節省了成品壓縮空氣。零氣耗鼓風(fēng)熱再生式吸干機并非完全不用成品氣，在吹冷結束前還是需要一點(diǎn)成品氣（1%左右）對再生塔進(jìn)行吹掃，使吸附劑能再生完全。但不到1%耗氣量可以忽略不記，因此稱(chēng)為零耗氣。
圖解九：怎樣知道吸干機是不是copy？
前面圖一講過(guò)：無(wú)論什么形式的吸干機，其吸附機理都是一樣的，只是再生方式不同而已。
我們在設計吸干機的時(shí)候一定需要計算接觸時(shí)間，如果設計人員沒(méi)有經(jīng)過(guò)對接觸時(shí)間的計算，吸干機肯定是copy的。
接觸時(shí)間就是壓縮空氣與吸附劑接觸的時(shí)間，它決定了工作塔內吸附劑床層高度及壓縮空氣在工作塔的流速，接觸的時(shí)間越長(cháng)，壓縮空氣的干燥度越高。
圖解九上圖是吸干機進(jìn)氣含水量、出口露點(diǎn)與接觸時(shí)間的關(guān)系圖?？梢钥闯觯?/p>
1)相同的進(jìn)氣含水量（假設20g/m3），看紅線(xiàn)，接觸時(shí)間越長(cháng)，壓縮空氣露點(diǎn)越低；
2)相同的出口露點(diǎn)（假設-64℃），看黃線(xiàn)，進(jìn)氣含水量越高，需要的接觸時(shí)間越長(cháng)；
3)相同的接觸時(shí)間（假設4.55s），看最上面的曲線(xiàn)，進(jìn)氣含水量越高，出口露點(diǎn)越高。
通常在吸干機設計時(shí)，接觸時(shí)間一般選擇4～8s，分子篩選擇3～5s，氧化鋁選擇6～8s。
作為吸干機設計來(lái)說(shuō)，先計算接觸時(shí)間，再校核其他參數，再計算，再校核，不斷接近最佳參數，才能得到理想的吸干機。
沒(méi)有經(jīng)過(guò)對接觸時(shí)間的計算造出來(lái)的吸干機，肯定是COPY的。
圖解十：對于吸干機節能，為什么說(shuō)再生能用電就不用氣？
壓縮空氣的品質(zhì)要求越高，付出的代價(jià)就越高。這不僅是指設備的采購成本，而且包括設備的使用成本更高。
前面我們說(shuō)過(guò)，吸附過(guò)程不需要外界能量輸入，而再生過(guò)程和吹冷過(guò)程則需要消耗氣或熱。因此吸干機耗能主要在再生過(guò)程和吹冷過(guò)程。
我們先看圖解十左圖，有三條能耗曲線(xiàn)分別代表了在市場(chǎng)上用量最多的三種吸干機單位成品氣電耗。其中能耗最高的為無(wú)熱再生式吸干機、其次為微熱再生式吸干機，最低為鼓風(fēng)加熱再生式吸干機。
大氣變成壓縮空氣需要耗電能且電能的利用率不到20%，如果再生或吹冷時(shí)使用了壓縮空氣成品氣，成品氣的成本不僅需要耗電壓縮，也需要耗電加熱，此時(shí)使用成品氣再生越多，越耗能。這就是在空壓機站設計手冊中提出了當需要吸干機時(shí)，單臺無(wú)熱再生式吸干機處理量大于20m3/min時(shí)不建議選用。
我們再看圖解十右圖，是市場(chǎng)上用量常見(jiàn)的四種吸干機再生能耗比較：依次是無(wú)熱再生式吸干機、微熱再生式吸干機、鼓風(fēng)加熱再生式吸干機（氣耗）、鼓風(fēng)加熱再生式吸干機（零氣耗）。黃色部分代表消耗成品壓縮空氣，藍色部分代表消耗電（加熱）。
整體耗能（看柱子的高度）是：無(wú)熱再生>微加熱再生>鼓風(fēng)熱再生（氣耗）>鼓風(fēng)熱再生（零氣耗）；由于無(wú)熱和微熱再生時(shí)都使用了成品壓縮空氣，耗氣量分別是15～25%和8～12%，把壓縮空氣折算為電耗的話(huà)，無(wú)熱再生式吸干機整體耗能比微熱再生式吸干機高。
鼓風(fēng)熱再生時(shí)不需要成品氣，只需要耗電鼓風(fēng)和加熱。如果使用零氣耗鼓風(fēng)熱再生式吸干機把吹冷耗成品氣也省掉的話(huà)，耗能最低。
所以從吸干機的再生能耗來(lái)看，用電就不用氣（如微熱再生式吸干機比無(wú)熱再生式吸干機節能），能用大氣就不用成品氣是空壓系統節能的最有效的方法之一（如鼓風(fēng)熱再生式干燥器）。
作者注：“吸干機技術(shù)圖解”是上善氣體工作室最新課題“壓縮空氣應用百圖百解”中的一部分內容。更多壓縮空氣吸干機技術(shù)知識，可以看看專(zhuān)業(yè)書(shū)籍《干燥技術(shù)在壓縮空氣中的應用》。
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