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文檔簡介

壓縮空氣的干燥與凈化一、壓縮空氣及其生產(chǎn)凈化 壓縮空氣因具有易儲存、易控制、流動性好及安全、環(huán)保等特點,是僅次于電力的第二動力能源,被廣泛應(yīng)用于食品、電力、化工、制藥、采礦及機(jī)械制造等很多領(lǐng)域。應(yīng)用的領(lǐng)域不同,對壓縮空氣的質(zhì)量要求也不同,但始終離不開高效、節(jié)能、環(huán)保的主題??諝饨?jīng)壓縮機(jī)壓縮壓縮后,就可得到具有較高壓力的壓縮空氣,但是由壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣并不是純凈的,這是因為空氣壓縮機(jī)本身含有潤滑油,在進(jìn)行壓縮工作時,必然有部分潤滑油混入到壓縮空氣中去,另外自然界的空氣本身含有一些固體顆粒及水份等,在氣動回路中直接使用這種未經(jīng)凈化處理的氣體,會給氣動回路帶來一些故障,損壞氣動組件,降低組件使用壽命,生產(chǎn)效率下降,甚至造成事故。據(jù)統(tǒng)計,氣動系統(tǒng)的故障停機(jī)85%以上是由于使用不潔凈、不干燥的壓縮氣體引起的。究其原因,壓縮空氣中的水分會造成部件銹蝕,冬季會冷凝結(jié)冰,造成堵塞;油氣冷凝沉淀形成油污常常造成密封件老化、失效;粉塵則加快了運動機(jī)件的磨損,沉積造成堵塞,造成無謂的壓力損失等。因此,凈化這些壓縮氣體以獲得純凈的壓縮氣體是氣壓系統(tǒng)中必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。圖1-1 壓縮機(jī)機(jī)組及基本的后置凈化系統(tǒng)為了保證了各種用氣設(shè)備的高效、可靠的運行,以及用氣產(chǎn)品的質(zhì)量,向客戶提供高質(zhì)量的壓縮空氣,主要有兩種途徑:一是改善壓縮機(jī)及其機(jī)組的性能,提高原始動力氣源的質(zhì)量;二是根據(jù)利用領(lǐng)域的不同,為空壓機(jī)組提供后置凈化設(shè)備,組裝成新的復(fù)合機(jī)組,以滿足新的需求。目前,這兩部份通常分開來做,壓縮機(jī)的專業(yè)生產(chǎn)和壓縮空氣的專業(yè)凈化分開來做。圖1-1就是一個簡單的壓縮空氣系統(tǒng)配置:壓縮機(jī)機(jī)組提供了初始壓縮空氣,進(jìn)行了最初的壓縮空氣冷卻凈化過濾處理;其它的是后置輸送和凈化設(shè)備,其中空氣桶的作用是減少氣流脈動和存儲壓縮氣體,安全閥的作用是安全保護(hù)壓力過高時泄放壓力,干燥機(jī)去除壓縮空氣中的水分,泄水閥泄放冷凝水,用氣端接氣動系統(tǒng),壓力表指示當(dāng)前壓縮空氣壓力。針對不同的用氣領(lǐng)域,我們可以采用不同的系統(tǒng)配置圖1-2。圖1-2 凈化系統(tǒng)配置圖二、壓力露點與壓縮空氣質(zhì)量等級什么是,高質(zhì)量的壓縮空氣呢?隊壓縮空氣的后處理凈化要達(dá)到何種程度呢?iso8573和gb/t 13771991一般用壓縮空氣質(zhì)量等級都對壓縮空氣的質(zhì)量等級做出規(guī)定,一般設(shè)計制造配置壓縮系統(tǒng)都按此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。1衡量壓縮空氣質(zhì)量的幾個指針(1)最高壓力露點:飽和濕空氣中的水蒸氣凝結(jié)的臨界溫度。最高壓力露點越低,對應(yīng)的飽和濕空氣的飽和蒸汽壓越低,飽和時空氣的絕對濕度就越低,壓縮空氣空的水分含量自然越少;濕空氣的飽和蒸汽壓僅與溫度有關(guān),與總壓力大小無關(guān)。(2)最大含水量:壓縮空氣中的水分含量,越低空氣越干燥。(3)最大含油量:壓縮空中的含油量。(4)固體最大粒子尺寸(5)固體粒子最大濃度(6)滅菌等級2iso8573-1壓縮空氣質(zhì)量的規(guī)定iso8573-1等級固體最大粒子尺寸m固體粒子最大濃度 mg/m3最高壓力露點最大含油量mg/m3最大含水量mg/m310.10.1-700.010.003211-400.10.117355-2010.884158+355.9554010+7257.736+109.367無要求無要求3gb/t 13771991一般用壓縮空氣質(zhì)量等級gb/t 13771991等級固體最大粒子尺寸m固體粒子最大濃度 mg/m3最高壓力露點最大含油量mg/m3最大含水量mg/m310.10.1-700.010.003211-400.10.117355-2010.8844010+355.955+7257.736+109.363壓縮空氣的應(yīng)用領(lǐng)域等級要求(gb/t 13771991)應(yīng)用領(lǐng)域壓縮空氣等級固體粒子水油空氣攪拌353制鞋、制靴機(jī)465制磚、玻璃機(jī)565零件清洗464顆粒產(chǎn)品輸送363粉狀產(chǎn)品輸送232鑄造機(jī)械465食品飲料加工261機(jī)床435采礦455包裝與紡織機(jī)械4332攝影膠片生產(chǎn)111土木建筑455鑿巖機(jī)4525噴砂33噴漆3321烘干機(jī)465三、壓縮空氣中的水分問題 理論上用到的完全干空氣(dry air)在自然界中是不存在的,我們生活的環(huán)境中或多或少都含有水分,稱為濕空氣(wet air)。含在空氣中的水分,大多以水蒸氣的形式存在,我們無法看見,感覺空氣并不潮濕。但我們也可觀察自然界中的小草上的露水、大地上的霜降、天空中的浮云,這都是空氣中的水蒸汽變化形成的:露水和霜降是由于夜晚溫度太低,空氣中的水冷凝出來的,溫度再低就形成了霜;云是水蒸氣上升后,溫度壓力都降低了,空氣中的水冷凝出來了,聚集在天空便成了云。而空氣中的水進(jìn)入壓縮機(jī)后,其變化又是怎樣的呢?下面就來了解一下,空氣的相關(guān)性質(zhì)。