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不同类型的压缩空气干燥机,所达到的不同的节能效果
作者:管理员    发布于:2019-04-28 11:37:21    文字:【】【】【

每种工厂设备都有不同的应用需求和用气量要求,根据具体情况选择合适的压缩空气干燥机将对节能和效率产生重大影响。

压缩空气系统占整体设备运行成本的很大一部分。为不同应用选择合适类型的压缩空气干燥机,并确保干燥机的能耗尽可能地符合需求比例,就可以在系统的使用寿命期间,极大地节省成本。

有两种类型的干燥机-冷冻式干燥机和吸附式干燥机(干燥剂吸附)-这两种干燥机在工业中都得到广泛应用,都在市场上占有一席之地。没有一种适用于所有设备的干燥机解决方案。然而,我们可以查看能源成本并做出相关选择;从而可以帮助确定哪种解决方案最有益。
 

通常情况下,冷冻式干燥机在购买和维护上是最经济的,而且它们在大多数一般的制造应用中,运行良好。这些冷冻式干燥机产生空气的压力露点在38到50华氏度之间。(3.3-10摄氏度)

冷冻式干燥机通过与冷媒接触来降低压缩空气的温度。由于冷空气不能容纳像热空气那样多的水分,随着空气温度的降低,饱和的空气凝结出水分,使空气干燥。由此产生的水分通干燥机内的气水分离器除去,并通过排水系统从干燥机中排出。

冷冻式干燥器一般分为两类:非循环式和循环式(周期工作型),两者都通过制冷系统来冷却压缩空气。两者在技术的不同之处在于,一旦非循环式冷干机启动,制冷系统就会持续运行,而不管需求如何;而循环式(周期工作型)冷干机可以在机组内储存冷能,直到需要时才使用,这就提供了根据需求使用能源的能力。大多数非循环式冷干机包含一个热气体旁通阀,以防止冷干机冰堵。

由于循环式(周期工作型)冷干机可以储存冷能量,直到需要时才使用,它们有助于节约能源。循环式(周期工作型)冷干机使用制冷系统来冷却乙二醇-水混合物。这种储热体与进入冷干机系统的热空气交换热量,从而冷却空气并加热储热体。一旦储热体温度上升到一定的温度点以上,制冷系统就会启动。储热体的温度,直到达到预期的低温为止,制冷系统就会关闭。这种操作只根据进入冷干机的空气负荷来使用能量,这又提高了能量利用效率。

不同的空气干燥技术会带来不同的能源成本。冷冻式干燥机的耗电成本主要是制冷压缩机、控制装置,如果是风冷机组,则是冷凝器风扇。有些机组可能有其他部件,如储热体泵,占总体能耗的很小一部分。

非循环式冷冻式干燥机是购买成本最低的机型。然而,循环冷干机根据实际需求,按比例消耗能源,因此在冷干机的全寿命周期内,它们最终可能是成本最低的。

吸附式干燥机(干燥剂吸附)为压缩空气提供-40到-100华氏度(-40到-73摄氏度)的压力露点,使用两个塔,每个塔都充满吸附剂。当一个塔吸附水分并干燥空气时,第二个塔被再生。通过2个塔的交替切换,吸附式干燥机提供持续的非常干燥的空气流。

吸附式干燥机适用于室外压缩空气管道被冻结的场合。苛刻的应用环境,例如制药和食品行业,需要特别干燥的压缩空气,冷冻式干燥机无法提供。市场上广泛使用的吸附式干燥机有三种:无热再生吸附式干燥机、有热再生吸附式干燥机和鼓风机式再生吸附式干燥机。能源成本因吸附式干燥机的类型而异,能源的消耗量取决于干燥剂的再生方式。

压缩空气的生产是一项昂贵的流程,无热再生吸附式干燥机使用干燥机排出的15%左右的压缩空气来去除干燥剂中的水分,以便再生。这意味着,即使无热再生吸附式干燥机原理不那么复杂,而且除了干燥器上的控制器之外,通常没有额外的电气部件,但它们实际上可以比其他吸附式干燥机消耗更多的能源。和其他吸附式干燥机相比,无热再生吸附式干燥机消耗15%的成品干燥压缩空气,这个成本必须计入总能源成本。

