工业效率

利用较小的使用点干燥器,以最小化吹扫能量消耗

对于工业空气干燥器的许多安装,在试图在应用程序中实现所需规格和效率之间的正确平衡时,可能会发生两难困境。有时还没有办法实现超干露点,但我们始终考虑在实现干燥空气解决方案时使用点使用点需求?通常,干燥空气系统配置有一个最终的目标,这是一个干燥的空气,但是这样做,而且没有考虑使用能够导致增加费用和浪费能量的使用点。

两种对超干露点最常见的应用或要求是环境条件(压缩空气管道在冰点温度或以下运行)或湿度敏感的应用(电气测试、实验室流程等)。在这些情况下,使用干燥剂空气干燥器是必要的,以提供这些极端的要求,但它们总是大小,规定,并有效地安装?为了达到我们的目标,我们必须首先知道从哪里开始,而这一切都始于理解设施和应用程序需求。

我们从经验中了解到,我们进入过程前端的努力越好,结果越好。因此,我们必须询问正确的问题,以提供有效和可行的解决方案。在这里,我们讨论了如何利用的烘干机通常可以节省涉及超干露点的应用中的能量。

了解超干露点的要求

在我们开始之前,我们需要了解什么是露点?露点温度是对空气中水分或水蒸汽量的测量。具体温度是水从压缩空气冷凝成液体的温度。压缩空气系统中的任何水分都可能对利用空气的设备的性能和寿命不利。

为了消除或减少系统中的水分,压缩空气干燥器有助于降低空气管路的露点。国际标准ISO 8573-1可以指导这些要求。本标准确定了压缩空气系统中存在的三种主要污染物:微粒、水和油。每一个都被分类并分配了一个质量等级,终端用户可以在其中识别他们对应用程序或过程的需求。

有几种类型的空气干燥机产生不同的露点,以帮助满足ISO 8573-1概述的水污染物组分的质量等级。冷冻空气干燥机是最常见的,可以产生露点38°F(3°C)第4类水分含量。其次最常见的是干燥剂空气干燥器,它可以实现非常低的露点,从-40°F(-40°C)到-100°F(-73°C)第2类和第1类水分含量,分别。这些是在冰冻环境温度下或低于冰冻环境温度下操作所需的空气干燥器,以及在使用压缩空气进行水分敏感性测试和过程时所需的空气干燥器。
在开始确定含水率要求时,需要问的两个主要问题是:“我的系统中每个应用程序所需的露点是多少?我的压缩空气系统内的最低操作温度是多少?”
基于这些问题,我们可以确定需要安装哪种类型的烘干机,如果有解决方案以最小化1或2类水分含量的气流量。

无热再生干燥剂空气干燥机

有几种类型的再生干燥剂空气干燥机:无热,加热(内部或外部),鼓风机吹扫,和压缩热。我们将重点关注最流行和常见的类型:无热再生干燥剂空气干燥机。这些空气干燥器使用一种称为变压吸附的过程来持续提供干净干燥的空气。这是一种最简单形式的再生干燥剂空气干燥机,是一种经济的选择,但有一个隐藏的成本。
无用的干燥剂空气干燥器有各种尺寸。从较大的单元,可以处理大于3,000 SCFM的流速,并一直到超紧凑的流速为0.4 SCFM。无论大小,他们都在相同的原则上运行。

两种不同型号的Altec AIR无热干燥剂干燥器

两种不同型号的Altec Air无磁性干燥器干燥器。
这些空气干燥机通常包括一个双塔结构。塔内充满了各种大小、形状和组成的干燥剂。干燥剂是一种吸附性材料,可以从压缩空气流中去除水分,直至极低的压力露点。
当一个塔主动干燥压缩空气流时,另一个离线塔正在进行再生。再生过程是通过定时吹扫循环启动的,该循环对离线塔进行减压,然后通过流量控制设备将超干出口空气的一小部分从在线塔抽到离线塔。这种空气流动的再生过程称为“净化空气”,通常是15 - 25%的进口空气流入无热空气干燥机。
用于再生离线干燥剂塔的吹扫空气是实现超干露点的能量消耗。这种能量损失会随着时间累积。然而,有一些方法可以帮助最小化能源影响。吹扫空气节约器或露点控制器是这些系统中比较流行的选择和附件。这些附件监测出口露点,并开启或关闭清洗流,以减少能量损失。

流程图

典型的无热干燥剂干燥机的基本操作。
安装更大的系统以匹配工厂压缩空气系统的进口流量和条件。当选择干燥剂空气干燥机时,必须了解对空气压缩机和工厂空气系统的影响。制造商创建无热干燥剂干燥机流动能力达到-40°F(-40°C)压力露点基于压缩空气和气体研究所(CAGI)标准ADF200,其中干燥机的工作条件是100 psig, 100°F进口空气温度,和100%进口空气相对湿度。
MHR安装
所示是一种典型的大无磁性干燥剂空气干燥器,包括0.1微米的聚结前过滤器和一个微粒后过滤器。点击这里扩大。