1 壓縮氣體基本理論波義爾(boyles)定律:對于一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的條件下,壓力和它的體積成反比。公式:p1v1 = p2v2。查理(charles)定律:在一定壓力下,溫度每升高1,對于一定質(zhì)量的氣體,其體積增加1/273?;飞常╣ay lussac)定律:壓力不變,氣體體積的增加與溫度成正比,v1 / v2 = t1 / t2;在體積不變時,壓力和溫度成正比,p1 / t1 = p2 / t2。理想氣體狀態(tài)方程式:p1v1 / t1 = p2v2 / t2 = 常數(shù)。 伯努利(bernoullis)方程:水平流動的流體流過管徑不同的管道時,在點1和點2的總能量相同,p1 + 1/2 v12 = p2 + 1/2 v22。 道爾頓分壓定律(daltons law of partial pressures):將許多不同且彼此不會起化學(xué)反應(yīng)的氣體共置于一密閉容器中,其總壓力等于同溫度時,各氣體單獨占有容器時所產(chǎn)生的壓力之和。 2壓縮空氣性質(zhì)術(shù)語說明 1)干空氣(dry air) 基準(zhǔn)狀態(tài)(normal condition )0,壓力760mmhg下標(biāo)準(zhǔn)桿空氣成分如下表成分n2o2arco2容積組成%78.0920.950.930.03重量組成%75.5323.141.280.05 此狀態(tài)下干空氣性質(zhì)如下:比重量=1.293 kg/nm3 分子量=28.966 2)濕空氣(wet air ) 自然界中的大氣,除上述空氣成分外,還存有或多或少的水分,所謂空氣指的是干空氣。根據(jù)道爾分壓頓定律有:po(濕空氣壓力)=pd(干空氣分壓)+pw(水蒸氣分壓) 濕空氣是干空氣與水蒸氣所混合的氣體。其中當(dāng)濕空氣在某一溫度時,水蒸氣的分壓力最高不得超過此溫度下飽和壓力,即在某一溫度下的濕空氣,它的水蒸氣最高含量已定,飽和壓力僅與溫度有關(guān),與總壓力大小無關(guān)。例如,在1大氣壓,30時,水蒸汽的最高分壓力為0.04327kg/cm2,即使在總壓力10 kg/cm2 ,30時,水蒸氣的最高分壓力仍為0.04327kg/cm2。 3)絕對濕度(absolute humidity)或(specific humidity) a.絕對濕度為每1m3濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量,從絕對濕度定義看,絕對濕度即為濕空氣中水蒸氣的密度v。 b. 單位質(zhì)量的干空氣中攜帶水蒸氣的質(zhì)量,單位kg/kg。(國內(nèi)稱為含濕量) 對于濕空氣而言 p=pd+pw =mw/md mw:水蒸氣品質(zhì) md:干空氣質(zhì)量=0表示完全干空氣 ;=表示無空氣之蒸汽,完全水蒸氣。4)相對濕度(relative humidity) =相對濕度(r.h)=100%對于濕空氣而言:=pw/ps100% ps表示在pw之溫度時的飽和蒸氣壓相對濕度飽和度=100%例如:30時1m3的空氣中含有30g的水蒸氣為飽和時,今有一地方,在1m3 的空氣中含有12g水蒸氣,則其濕度等于12g/30g100%=40%,即相對濕度為40%rh。=0表示完全干空氣,=1表示飽和時空氣,表達(dá)所處狀態(tài)的含水能力。5)飽和濕空氣(saturated air)空氣吸收水分的能力與當(dāng)時該空氣的壓力與溫度有著密切的聯(lián)系。在某一溫度和壓力下,空氣由吸收水分的最高限度。如果實際含有的水分沒達(dá)到最高限度,只要有水源,空氣可以繼續(xù)吸收水分,若超過限度稱為過飽和狀態(tài),這種狀態(tài)不穩(wěn)定,過多的水分將凝為液態(tài)。若處于此最高限度時,無論空氣周圍有無水源,其也無法吸收,此時空氣稱為飽和濕空氣,即相對濕度100%rh的濕空氣。6)大氣露點溫度(dew-point)對于濕空氣,其壓力不變,保持未飽和濕空氣中水蒸氣的含量不變,而降低未飽和濕空氣溫度,則未飽和濕空氣的相對濕度增加,當(dāng)未飽和濕空氣含量的溫度降到使其相對濕度=100%時,原來的未飽和濕空氣即達(dá)到飽和狀態(tài),此時若再降低溫度,空氣中的水蒸氣將凝結(jié),此時的溫度稱為露點溫度。 3壓縮空氣中的水分問題 空氣受到壓縮時,溫度上升,溫度越高,空氣的汗水能力越強(qiáng)。例如,壓力為8.0 kg/cm2的壓縮空氣,此時空氣已經(jīng)壓縮為原來體積的1/9,但由于壓縮后溫度很高,使水蒸氣仍能隱形存在,此狀態(tài)下仍為不飽和濕空氣;但是,當(dāng)壓縮空氣經(jīng)由管路輸送時,溫度漸漸下降,隨時會有冷凝水凝出影響系統(tǒng)的正常運行,這些冷凝水就是空氣壓縮機(jī)和用氣設(shè)備的問題水。 1)濕空氣經(jīng)壓縮后濕度的變化依據(jù)道爾頓分壓定律:po(濕空氣壓力)=pd(干空氣分壓)+pw(水蒸氣分壓)理想氣體狀態(tài)方程:pdv=mdrdt pwv=mwrwt r氣體常數(shù)可得:mw/md=pwrd/pdrw mw/md =絕對濕度,pw=ps,ro=29.27 mol/k rw=47.06 mol/k 可得:=0.6222)壓力露點(pressure dew-point)經(jīng)壓縮后之濕空氣,由于壓力升高,體積減小,原來含在其中的水蒸氣包容空間減小,隨時有顯形的可能,剛要顯形凝聚的溫度,稱之為壓力露點。3)壓縮空氣壓力露點之溫度計算 水的飽和蒸汽壓和露點溫度是意一一對應(yīng)的,知其一就可查到另外一個,查表一,露點溫度非排氣溫度。公式:=0.622吸氣壓力:p1 吸氣溫度:t1 相對濕度:1排氣壓力:p2 排氣溫度:t2 相對濕度:2=1t1時的飽和蒸汽壓ps1 t2時的飽和蒸汽壓ps2=0.622=0.622 ps2=1p2 /p1ps1 例:有一臺空壓機(jī),吸氣壓力為1kg/cm2,溫度30,相對濕度80%rh,排氣壓力8.0 kg/cm2,試求所得壓縮空氣的壓力露點。