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冷干機和干燥機如何進行壓縮空氣的露點測量?

更新時間:2021-05-28   點擊次數:4478次

  壓縮空氣的供應是全球工業(yè)應用的必要條件。僅在歐洲,估計所有工業(yè)用電的10%是用于生產壓縮空氣。在有火災或爆炸危險的場合(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會造成工具、設備和機械內部腐蝕或堵塞等風險,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:
 ?。?)配水管網內形成的冷凝水會腐蝕管道和配件,降低內表面的光滑度,隨著時間的推移導致壓力損失
 ?。?)冷凝水會沖走氣動工具內的潤滑劑,并形成鐵銹、水垢和其他污垢污染工具,終導致工具壽命縮短或意外故障
 ?。?)來自于壓縮機的油進入氣體管路系統(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致呼吸不舒服,并促進細菌的生長
 ?。?)等等其他不良狀況。
  因此為了避免冷凝現象,壓縮空氣須干燥到露點低于氣體管路系統(tǒng)中任何一處冷表面的溫度。
  干燥是壓縮空氣系統(tǒng)的關鍵部分,常用的除濕方法有:
  一)后冷器(通常與另一種形式的干燥機組合)
  后冷器是一種經濟的解決方案,從離開壓縮機的熱空氣中去除大量水分。該設備由一個空氣或水冷卻的熱交換器組成。
  當壓縮空氣的溫度冷卻到其露點溫度以下時,水分凝結成液態(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結合使用。
  (二)冷凍式干燥劑(簡稱冷干機)
  冷干機的工作原理與后冷器相同,但它有一個制冷系統(tǒng)進一步冷卻空氣。
  進入干燥機的熱空氣利用已干燥要排出的冷空氣通過氣-氣熱交換器預冷。同時,進入干燥機的熱空氣也使要排出的冷空氣變熱,以防止在管道上出現冷凝,進入干燥機的空氣緊接著經過制冷線圈的冷段,水蒸氣在那里凝結并被排出。熱交換器的溫度需要嚴格控制在0°C以上,以防止冷卻線圈表面結冰,降低干燥器的性能。根據操作模式,冷干機在系統(tǒng)壓力的露點規(guī)范為+2或3°C,這相當于常壓下的-25°C露點
  傳統(tǒng)冷干機一般裝一個溫度傳感器,這個傳感器測量的溫度通常被認為就是壓縮空氣的露點。一般情況下,有兩種主要原因導致溫度不能指示出真實露點: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,導致測量的溫度值與真實露點值不符。系統(tǒng)故障或堵塞導致排水不干凈,在壓縮空氣輸出過程中出現細霧。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
  (三)吸附式干燥機:
  有效的干燥機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:通常采用氧化鋁或分子篩干燥劑作為干燥介質,一般能使壓縮空氣干燥到-50°C和-90°C露點。
  熱再生式干燥機:有一個類似于無熱再生式的結構,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、干燥機輸入壓力、環(huán)境溫度和用于壓縮機的空氣溫度。如果干燥機的負荷較低,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了。
  而更復雜的露點控制切換(DDS)干燥機采用濕度傳感器來確定活性干燥塔的露點,只有當該塔吸收率達到大時才會切換。對于DDS系統(tǒng)來說,非活性塔的再生也是根據時間,一旦經過預先確定的再生時間,吹掃空氣將*關閉(與熱再生干燥機的加熱器一樣)。當需求量變低時,活性干燥塔運行時間變長,從而大大節(jié)省了吹掃空氣和加熱的成本。

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