微热再生吸附式干燥机在干燥机的再生回路中装有加热器。这种吸附式干燥机使用热量和气流相结合的方式来再生塔中的干燥剂吸附剂。因此,当有热再生吸附式干燥机与辅助加热器一起消耗额外能量时,它们使用再生压缩空气的量只是无热再生吸附式干燥机的一半。因此,有热再生吸附式干燥机的操作成本通常比无热再生吸附式干燥机低。

 第三类型吸附式干燥机,使用鼓风机装置,这种吸附式干燥机不再使用压缩空气来进行再生。这种类型的吸附式干燥机有一个专用的鼓风机从周围的环境中吸收空气。因为气流是由鼓风机产生的,所以空气压缩机的所产生的压缩空气,在鼓风机式吸附式干燥机的出口没有损耗。这意味着不再产生再生压缩空气的费用,但是有一个因素要考虑,用于驱动鼓风机的电动机的附加能耗。

 吸附式干燥机(使用干燥剂吸附)的底线是能耗:依靠大量压缩空气进行再生的吸附式干燥机运行费用可能比需要较少压缩空气的吸附式干燥机更昂贵。在不同的吸附式干燥机的设计中,鼓风机式的前期成本最大,但由于不使用昂贵的压缩空气进行再生,所以往往是在能耗上效率最高的。

许多制造商确实通过调节开关,根据实际应用需求,调节干燥机对压缩空气消耗的使用,来制造吸附式干燥机,这有助于提高能源使用效率。这类能源管理系统通常会感应到塔内的湿度是否达到一定的水平,或者测量干燥机的实际输出露点。这种技术可以延长吸附塔的开关时间,因此吸附式干燥机的再生周期不是以固定的时间开始,而是根据需要启动。或者,能源管理系统可以保持再生阀门关闭,防止消耗再生空气,直到需要再生时才使用再生气。

虽然能源使用占压缩空气系统运行成本的很大一部分,但在考虑总的使用拥有成本时也应考虑到运营可靠性的问题。

冷冻式干燥机使用密封制冷系统,这意味着制冷剂不暴露在大气中,因此通常需要较低的维护和服务来保持系统的运行。

吸附式干燥机涉及到吸附塔和再生塔之间频繁的阀门切换,并且往往工作在高温和高要求的应用条件下。因此,该设备需要更多的服务和阀门维护。应该把维修的停机时间考虑到整个产品的生命周期成本中。

首先也是最重要的是,用户的需求应该决定干燥机的技术选择。冷冻式干燥机比吸附式干燥机具有更低的前期和能耗运行成本,但是它们不能提供像吸附式干燥机那样干燥的空气。对于一般的制造工艺而言,选择冷冻干燥机可能是足够的。吸附式干燥机为苛刻的应用要求提供最干燥的空气,但是有更高的前期和能耗成本。

在做选择时,用户应考虑压缩空气管道是安装在有温度调节的空间,还是安装在室外。如果管道暴露在恶劣的条件下,如温度低于华氏40度(4.4摄氏度),吸附式干燥机是最好的选择。

 如果下游的加工设备要求空气比典型的冷冻式干燥机所能提供的空气更干燥,那么在用气点根据要求再选择干燥机可能是正确的答案。这样的系统可以在大多数应用中使用冷冻式干燥机,只有在特定应用需要时才能使用吸附式干燥机。

虽然可以通过为特定的应用选择适当的干燥机来节省能源,但也应考虑对所有压缩空气系统进行系统优化,以最大限度地提高效率和尽量减少运行成本。

压缩空气干燥机是全压缩空气系统的一部分,整个系统的效率低下对能耗成本的影响与压缩空气干燥机本身一样大。安装和修理管道与阀门,最大限度地利用工厂内的空气,以及维护所有压缩空气设备,可以确保整个系统更有效地运行,从而帮助收回前期压缩空气干燥机的成本。

对压缩空气系统价值的审核和整个系统的统合考虑,才能确保真正的能耗成本不被忽视。压缩空气系统的优化是企业寻求降低能源成本的关键。


本文来自:厦门川野机械有限公司

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