解:查表一得30時,ps1=0.04327kg/cm2ps2=1p2 /p1ps1=0.88.0/1.00.04327=0.277 kg/cm2 再查表一ps2=0.277 kg/cm2所對應(yīng)的露點溫度約為66.7。 也就是說,常壓下的飽和或不飽和空氣,壓縮后當(dāng)溫度低于某一特定溫度-壓力露點后,壓縮空氣中就會冷凝出水。下表所示為8.0kg/cm2的壓力露點與常壓露點的對應(yīng)關(guān)系。常壓露點-60-40-20-150壓力露點-4320.2-4.0610.9217.92 4)壓縮空氣冷凝水計算例:有一臺空氣壓縮機(jī),風(fēng)量10 m3/min,每日運轉(zhuǎn)10小時,吸氣壓力1.02kg/cm2,溫度32,相對濕度60%rh,排氣壓力8.0 kg/cm2,試問此壓縮空氣能卻至40后,凝結(jié)出多少水?解:(1)計算基準(zhǔn)狀態(tài)(normal condition)下的干空氣風(fēng)量 32時,飽和蒸汽壓ps1=0.04849kg/cm2 vo=8.75 nm3/min g(干空氣重)=8.751.2936010=6788.25 (kg) (2)計算吸氣狀態(tài)下之絕對濕度 =0.622=0.622=0.01826(kg/kg)(3)計算壓力狀態(tài)下之絕對濕度ps2=1p2 /p1ps1=0.68.0/1.020.04849=0.2282 kg/cm2,查表一可得此時所對應(yīng)的露點溫度約為62.5,故40時呈飽和, 即rh=100%,40時飽和蒸汽壓為0.07523 kg/cm2。=0.622=0.622=0.006(kg/kg)(4)凝結(jié)水量m= g(-)=6788.25(0.01826-0.006)=83.22(kg) 即壓縮機(jī)工作一天,有83.22kg冷凝水產(chǎn)生,如此之多的水若不處理,進(jìn)入壓縮機(jī)系統(tǒng)和用氣設(shè)備中,其后果可想而知。四、壓縮空氣中水分的干燥 在我們的生活環(huán)境的空氣中多少都含有水分,這部分水進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮后,由于溫度壓力的變化,便會有冷凝水析出,嚴(yán)重影響壓縮機(jī)機(jī)組的運行和其它用氣設(shè)備的性能壽命,因此去除空氣中的水分是十分必要的。干燥是相對的,也就是在某種需求被視為干燥的空氣,在其它用途時仍被視為不夠干燥。因此,壓縮空氣需要何種程度的干燥,來滿足和中需求,是設(shè)計或選擇干燥機(jī)時,首要考慮的因素。因為選擇不需要太低露點的干燥機(jī),將增加采購與運轉(zhuǎn)成本。根據(jù)以上幾種不同的理論方法,我們就可以開發(fā)出不同的壓縮空氣干燥機(jī)來,除去壓縮空氣中的水分。 1吸附干燥法 吸附干燥法利用吸附劑對水分的吸附性能,如硅膠,活性氧化鋁和分子篩等,它們對水分都具有很強(qiáng)的吸附能力。吸附劑的吸濕過程是物理變化,是可再生的,在高壓下吸附,低壓下解吸,即變壓吸附(psa);也可在常壓吸附,加熱時再生,即變溫吸附(tsa);或者高壓常溫吸附,常壓高溫解吸(ptc)。這類吸附干燥的干燥度可以達(dá)到常壓露點-70。利用此種原理的稱為吸附式干燥機(jī)圖4-1,詳細(xì)介紹見附錄一。圖4-1 吸附式干燥機(jī) 2潮解干燥法 潮解式干燥器也是利用吸附劑對水分的吸附特性,只不過潮解式的吸附劑在吸附水分后,變成液態(tài)排出,朝節(jié)后的吸附劑不能再生,而且會造成環(huán)境污染。這種方法又稱為化學(xué)法。這類干燥器可達(dá)到-38左右的露點。 3冷凍干燥法 冷凍干燥法是利用制冷壓縮機(jī)產(chǎn)生的冷量對壓縮空氣進(jìn)行冷卻,使壓縮空氣達(dá)到其壓力所對應(yīng)的露點溫度,從而使壓縮空氣中的水分析出,達(dá)到干燥目的。這類干燥法的干燥度可以達(dá)到常壓露點-23。利用此種原理的稱為冷凍式干燥機(jī)圖4-2,詳細(xì)介紹見附錄一。圖4-2 冷凍式干燥機(jī) 4膜分離干燥法 利用膜分離技術(shù)對壓縮空氣進(jìn)行干燥是一種極有前途的干燥方式。壓縮空氣經(jīng)過中空纖維薄膜時,為中物質(zhì)的滲透壓不同,使水從壓縮空氣中分離出來,從而達(dá)到干燥效果。利用此種原理的稱為膜分離干燥機(jī)圖4-3。圖4-3膜分離干燥機(jī)五、壓縮空氣的過濾 眾所周知,在人們生活的空間,尤其在生產(chǎn)環(huán)境中的氣體都包含著數(shù)以百萬計的污物微粒,它們通過壓縮機(jī)數(shù)倍的壓縮后進(jìn)入壓縮空氣系統(tǒng),大量的油蒸汽和懸浮微粒將不可避免的在氣動管道、儀表組件、控件裝置及機(jī)械表面形成有害物質(zhì)的渣質(zhì)沉積,若不除去,隨氣流輸送必將會造成堵塞和污染設(shè)備、管道、閥門、侵蝕氣動儀表、氣缸、造成操作失靈、使用壽命降低、導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)成本上升等嚴(yán)重后果。壓縮空氣凈化設(shè)備中還有一種以除油、除塵、除臭、除氣態(tài)油蒸汽為主的過濾裝置,稱為過濾器,見圖5-1。 圖5-1 過濾器1過濾方法壓縮空氣過濾器采用離心分離、慣性踫撞過濾、吸附吸收,以及靜電除塵法達(dá)到對壓縮空氣中的固體顆粒、液滴、油霧的清除。離心法和慣性踫撞法的過濾精度較低,要獲得更高質(zhì)量的壓縮空氣,可采用多孔陶瓷組件、燒結(jié)金屬、泡沫塑料及編織物或孔徑在制造時已經(jīng)設(shè)定的聚四氯乙烯、醋酸纖維等高聚物制成的膜,對空氣進(jìn)行過濾。前者過濾精度為0.120um,后者的過濾精度為0.01m以下。靜電處理法,可處理0.10.3m的雜質(zhì)。