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冷干機(jī)和干燥機(jī)如何進(jìn)行壓縮空氣的露點(diǎn)測量?

發(fā)布日期:2022-08-24| 瀏覽:

  壓縮空氣的供應(yīng)是全球工業(yè)應(yīng)用的必要條件。僅在歐洲,估計所有工業(yè)用電的10%是用于生產(chǎn)壓縮空氣。在有火災(zāi)或爆炸危險的場合(如礦山和石油鉆井平臺),壓縮空氣也可用作安全的備用電源。

  壓縮機(jī)中流出的濕熱空氣含有高濃度的水蒸氣,而水蒸氣在寒冷的管道表面凝結(jié)會造成工具、設(shè)備和機(jī)械內(nèi)部腐蝕或堵塞等風(fēng)險,因此干燥是這一環(huán)節(jié)的重要組成部分。

  壓縮空氣系統(tǒng)中濕氣過多會造成很多問題,如:

 ?。?)配水管網(wǎng)內(nèi)形成的冷凝水會腐蝕管道和配件,降低內(nèi)表面的光滑度,隨著時間的推移導(dǎo)致壓力損失

 ?。?)冷凝水會沖走氣動工具內(nèi)的潤滑劑,并形成鐵銹、水垢和其他污垢污染工具,終導(dǎo)致工具壽命縮短或意外故障

 ?。?)來自于壓縮機(jī)的油進(jìn)入氣體管路系統(tǒng)與水混合,形成對許多工業(yè)材料有害的酸性乳化糊狀物,這種情況就非常麻煩了

 ?。?)醫(yī)用氣體或呼吸氣體的高濃度水蒸氣會導(dǎo)致呼吸不舒服,并促進(jìn)細(xì)菌的生長

 ?。?)等等其他不良狀況。

  因此為了避免冷凝現(xiàn)象,壓縮空氣須干燥到露點(diǎn)低于氣體管路系統(tǒng)中任何一處冷表面的溫度。

  干燥是壓縮空氣系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,常用的除濕方法有:

 ?。ㄒ唬┖罄淦鳎ㄍǔEc另一種形式的干燥機(jī)組合)

  后冷器是一種經(jīng)濟(jì)的解決方案,從離開壓縮機(jī)的熱空氣中去除大量水分。該設(shè)備由一個空氣或水冷卻的熱交換器組成。

  當(dāng)壓縮空氣的溫度冷卻到其露點(diǎn)溫度以下時,水分凝結(jié)成液態(tài)水,然后從壓縮空氣流中分離出來,并從系統(tǒng)中排出。后冷器通常與其他類型的干燥機(jī)結(jié)合使用。

  (二)冷凍式干燥劑(簡稱冷干機(jī))

  冷干機(jī)的工作原理與后冷器相同,但它有一個制冷系統(tǒng)進(jìn)一步冷卻空氣。

  進(jìn)入干燥機(jī)的熱空氣利用已干燥要排出的冷空氣通過氣-氣熱交換器預(yù)冷。同時,進(jìn)入干燥機(jī)的熱空氣也使要排出的冷空氣變熱,以防止在管道上出現(xiàn)冷凝,進(jìn)入干燥機(jī)的空氣緊接著經(jīng)過制冷線圈的冷段,水蒸氣在那里凝結(jié)并被排出。熱交換器的溫度需要嚴(yán)格控制在0°C以上,以防止冷卻線圈表面結(jié)冰,降低干燥器的性能。根據(jù)操作模式,冷干機(jī)在系統(tǒng)壓力的露點(diǎn)規(guī)范為+2或3°C,這相當(dāng)于常壓下的-25°C露點(diǎn)

  傳統(tǒng)冷干機(jī)一般裝一個溫度傳感器,這個傳感器測量的溫度通常被認(rèn)為就是壓縮空氣的露點(diǎn)。一般情況下,有兩種主要原因?qū)е聹囟炔荒苤甘境稣鎸?shí)露點(diǎn):在高流速情況下,通過系統(tǒng)的所有空氣未冷卻到熱交換器溫度,導(dǎo)致測量的溫度值與真實(shí)露點(diǎn)值不符。系統(tǒng)故障或堵塞導(dǎo)致排水不干凈,在壓縮空氣輸出過程中出現(xiàn)細(xì)霧。即使排水系統(tǒng)過載,穩(wěn)定的冷凝水仍然會有排出,這意味著故障可能會被忽略

 ?。ㄈ┪绞礁稍餀C(jī):

  有效的干燥機(jī)是采用兩個裝有吸附劑的干燥柱。一個干燥柱用來去除空氣中的水分并持續(xù)提供干燥的壓縮空氣,其中一小部分干燥空氣用于再生第二個干燥柱,兩個干燥柱交替循環(huán)工作。這種干燥機(jī)分為兩種類型:加熱再生式和無熱再生式。

  無熱再生式干燥機(jī):通常采用氧化鋁或分子篩干燥劑作為干燥介質(zhì),一般能使壓縮空氣干燥到-50°C和-90°C露點(diǎn)。

  熱再生式干燥機(jī):有一個類似于無熱再生式的結(jié)構(gòu),熱空氣可傳送大量水蒸氣,水蒸氣在再生塔中快速被吸收,再生所需的干燥空氣量非常小,從而提高干燥效率。

  傳統(tǒng)的無熱再生干燥機(jī)采用計時器來確定干燥器和再生塔之間的切換。切換時間可以從幾分鐘到幾小時不等,并基于再生飽和柱所需的短時間而確定切換時間。

  然而,干燥塔飽和的速率受各種因素的影響,包括所消耗的空氣量、干燥機(jī)輸入壓力、環(huán)境溫度和用于壓縮機(jī)的空氣溫度。如果干燥機(jī)的負(fù)荷較低,那么干燥塔在切換時仍有可能繼續(xù)干燥空氣,這種情況就比較浪費(fèi)了。

  而更復(fù)雜的露點(diǎn)控制切換(DDS)干燥機(jī)采用濕度傳感器來確定活性干燥塔的露點(diǎn),只有當(dāng)該塔吸收率達(dá)到大時才會切換。對于DDS系統(tǒng)來說,非活性塔的再生也是根據(jù)時間,一旦經(jīng)過預(yù)先確定的再生時間,吹掃空氣將完全關(guān)閉(與熱再生干燥機(jī)的加熱器一樣)。當(dāng)需求量變低時,活性干燥塔運(yùn)行時間變長,從而大大節(jié)省了吹掃空氣和加熱的成本。


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