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什么是零耗氣壓縮空氣吸附式干燥機(jī)?

2021-06-18

1、零氣耗(工藝氣中又稱零排放)是各種壓縮空氣/氣體干燥器流程中的一大類,指的是吸附劑再生過程中不需要消耗干燥器出口的產(chǎn)品干氣。

2、壓縮空氣吸附式干燥器已經(jīng)大步邁入有熱再生即變溫吸附/再生為主(TSA)時代,近十年則加快“零氣耗”步伐,目前市場上在用的零氣耗干燥器通常分為兩大類:鼓風(fēng)外加熱和壓縮熱,依產(chǎn)品氣消耗量分類如下:

3、為什么要追求“零氣耗”?簡而言之就是要盡可能降低昂貴的壓縮空氣能的使用量,在能量轉(zhuǎn)換過程中遵循守恒定律,但能量轉(zhuǎn)換為另一種能量是有效率之分的,一般講,熱/電轉(zhuǎn)換效率為45%左右,而電/氣轉(zhuǎn)換即由電力轉(zhuǎn)換為能做膨脹功的壓縮能,效率不足30%,

假設(shè)電廠的效率是45%

則電廠需要消耗基本能源100kW/45% = 222 kW

可使用的能源僅占基本能源的比例23.4kW/222kW= 10.5%

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有些人認(rèn)為,消耗部分產(chǎn)品氣可等比例轉(zhuǎn)換為電能,再等比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤,這種概念是錯誤的。錯在把熱值換算關(guān)系等同為價值換算關(guān)系,把節(jié)能環(huán)保指標(biāo)等同為經(jīng)濟(jì)效益運(yùn)行費(fèi)用指標(biāo)。比如在熱值關(guān)系上:

0.123kg 標(biāo)煤=1kw.h

1kg 標(biāo)煤=8.137kw.h

0.123kg 標(biāo)煤=0.040m3 (壓縮空氣)

1kg 標(biāo)煤=25m3

按1kg 標(biāo)煤1.0元,1KW.h 為0.75元,1m3 壓縮空氣為0.15元,則0.75元×8.137=6.1元,是標(biāo)煤價的6倍以上;0.15 元×25=3.75元,是標(biāo)煤價的3.75 倍;

對于動力型空壓機(jī),1kw.h 可產(chǎn)生10m3 壓縮空氣,則又有0.75 元對1.5 元之關(guān)系,即電費(fèi)僅占無油干燥壓縮空氣成本的50%左右,諸此等等說明,切不可將高品位的能與低品位的能等價,表現(xiàn)在壓縮空氣等值不等價,可簡述為氣/電不等價。

4、結(jié)論:作為吸附式干燥器的再生能源,能用電則不要用氣,能用熱則不要用電,能用壓縮空氣系統(tǒng)中的余熱則為最高境界。

1、壓縮熱干燥器是指加熱再生過程中的熱源主要來自空壓機(jī)末級在壓縮過程中產(chǎn)生的熱量,即采用具有較高溫度的過熱壓縮空氣,對脫附塔進(jìn)行加熱再生一類干燥器,其溫度約為90~110℃,最低至80℃,最高可達(dá)180℃。當(dāng)然空壓機(jī)必須是無油機(jī),工業(yè)上主要為離心式和無油螺桿,前者屬于中大型排氣量,適用于工況比較穩(wěn)定場合,后者一般為中小型排氣量,運(yùn)行中負(fù)荷變化較大。

2、排氣溫度對壓縮熱干燥器影響巨大,中大型離心機(jī)一般為三級壓縮機(jī),排氣溫度多為90~110℃,小型離心機(jī)和無油螺桿一般為兩極壓縮,排氣溫度多為150~170℃。

3、壓縮熱再生的最大優(yōu)點(diǎn)是熱量充沛,其全流量通過解析塔,而其它有熱再生型為15%~25%,所以在相同再生溫度下,壓縮熱所含熱量是其他型式的4~6 倍,僅此一項(xiàng)彰顯現(xiàn)了壓縮熱利用的巨大節(jié)能意義。

4、壓縮熱再生最大弱點(diǎn)是品位較低, 相比于其他加熱型再生溫度高達(dá)180~220℃,離心機(jī)的排氣溫度遠(yuǎn)不能及。二級壓縮如無油螺桿穩(wěn)定運(yùn)行時雖然可達(dá)150℃以上,但由于經(jīng)常減荷或卸載,除了所含熱量等比例減少,排氣溫度也有所下降,所以為了獲取更低且穩(wěn)定的露點(diǎn)指標(biāo),對應(yīng)無論是三級壓縮的離心機(jī)還是二級壓縮的無油螺桿,輔助再生系統(tǒng)(TSA/PSA)幾乎成為必備,見下公式:

根據(jù)經(jīng)驗(yàn):吸附溫度(P0)每下降10℃,露點(diǎn)可相應(yīng)下降10℃;加熱溫度(P2)每提高10℃,露點(diǎn)可下降4-5℃,采用干氣(P1)再生,尤其是干氣吹冷對即時露點(diǎn)和吸附劑壽命影響巨大,不容忽視。

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