在食品、醫(yī)療和化工行業(yè),采用相應(yīng)的吸附劑對壓縮氣體中的其它氣體和異味進(jìn)行吸附,如用煤基吸附劑吸附二氧化硫,用強(qiáng)堿性離子交換纖維吸附二氧化碳等。一般情況下,為了獲得高的過濾效率,單個過濾器都是采用幾種原理方法組合使用,在干燥器內(nèi)部就有幾種不同形式的過濾,如圖5-2就是一個典型的六及過濾濾芯。第一級為分離區(qū),通過踫撞、改變方向、膨脹等方式,去除微粒和液滴;第二級為預(yù)過濾,過濾掉各種臓顆粒,是凝聚過濾更有效;第三級為活性炭過濾;第四級為凝聚過濾,在吸收了油霧后由白變紅;第五級為后過濾,濾除凝聚過濾器中的顆粒;第六級為終過濾,保證出口氣體質(zhì)量。2過濾器衡量參數(shù)和分類對于過濾器的衡量,常采用以下幾種參數(shù):1)過濾效率:過濾器過濾某種粒徑雜質(zhì)的能力,用百分比表示。2)過濾精度:通過過濾器的最大粒子直徑。3)透氣率:過濾氣單位時間內(nèi)單位面積的氣體流通能力。4)阻力:壓縮氣體通過過濾器的壓降。根據(jù)過濾器過濾精度和用途圖5-2,過濾器分類如下:1)預(yù)過濾器:過濾精度小于等于5m;2)精過濾器:過濾精度小于等于1m,殘油含量1.0mg/m33)高精過濾器:過濾精度小于等于0.1m,殘油含量0.1mg/m34)超級過濾器:過濾精度小于等于0.01m,殘油含量0.005mg/m3,輿活性炭過濾器串聯(lián)使用。5)油過濾器6)除菌過濾器等 圖5-2 精密濾芯粗、精過濾器的過濾組件一般有用多孔陶瓷、微孔玻璃、粉末冶金多孔濾芯、高分子合成纖維、玻璃纖維等材料制成的纏繞式蜂窩狀濾芯,稱為深層型過濾。對于過濾精度要求高的場合,采用電解鎳粉粉末冶金金屬膜過濾芯,或由聚四氯乙烯,聚偏氯乙烯等高分子材料制成的過濾膜,濾芯呈膜狀。3常用壓縮空氣過濾器1)氣水分離器(預(yù)過濾,c級) 氣水分離器(油水分離器)主要用于壓縮空氣管路的粗過濾,分離器同時采用了直接攔截、慣性碰撞、布朗擴(kuò)散及凝聚等工作機(jī)理,能夠有效的清除壓縮空氣中的液態(tài)水、油霧、塵埃以及有機(jī)混合物,極大的減輕后部凈化設(shè)備的負(fù)荷,是壓縮空氣高效過濾器及冷凍式、吸附式壓縮空氣干燥機(jī)必不可少的預(yù)處理裝置。它無需更換組件,幾乎可以忽略不計的壓力損失,通過電磁閥控制自動排污。 2)除菌過濾器除菌過濾器有效阻擋壓縮空氣中的細(xì)菌和噬菌體并通過高溫(200)蒸汽除菌,產(chǎn)生無菌壓縮空氣。主要應(yīng)用于制藥業(yè)、發(fā)酵、食品飲料、啤酒釀造、生物制品等行業(yè)。 3)高效除油器(精過濾器)壓縮空氣高效除油器是近年來迅速發(fā)展的凈化壓縮空氣新技術(shù),是各類型空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣系統(tǒng)的后處理裝置。其功能是去除壓縮空氣中的固態(tài)塵埃、油氣粒子和液態(tài)物質(zhì)。高效除油器是以超細(xì)纖維為主體濾材,采用旋風(fēng)分離、預(yù)過濾和凝聚式精濾三級過濾凈化,具有相當(dāng)高的除油、除塵能力及一定的脫濕干燥能力。4)活性炭過濾器(除臭過濾器)用活性炭纖維為過濾材料,具有很強(qiáng)的吸附性能,可過濾掉壓縮空氣中殘余的油分、異味,適用于食品、飲料、制藥等壓縮空氣凈化系統(tǒng),系統(tǒng)配置時需在其前安裝c級、t級、a級或其它過濾器,其濾芯見圖5-2。4過濾器的選擇種類過濾精度m含油量mg/m3初始壓差mpa濾芯更換壓差罐體材質(zhì)作用預(yù)過濾器550.010.07鋁合金有效阻擋污物,保護(hù)a級過濾器,使之正常持久地工作精過濾器10.50.010.07鋁合金作為b級過濾器及冷凍式干燥機(jī)的前置過濾器微過濾器0.010.010.010.07鋁合金作為活性碳過濾器(c級)和吸附式干燥機(jī)的前置過濾器活性碳除臭過濾器0.000.02鋁合金去除油蒸汽和碳?xì)浠衔锏臍馕冻^濾器不銹鋼有效阻擋壓縮空氣中的細(xì)菌和噬菌體并定時通過200蒸汽除菌上表是各種不同等級的過濾器相互對比與裝配關(guān)系,我們在選擇使用干燥器時,要注意其使用范圍,型號。以自己具體的工作環(huán)境來配置過濾器,注意過濾器所能處理的風(fēng)量。5安裝說明 連接過濾器的管道必須徹底清洗和吹掃; 過濾器應(yīng)垂直安裝,下方留有足夠的濾芯更換空間; 必須按濾頭上標(biāo)明的方向安裝過濾器; 使用較大的過濾器時,應(yīng)在管線上設(shè)置支架; 過濾器上游的閥門不得快速開啟; 運行中經(jīng)常檢查自動排污閥的工作情況; 更換濾芯時注意:o形圈安裝正確;只允許手持濾芯端蓋,不得觸摸濾材。六壓縮空氣的其它凈化設(shè)備 1儲氣罐儲氣罐(圖6-1)儲存壓縮氣體,以備需求峰值超過壓縮機(jī)流量時之用。它可以促進(jìn)壓縮空氣的冷卻和收集可能產(chǎn)生的殘留冷凝水及油滴,通過電磁泄水閥排出;使空氣管網(wǎng)中的壓力波動趨于平穩(wěn),有效遏制壓縮機(jī)短期頻繁的裝載和卸載;保護(hù)后空氣凈化系統(tǒng)的平穩(wěn)進(jìn)行,對于壓力波動較大的場合可安裝一壓力維持閥。儲氣罐一般配有壓力表、安全閥和排氣閥。 圖6-1 儲氣罐2除水接頭圖6-3 t型除水接頭系統(tǒng)管路中的除水接頭要有良好的密封能力,保證不泄漏;使氣體從氣源到用氣點的壓力損失最??;能夠防止水分隨空氣一起流動,有利于減少長期困擾管路系統(tǒng)的氣體帶水的問題。圖6-3 t型除水接頭就是其中一種高效除水接頭,空氣中的水分被“留住”并從適當(dāng)?shù)奈恢门懦觥?但為了保證t型除水接頭的正常功能,關(guān)鍵在于管路安裝時該接頭必須較水平地安裝在系統(tǒng)中,并且出口位置垂直向下。3管路系統(tǒng)空氣管路系統(tǒng)中的配管要求保障高質(zhì)量的空氣、 更高效率的空氣傳輸、減少壓力損失、更高的流量、易擠壓成型、方便快捷的安裝。一般采用鍍鋅鋼管或高質(zhì)量的鋁管,安裝時注意保持清潔,焊接的要去除焊渣。