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1、1997年第2期(总第142期)压缩机技术·29·吸附式干燥器的运行与选型李大明王保明李彩琴西安联合超滤净化设备有限公司西北大学摘要依据多年从事压缩空气净化设备、尤其是吸附式干燥器的设计、实验、运行及指导选型的经验,分析了对吸附式干燥器运行影响颇大而又易忽视与混淆的因素,提出了相应的改善措施与选型方法,并对三种形式的吸附式干燥器进行了经济技术分析比较。主题词:压缩空气净化吸附式干燥器运行选型空气中的水分子扩散到吸附剂上并因范德华引一、前言力而被吸附。与此同时,被吸附的水分子因本身现代工业及自动化生产中大量应用压缩空的热运动及
2、外界气态分子碰撞,有一部分离开气,日益发展的现代工业技术又对气源提出了吸附剂表面返回气相,即发生脱附。当同一时间不同品质等级的要求。无论使用何种空气压缩内水分子的吸附量与脱附量相等时,就达到了机,当压缩比大于3时,经冷却或长距离管道输一个动态吸附平衡,此时吸附与脱附过程均在送,一般都会有冷凝水析出。冷冻式干燥器因其进行,但速度相等,这种动态吸附平衡是在一定工作原理和结构所限,压力露点设置不允许低温度与压力条件下建立的。当温度和压力改变于2℃,而换热效率与分水效率决定了其出口真时,系统原有的平衡关系将被打破而建立一个〔1〕实露
3、点不可能达到蒸发器的设定值,实测露点新的平衡关系。图1、2所示为水在各种吸附剂多在5～15℃之间。所以,冷冻式干燥器虽有运上的吸附等温线和等压线,它描述了吸附过程行费用低(约为吸附式干燥器的1/3～1/5)之优的热力学特性。由图可知,一定温度下,水的吸点,但由于干燥度低,对于寒冷地区的室外用气附量随气相中水气分压增大而增大;一定压力和长距离管道输送(包括室外贮气罐)的室内用下,水的吸附量随温度升高而减少;即在低温或气以及制造工艺要求深度干燥的应用场合,如高压下水分被吸附,在高温或低压下水分被解精密仪器、电子、高级喷涂、射流控
4、制、聚酯喷丝吸。干燥器正是依此原理而工作的。等则大量使用吸附式干燥器。本文将重点对吸附式干燥器的运行及其影响因素进行分析,以求对不同行业与类型的用户合理选择净化设备、提高产品等级有所帮助。二、吸附的基础理论与干燥器工作原理吸附是因吸附质与吸附剂分子间相互作用而发生吸附质分子相际转移的一种现象。压缩空气的干燥常采用物理吸附方法。当待干燥的图1水在4A分子筛上的吸附等温线压缩空气与吸附剂充分(无时间限制)接触时,X收稿日期:1996年12月X·30·压缩机技术1997年第2期(总第142期)制造厂商一般按照行业约定的标准工况,即
5、进气压力7bar,进气温度35℃,环境温度25℃,压力露点-20℃(或-40℃、-60℃)以及依据不同再生方式确定的回流比进行设计。当干燥器在规定工况下运行时,其效率将会得到最大程度的发挥。只要用户依据自身的处理气量与需求,选择相适应的配套干燥器,就可获得所需品质要求的干燥空气。反之,若运行条件距规定工况相差甚远而又不采取相应措施,将会影响设备的正常运行,降低工作效率,严重时甚至无法获得所需品质产品气,并影响设备的使用寿命。以下将从几个方面分析对干燥器正常运行影响颇大而又易被忽视的因素:1.微量油累积图2水在5A分子筛上吸附
6、等压线一般行业所指的无油润滑活塞式空压机吸附式干燥器一般采用双塔式,一塔进行(迷宫式、填料带正压保护以及小功率全无油机吸附,另一塔进行解吸。依再生方式的不同可分除外)排气中仍有一定量的润滑油存在,依其结为无热再生式干燥器、有热再生式干燥器和微3构和规格的不同约有6～15mg/m。国产无油热再生式干燥器。无热再生干燥器的实际工作活塞式压缩机极少提供含油量指标,唯有柳二过程分吸附、再生、均压三个阶段,微热与有热空的VHN系列无基础无油润滑压缩机(根据再生干燥器则由吸附、再生、吹冷、均压四个阶英国BellisSS&Morcom公司
7、生产许可证、按段构成一个工作循环。工作时,压缩空气交替流经A、B两个充满吸附剂的塔式容器,一塔在工国际标准制造并获该公司认可)在其技术参数作压力(高水气分压)状态下吸附时,另一塔则中注明气体含油量指标≤8ppm.W(相当于3在接近大气压(低水气分压)状态下(PSA法)10mg/m)。与无油活塞机含油量相当的喷油螺或受热状态下(TSA法)解吸,然后按所设定的杆空压机,其含油量依油气分离器效率与排气3程序切换两塔交替工作。温度的高低,一般可认为在5～15mg/m,取两33者中值即10mg/m。以10m/min排气量空压三、影响干
8、燥器运行的因素机为例,运行一年,微量油累积量为:310(mg)×10(m/min)×60(min)×24(h)吸附式干燥器的设计一般是依据以下相关×360(d)=43.2kg/年条件与选择性参数进行计算,最终确定吸附剂装填量〔1〕和结构的:如此之多的润滑油进入吸附干燥器内所引现场条件——环