接入点烘干机

什么是即时干燥剂空气干燥机?这些是更小,更紧凑的空气干燥器,安装在一个应用,可能需要更低的露点比压缩空气系统的其他部分。
这些紧凑的再生使用点干燥剂空气干燥机具有与更大(更传统)的模型相似的功能,但尺寸较小的流量,这将使用更少的清洗再生,并将有助于减少能源损失时,查看整个压缩空气系统。其他一些功能包括弹簧加载干燥剂室,有助于固定干燥剂床,延长干燥剂的寿命,并允许多种安装配置。另一个区别是清除功能。这些较小的干燥机的时间周期范围从1到3分钟,而较大的干燥机有10分钟的周期。另一个特点是固定吹扫孔集成到出口穿梭阀总成中。固定孔板允许开箱即用,安装时安装时间最短。
使用点烘干机将安装在应用部位,并且将适用于出口流量(或应用需求)。施加使用点干燥器所需的三条关键信息是:所需的露点,入口压力和入口或出口流速。通过这些较小的干燥器,还可以选择定制和拨入吹扫速率以最大限度地减少浪费的能量。
POU安装
图中是一个典型的使用点无热干燥剂干燥器安装,带有0.1微米聚合预过滤器和1微米微粒后过滤器。点击这里扩大。
以下是两种不同的情况,设备可以选择安装一个较大的干燥剂空气干燥器,或一个较小的使用点空气干燥器,以满足他们的超干露点要求。

循环腐蚀试验箱的应用

密苏里州圣约瑟夫的制造商正在为其设计保证设施添加循环腐蚀试验室,其具有现有的压缩空气系统。空气压缩机是一台30马力(HP)旋转螺杆机,具有冷藏式空气干燥器,产生38°F(3.333°C)的压力露点,125 psig。根据手册,腔室需要10°F(-40°C)露点和100至110psig的10 scfm干净的干燥空气。
新腔室将在设施的需要测试时偶尔运行。测试可以在一周内运行24小时/天,一段时间延长一段时间,这取决于测试程序。在没有测试将运行时也可能有时间。该设施具有大量的能力,以增加10个SCFM对新设备的需求。
这家工厂有几个选择。一种方法是用一个大型干燥剂空气干燥机取代冷冻空气干燥机,以匹配空气压缩机的流量(160 scfm)。另一个选择是添加一个使用点的无热空气干燥器,并安装在应用程序。
选项1 -大型干燥剂干燥机:进口流量160 scfm,净化速率在120 psi = 25.4 scfm时再生。
选项2 -使用点干燥器与定制大小的清洗孔:出口流量10 scfm,清洗在120 psi = 3.5 scfm时再生。
通过在方案2中使用一个较小的使用点干燥剂空气干燥器,我们可以在再生期间降低86%的吹扫率,这可以节省实际的能源,并减少初始安装的资本开支。

可变生产负载应用

一家位于北卡罗来纳州罗利的生物技术制造公司,开发了一种新产品和过程,需要批量大量干净的干燥空气。
该过程需要18个SCFM,在-40°F(-40°C)压力露点每批次。他们在世界各地的许多不同地点生产该产品,并在单一时间具有不同的时间表和生产水平,最高可达20批次。
每个设施已经有一个压缩空气系统,具有冷藏式空气干燥器和足够的容量来覆盖新工艺的需求。他们认为选择尺寸为干燥剂空气干燥器,以匹配每个设施的最大容量或购买每批产品尺寸的较小干燥剂空气干燥器。这些批次一次运行24小时五天,并在不同的时间开始。
在巴西工厂,他们一次最多能生产20批次,但在一年超过8个月的时间里,平均一次能生产8批次。如果所有20个批次同时运行,设备将要求最大出口流量为360 scfm。
选项1 -大型干燥剂干燥机在100psi:进口流量436 scfm,吹扫速率在100psi = 76 scfm时再生。
选项2 - 使用标准吹扫孔的使用点吹风机,每个批次为100psi:入口流速为23.4 scfm,在再生时100psi = 5.4 scfm的吹扫速率。
该工厂可以将吹扫从76 scfm降低到43.2 scfm,通过使用使用点干燥机和方案2,当需要只处理8批时,吹扫消耗减少43%。然而,选项1中较大的干燥剂干燥器在满负荷运行时更节能。

选择合适的烘干机等于节省能源

没有一定尺寸适合的溶液,具有压缩空气处理应用。为了为任何设施提供最佳解决方案,我们需要了解设施环境以及每个应用程序的特定露点要求。这可以帮助我们更有效,并通过选择右侧应用的右空气干燥器来更有效,最大限度地减少超干露点要求的能量影响。
关于作者
Jim DiMaiolo是Altec AIR的市场经理。他曾在Altec担任各种工程和市场开发职务9年。Jim持有杜克大学机械工程学士学位,是科罗拉多州的注册专业工程师。联系Jim,电话:908-902-1576,邮箱:jim.dimaiolo@altecair.com
关于Altec Air.
自1954年以来,Altec AIR一直在美国为各种市场和应用设计和制造空气干燥解决方案。无论您的要求是干燥剂或制冷空气干燥机,请访问www.AltecAIR.com
所有照片都提供Altec Air。
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