圖6-3 鋁管2 冷凝水凈化器噴油壓縮機(jī)中的冷凝水是油水乳狀液,被歸類為殘油,一定不能排放到污水系統(tǒng)或環(huán)境中。在全世界,法規(guī)對于這種含油廢水的處置要求變得越來越嚴(yán)格,冷凝水的排放國際環(huán)境質(zhì)量認(rèn)證體系iso14000中有明確的規(guī)定,冷凝水需經(jīng)處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可排放,保證排出物純度低于 10 毫克油/升。 圖6-4 冷凝水凈化器冷凝水凈化器原理見圖6-4,冷凝水通過消聲器進(jìn)入到機(jī)組中,并在膨脹室1中減壓 。乳化的油水混合物隨后進(jìn)入塔 a,并通過親油的白色過濾器2滲出。該過濾器吸收油而不是水 。親油的過濾器3懸浮在水面上吸收殘留的油。油的額外重量將使得過濾器逐漸下沉,因為它漸趨飽和,這樣可以確保清潔的過濾器材料始終與水面接觸。塔 a 頂部的指示棒顯示過濾器的狀態(tài);隨著過濾器的消耗,該指示棒會逐漸下沉。在該指示棒剛剛?cè)砍寥胨袝r,必須更換過濾器。更為清潔的冷凝水4將從塔 a 流到塔 b 。塔 b 中的一袋活性碳顆粒5(放在一個袋子中)可以吸收冷凝水中所有殘留的油 。從塔 b 中流出的便是不含任何殘留油的清潔冷凝水6,可以作簡單的處理,安全排放 。 5 快速接頭 方便連接排水管接頭或油水分離器,常用的有卡套式快速接頭。 6電子疏水閥 電子疏水閥是空氣系統(tǒng)中的主要組件,從后冷卻器、干燥機(jī)、過濾器、儲氣罐和管道過濾器等中排除冷凝物而不損失壓縮空氣。 (a). 外置式自動排水閥 (b). 內(nèi)置式自動排水閥圖6-6 電子疏水閥7不同種類的閥門 壓縮空氣過濾系統(tǒng)中常用到的閥門有壓力維持閥、蝶閥、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、截止閥、安全閥、止回閥等。 (a).電子式調(diào)節(jié)閥 (b). 截止閥圖6-7 電子式調(diào)節(jié)閥和截止閥 8壓差指示計允許在任何位置安裝過濾器 ,指示最佳更換時間 。 (a). 壓差表 (b). 油濾清器壓差發(fā)訊器 七、壓縮空氣干燥凈化系統(tǒng)的合理配置壓縮空氣凈化系統(tǒng)的配套使用是一項經(jīng)驗性很強(qiáng)的工作,每一種凈化方式,配置都對應(yīng)著特定的用戶要求和使用環(huán)境。比如壓力的變化,若壓力降低則設(shè)備有可能發(fā)生超載、過熱;溫度的變化,若溫度過高,則設(shè)備的負(fù)荷增大,露點溫度也隨之增加。一般合格的壓縮空氣干燥進(jìn)化系統(tǒng)應(yīng)具有以下條件:1 易空氣壓縮機(jī)的額定氣量和壓力值為依據(jù),選擇凈化系統(tǒng)。2 以進(jìn)氣溫度、額定氣量、額定壓力值和環(huán)境溫度為依據(jù),選擇干燥氣功率。3 以干燥度,即露點值的高低未依據(jù),選擇配置和種類型的干燥器。4 以含油指標(biāo)、含塵量指標(biāo)的高低未依據(jù),選擇配置幾級過濾器,并確定過濾器的類型。5 以露點、含油量、含塵量的指針確定管道的配置,即選用管道材料。6 在環(huán)境粉塵量較大的工作場所,要安裝進(jìn)氣過濾器,以保護(hù)壓縮機(jī)和保證凈化效果。7 其它工藝標(biāo)準(zhǔn)符合空氣壓縮機(jī)站審計標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)規(guī)定。8 壓縮機(jī)空氣干在凈化的流程主要是干燥、過濾的過程,同時也是一個溫度不斷降低的過程。溫度在凈化中扮演者重要的角色,進(jìn)氣溫度、環(huán)境溫度都直接影響干燥、凈化效果。 以下是三種不同的壓縮空氣凈化系統(tǒng),滿足不同的用戶要求。 1基本的壓縮空氣凈化系統(tǒng),由一臺壓縮機(jī)和一套后置凈化系統(tǒng)組成,滿足用氣量相對較小的客戶。圖7-1 壓縮空氣凈化系統(tǒng)配置一2多臺空氣壓縮機(jī)輿一套凈化系統(tǒng)的組合,兩臺壓縮機(jī)可同時運行,也可一臺運行,一臺待機(jī),為用戶提供高質(zhì)量的壓縮空氣。圖7-2 壓縮空氣凈化系統(tǒng)配置二 3對于用氣量大,凈化設(shè)備負(fù)荷大的用戶,可選用下圖這種配置方式,用氣量大時,所有設(shè)備可滿載運行;用氣量小時,壓縮機(jī)可待機(jī),凈化系統(tǒng)也可關(guān)閉一支,只需滿足用氣設(shè)備需求即可。其控制過程,可通過用氣量的變化實行自動控制。圖7-3 壓縮空氣凈化系統(tǒng)配置三 4對于有特殊要求的壓縮空氣,在上述系統(tǒng)中在配以特種凈化設(shè)備即可。例如,在食品、制藥工程中,要無菌的壓縮空氣,只需在系統(tǒng)后面加一個滅菌過濾器即可。此外,系統(tǒng)配置上還要注意國內(nèi)和國外的區(qū)別,比同行業(yè)區(qū)別,不同地域的區(qū)別,不同機(jī)型的區(qū)別,選用時要注意設(shè)備的設(shè)計參數(shù)和適用范圍。 例如對過濾器和對過濾精度的選擇,國外的大氣環(huán)境相對比較潔凈,一般選用的過濾器和濾芯相對國內(nèi)而言都比較小,盲目照搬,很可能造成過濾精度不夠,過濾器壓降增大等不良影響。總之,在一個理想的壓縮空氣系統(tǒng)中,每一個構(gòu)件,每一種過濾方式都是相對獨立的,但又是相互關(guān)聯(lián)的。最好在空氣進(jìn)入干燥器之前盡可能地將其冷卻。儲氣罐或者旋風(fēng)分離器與冷凝水疏水器一起可以去除所有冷凝水。噴油壓縮機(jī)需要配備除油篩檢程。后面增添除塵過濾器來去除干燥劑產(chǎn)生的灰塵。它們之間的優(yōu)化配置組合,才能使系統(tǒng)發(fā)揮最大的性能,提供出高質(zhì)量的要所空氣。附錄一:(一)冷凍式干燥機(jī)一、制冷原理簡介1冷凍原理理論基礎(chǔ):理想的制冷循環(huán)逆卡諾循環(huán)。在高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩礈囟炔蛔兊臈l件下,由兩個可逆的等溫過程和兩個等熵過程構(gòu)成的逆向循環(huán)。圖1-1-1逆卡諾循環(huán)如圖1-1-1所示為工作在高溫?zé)嵩磘h、低溫?zé)嵩磘l的逆卡諾循環(huán)的t-s圖。1-2為等熵壓縮過程;2-3為等溫放熱過程;3-4為等熵膨脹過程;4-1為等溫吸熱過程。4-1等溫吸熱過程吸收的外界的熱量就是制冷量,冷凍式干燥機(jī)正是利用這過程來冷卻壓縮空氣,使壓縮空氣達(dá)到其壓力所對應(yīng)的露點溫度,從而使壓縮空氣中的水分析出,達(dá)到干燥目的。3 冷凍系統(tǒng)圖冷媒壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器為逆卡諾循環(huán)冷凍系統(tǒng)的四大基本組件,其循環(huán)如圖1-1-2所示。圖1-1-2 冷凍系統(tǒng)循環(huán)經(jīng)冷媒壓縮機(jī)壓縮出來的冷媒,呈高壓超熱氣體狀態(tài)。經(jīng)冷凝器冷卻,除去超熱及氣化熱而液化成高壓低溫的液態(tài)冷媒后,流入儲液器內(nèi)。由儲液器流除的液態(tài)冷媒經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓后,成沸騰狀態(tài),當(dāng)進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi),吸收外來的“熱而濕的壓縮空氣”之熱量而氣化為低壓的氣態(tài)冷媒。并于蒸發(fā)器的末端,吸收過量的熱成為超熱的氣體,在進(jìn)入冷媒壓縮機(jī)而完成一個制冷循環(huán)。3冷凍循環(huán)系統(tǒng)的壓焓圖圖1-1-3冷凍系統(tǒng)的冷媒p-h圖以r-12及r-22為冷媒時,其在冷凍循環(huán)中,各過程之狀況如下表所示。過程名 稱發(fā)生部位描 述1-2節(jié)流降壓膨脹閥控制冷媒流量2-3蒸發(fā)蒸發(fā)器吸收熱空氣的熱量而蒸發(fā)成氣態(tài)3-4過熱蒸發(fā)器蒸發(fā)成超熱氣體4-5壓縮冷媒壓縮機(jī)加壓成高壓超熱氣體5-6除超熱、壓縮熱冷凝器除超熱和壓縮熱6-1液化冷凝器液化呈高壓低溫的液態(tài)冷媒冷媒由氣液混合態(tài)2進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中吸熱,使液態(tài)冷媒變?yōu)闅鈶B(tài),這一過程中吸收的熱量即為制冷系統(tǒng)的制冷量。4 除水過程的焓濕圖圖1-1-4為除水過程在h-x圖上的表示。圖中,狀態(tài)1的氣體被等濕降溫,當(dāng)其狀態(tài)達(dá)到2時,即達(dá)到飽和狀態(tài)。若溫度繼續(xù)下降,使氣體中的水分析出,氣體的絕對濕度(含濕量)下降,氣體的狀態(tài)變化過程沿飽和線由2向3及4變化,變化中,氣體的絕對濕度不斷下降,焓值不斷減少,溫度不斷降低,一直到達(dá)到氣體的除濕要求。h 圖1-1-4除水過程的焓濕圖二、冷凍干式燥機(jī)1原理及系統(tǒng)循環(huán)冷凍干燥機(jī)是利用制冷壓縮機(jī)產(chǎn)生的冷量對壓縮空氣進(jìn)行冷卻,使壓縮空氣達(dá)到其壓力所對應(yīng)的露點溫度,從而使壓縮空氣中的水分析出,達(dá)到干燥目的。這類干燥法的干燥度通常可以達(dá)到常壓露點-23。其系統(tǒng)循環(huán)見圖4-1-5。圖4-1-5 冷凍干燥機(jī)系統(tǒng)循環(huán)圖壓縮空氣氣路 :進(jìn)入冷凍干燥機(jī)的壓縮空氣a先進(jìn)入預(yù)冷器b中,在此與已出蒸發(fā)器c被干燥過的低溫冷空氣進(jìn)行熱交換,其焓、溫度及絕對濕度下降。出預(yù)冷器的被干燥空氣的溫度降低,但還未達(dá)到干燥要求,被干燥空氣進(jìn)入蒸發(fā)器c。在蒸發(fā)器中與制冷劑進(jìn)行熱交換,溫度繼續(xù)降低,在蒸發(fā)器出口,其溫度達(dá)到所要求的壓力露點。出蒸發(fā)器的氣水混合物進(jìn)入氣水分離器d,在氣水分離器中分離出析出的水分,低溫干空氣e再進(jìn)入預(yù)冷器b中,并與剛進(jìn)入的壓縮空氣進(jìn)行熱交換,使其溫度升高后,排出冷凍干燥機(jī)。冷凝水從空氣中分離出來并由水分離器 (d) 自動排走。若在預(yù)冷器與蒸發(fā)器之間架一個器水分離器,則系統(tǒng)干燥效果更好。冷煤制冷劑回路:制冷劑氣體經(jīng)壓縮機(jī) f壓縮后進(jìn)入冷凝器 g,在此處由大型冷卻風(fēng)扇(風(fēng)冷型)或者冷卻水(水冷型)冷卻變成液體。液態(tài)冷媒制冷劑流經(jīng)毛細(xì)管或者壓力調(diào)節(jié)膨脹閥 h進(jìn)入蒸發(fā)器 c,在此處吸收壓縮空氣中的熱量后變成氣體后,再次進(jìn)入制冷壓縮機(jī),循環(huán)再次開始。2冷凍式干燥機(jī)的設(shè)計選擇參數(shù)壓縮空氣冷凍干燥機(jī)是根據(jù)一定條件設(shè)計的,中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)gb10893-1989壓縮空氣干燥器 規(guī)范與測試中規(guī)定了評價或比較空氣干燥器的性能所規(guī)定的工況。根據(jù)gb/t13277-1991一般用壓縮空氣質(zhì)量等級,壓縮空氣的壓力露點一般在310的范圍內(nèi),但壓縮空氣冷凍干燥機(jī)設(shè)備的實際使用狀況,則往往偏離設(shè)計共況和規(guī)定的工況。變工的因素通常有壓縮空氣壓力的變化、壓力露點的變化及工作環(huán)境的變化。當(dāng)壓縮空氣冷凍干燥機(jī)的工況發(fā)生變化時,應(yīng)對其變工況性能進(jìn)行校核計算和性能仿真,使設(shè)計或選擇的干燥機(jī)性能能真正發(fā)揮。一般廠家提供的干燥機(jī)參數(shù)其實都是一個變化范圍,下表就是某一廠家提供的技術(shù)參數(shù),處理的風(fēng)量不同,其型號功率也就不同。工作壓力標(biāo)準(zhǔn)0.7mpa最高1.2mpa入口溫度標(biāo)準(zhǔn)45最高80環(huán)境溫度標(biāo)準(zhǔn)38最高42壓力露點2-10裝機(jī)環(huán)境通風(fēng)良好且無塵埃之場所冷媒環(huán)境r22根據(jù)冷凝系統(tǒng)的不同分為氣冷式冷凍干燥機(jī)和水冷式冷凍干燥機(jī)兩種。其系統(tǒng)原理流程如下圖所示。1氣冷式冷凍干燥機(jī)圖4-1-6-氣冷式冷凍干燥機(jī)圖中:1. 制冷壓縮機(jī)2. 冷凝器3. 冷凝器風(fēng)扇4. 毛細(xì)管過濾器5. 毛細(xì)管6. 冷媒/壓縮空氣熱交交換器7. 冷卻劑分離器8. 熱氣旁通閥9. 氣/氣熱交換器10. 水分離器11. 自動疏水閥12. 風(fēng)扇控制壓力開關(guān)13. 最大壓力開關(guān)2水冷式冷凍干燥機(jī)水冷式冷凍干燥機(jī)原理與氣冷式相同,只是制冷系統(tǒng)的冷凝器不同,采用了冷卻水進(jìn)行形冷卻,冷卻水由冷卻水塔提供。圖4-1-7水冷式冷凍干燥機(jī)圖中:1、濕空氣入口 2. 干燥空氣出口 3. 預(yù)冷器 4. 蒸發(fā)器 5. 自動排水器 6. 冷媒干燥過濾器 7. 油水分離器 8. 冷媒壓縮機(jī) 9. 比例式熱氣旁路閥 10. 冷凝器 11. 冷卻水入口 12. 冷卻水出口 13. 外部均壓感溫式自動膨脹閥冷凍干燥機(jī)的蒸發(fā)器表面的溫度低于0,將會在換熱表面上結(jié)霜、結(jié)冰而影響被干燥氣體的流動,進(jìn)而影響冷凍干燥機(jī)整機(jī)的工作,因此需保證蒸發(fā)器表面的溫度高于0,這就要控制制冷劑的蒸發(fā)溫度不能過低。為此,在壓縮機(jī)的排氣管路和膨脹閥的出口到蒸發(fā)器的進(jìn)口管路上,需設(shè)置熱氣旁通閥,調(diào)節(jié)蒸發(fā)壓力。當(dāng)蒸發(fā)壓力降低到一定程度,熱氣旁通閥導(dǎo)通,高溫高壓的氣體直接進(jìn)入蒸發(fā)器以維持換熱器表面溫度高于0。(二)吸附式干燥機(jī)現(xiàn)代工業(yè)及自動化生產(chǎn)中大量應(yīng)用壓縮空氣,日益發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)又對氣源提出了不同質(zhì)量等級的要求。無論使用何種空氣壓縮機(jī),當(dāng)壓縮比大于3時,經(jīng)冷卻或長距離管道輸送,一般都會有冷凝水析出。冷凍式干燥器因其工作原理和結(jié)構(gòu)所限,壓力露點設(shè)置不允許低于2,而換熱效率與分水效率決定了其出口真實露點不可能達(dá)到蒸發(fā)器的設(shè)定值,實測露點多在515之 間。所以,冷凍式干燥器雖有運行費用低 (約為吸附式干燥器的1/31/5)之優(yōu)點,但由于干燥度低,對于寒冷地區(qū)的室外用氣和長距離管道輸送(包括室外貯氣罐)的室內(nèi)用氣以及制造工藝要求深度干燥的應(yīng)用場合,如精密儀器、電子、高級噴涂、射流控制、聚酯噴絲等則大量使用吸附式干燥器。一、吸附的基礎(chǔ)理論與干燥器工作原理 吸附是因吸附質(zhì)與吸附劑分子間相互作用而發(fā)生吸附質(zhì)分子相際轉(zhuǎn)移的一種現(xiàn)象。壓縮空氣的干燥常采用物理吸附方法。當(dāng)待干燥的壓縮空氣與吸附劑充分(無時間限制)接觸時,空氣中的水分子擴(kuò)散到吸附劑上并因范德華引力而被吸附。與此同時,被吸附的水分子因本身的熱運動及外界氣態(tài)分子碰撞,有一部分離開吸附劑表面返回氣相,即發(fā)生脫附。當(dāng)同一時間內(nèi)水分子的吸附量與脫附量相等時,就達(dá)到了一個動態(tài)吸附平衡,此時吸附與脫附過程均在進(jìn)行,但速度相等,這種動態(tài)吸附平衡是在一定溫度與壓力條件下建立的。當(dāng)溫度和壓力改變時,系統(tǒng)原有的平衡關(guān)系將被打破而建立一個新的平衡關(guān)系。如圖2-1-1所示為水在各種吸附劑上的吸附等溫線和等壓線,它描述了吸附過程的熱力學(xué)特性。由圖可知,一定溫度下,水的吸附量隨壓力的增大而增大;一定壓力下,水的吸附量隨溫度升高而減少;即在低溫或高壓下水分被吸附,在高溫或低壓下水分被解吸。而空氣的含水能力剛好相反:溫度越高、壓力越低,空氣的含水能力越強(qiáng);溫度越低、壓力越高,空氣的含水能力越低。干燥機(jī)正是依此原理而運行的。圖2-1-1 水在各種吸附劑上的吸附等溫線和等壓線吸附式干燥器一般采用雙塔式如圖2-1-2,一塔進(jìn)行吸附,另一塔進(jìn)行解吸。依再生方式的不同可分為無熱再生式干燥器,有熱再生式干燥器和微熱再生式干燥器。無熱再生干燥器的實際工作過程分吸附 、再生、均壓三個階段,微熱與有熱再生干燥器則由吸附、再生、吹冷、均壓四個階段構(gòu)成一個循環(huán)。工作時,壓縮空氣交替流經(jīng) a 、 b 兩個充滿吸附劑的塔式容器,一塔在工作壓力 ( 高水氣分壓 ) 狀態(tài)下吸附時,另一塔則在接近大氣壓 ( 低水氣分壓 ) 狀態(tài)下 (psa 法 ) 或受熱狀態(tài)下 (tsa 法 ) 解吸,然后按所設(shè)定的程序切換兩塔交替工作。圖2-1-2 吸附式干燥機(jī)二、吸附式壓縮空氣干燥機(jī)主要計算參數(shù)吸附式干燥器的設(shè)計一般是依據(jù)以下相關(guān)條件與選擇性參數(shù)進(jìn)行計算,最終確定吸附劑裝填量和結(jié)構(gòu)的: 現(xiàn)場條件 - 環(huán)境溫度,空壓機(jī)類型,系統(tǒng)配置 進(jìn)口工況 - 壓力,溫度,流量 出口工況 - 露點,壓力損失,有效供氣量 運行條件 - 露點控制方式,供需平衡 選擇參數(shù) - 吸附劑種類,動態(tài)吸附量,工作周期,安全 ( 富裕 ) 系數(shù),空塔流速, 接觸時間,再生氣加流比,加熱器功率,時間程序等。制造廠商一般按照行業(yè)約定的標(biāo)準(zhǔn)工況,即進(jìn)氣壓力 7bar ,進(jìn)氣溫度 35 ,環(huán)境溫度 25 ,壓力露點 -20( 或 -40 , -60) 以及依據(jù)不同再生方式確定的回流比進(jìn)行設(shè)計。當(dāng)干燥器在規(guī)定工況下運行時,其效率將會得到最大程度的發(fā)揮。只要用戶依據(jù)自身的處理氣量與需求,選擇相適應(yīng)的配套干燥器,就可獲得所需質(zhì)量要求的干燥空氣。反之,若運行條件距規(guī)定工況相差甚遠(yuǎn)而又不采取相應(yīng)措施,將會影響設(shè)備的正常運行,降低工作效率,嚴(yán)重時甚至無法獲得所需質(zhì)量產(chǎn)品氣,并影響設(shè)備的使用壽命。以下與工作過程及計算相關(guān)的一些參數(shù)。1空塔線速度u壓縮空氣在吸附塔內(nèi)無吸附劑時的流速,稱為空塔線速度??账€速度的選擇范圍為0.10.5m/s。對于活性氧化鋁取0.10.4m/s,分子篩取0.050.2m/s,無熱再生時取下限,有熱再生時取上限。2接觸時間t壓縮空氣與吸附劑的接觸時間,決定于吸附塔吸附劑床層的高度及壓縮空氣在吸附塔中的流速。接觸時間長,干燥度較高,一般要求解除時間大于4s。推薦分子篩的接觸時間為35s,活性氧化鋁68s。3吸附塔塔體直徑d與高度h吸附塔塔體的直徑d與空塔線速度u和被處理的壓縮空氣體積流量qv有關(guān)。關(guān)系式為d=吸附塔高度h對被處理壓縮空氣的干燥度要求有較大的影響,干燥度要求高,塔體h也高。推薦塔體關(guān)系式h=(2.54)d。4吸附劑填充量吸附劑填充量m(kg/h)為空氣含水量g(kg/h)與吸附劑動態(tài)吸附量a的函數(shù): m=g/a 空氣含水量g為每小時內(nèi),流過吸附塔的濕空氣中水所含水蒸氣的質(zhì)量。吸附周期t內(nèi)所需吸附劑量mt為: mt=mt 式中為余量,一般取1.3。 5再生溫度 吸附式干燥器吸附劑的再生溫度,與吸附劑種類和再生方式有關(guān)。加熱再生時,應(yīng)使吸附劑的平均溫度達(dá)到最低再生溫度以上;無熱再生時的再生溫度即為壓縮空氣的錦旗溫度,一般為2030;微熱再生的再生溫度視具體情況而定,一般在4050。 6再生氣量 吸附式干燥器的再生過程都要消耗一部分成品壓縮空氣量。加熱再生時5%6%,無熱再生時15%左右,微熱再生介于兩者之間。 7再生能耗 8被處理壓縮空氣壓力 9吸附式要所空器干燥器的規(guī)定工況名 稱單 位數(shù) 值允許偏差進(jìn)口溫度381進(jìn)口壓力mpa0.77%進(jìn)口壓力露點382環(huán)境空氣溫度383三、吸附劑 吸附劑昰保證設(shè)備吸附性能的重要因素,吸附劑一般為表面極大,孔隙率很高的物質(zhì)。吸附劑應(yīng)具有以下條件: 1有較強(qiáng)的吸附能力,比表面積大。 2與吸附物質(zhì)及其它相觸的介質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 3機(jī)械強(qiáng)度與熱強(qiáng)度好。 4易再生,不易劣化。 5可大量生產(chǎn),價格低廉。 目前,在壓縮空氣吸附式干燥器中,使用的吸附劑有硅膠、活性氧化鋁及分子篩。四、無熱再生式吸附式干燥機(jī)(heatless desiccant-type air dryers)1工作原理:無熱再生吸附式干燥機(jī)是通過壓力變化,psa法,來達(dá)到干燥效果。由于空氣容納水汽的能力與壓力成反比,其干燥后的一部分空氣(稱為再生氣)減壓膨脹至大氣壓,這種壓力變化使膨脹空氣變得更干燥,然后讓它流過未接通氣流的需再生的干燥劑層(即已吸收足夠水汽的干燥塔),干燥的再生氣吸出干燥劑里的水份,將其帶出干燥機(jī)來達(dá)到脫濕的目的。2系統(tǒng)循環(huán)圖如圖所示,無熱再生干燥器的實際工作過程分吸附 、再生、均壓三個階段。吸附塔b進(jìn)行吸附干燥時,吸附塔a處于再生狀態(tài),循環(huán)吸附再生。圖2-4-1 無熱再生吸附式干燥機(jī)吸附過程:從壓縮機(jī)流出的濕空氣,經(jīng)過進(jìn)氣過濾器,去除了油霧后進(jìn)入干燥器。三通閥將濕空氣導(dǎo)入“干燥”塔,如圖所示此時為塔 b。當(dāng)空氣向上流經(jīng)塔體時,塔中的吸附劑吸附了濕空氣中的水蒸汽。 在空氣離開塔之時,干燥后的空氣可達(dá)到-40c/-40f的壓力露點。 隨著工作的進(jìn)行,b塔中的吸附劑將達(dá)到飽和;如果繼續(xù)讓其工作將導(dǎo)致排氣壓力露點性能降低。再生過程:干燥后的壓縮空氣的一小部分從塔 a 的頂部進(jìn)入,其余的大部分壓縮空氣經(jīng)過后過濾器離開了干燥器,過濾器去除了干燥過程中產(chǎn)生的吸附劑粉塵。進(jìn)入塔 a 的一小部分干燥空氣用于再生干燥劑。 在再生過程中,塔 a 內(nèi)為大氣壓,再生空氣在塔 b內(nèi)膨脹并流經(jīng)塔體,帶走吸附劑上吸附的水分。 出口處的消音器確保了靜音運行。均壓過程:干燥劑再生過程只需耗費幾分鐘,幾分鐘后控制系統(tǒng)將關(guān)閉排氣閥。 此時起,再生空氣的不斷注入使罐內(nèi)壓力逐漸增大直至恢復(fù)為正常的系統(tǒng)工作壓力; 一旦塔 a 增壓完成,則干燥器底部的 三通閥將轉(zhuǎn)向,塔 a 成為干燥空氣的干燥塔,而塔 b 成為再生塔。3節(jié)能通過露點控制,可大幅度節(jié)

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