压缩空气干燥机选型比较

1995年第 5期(总 i33期) 压缩 机技 术 T}}争 l 一 丁q (}Ife -35· 压缩空气干燥机选型比较 宝毛于 轨， 事 申 杭 州 嘉 美 净 化 设 备 有 限 公 司 压缩空气中所含的大量水蒸气要靠干燥机 来除去。现在市场上各种形式的干燥机杂乱纷 呈、各行其道 本文对常见几种类型的压缩空气 干燥设备 的特点作一介绍，以供选型时参 考 。 一 、吸附式干燥器 属 固体除湿法。所采用 的吸湿剂有硅胶、铝胶和分子筛。这些物质本身 具有大量孔隙 ，能产生毛细现象 而且材料表面 上的水蒸气分压力低于周围空气中的水蒸气分 压，在这个分 压力差的作用下，压缩空气中的水 蒸气被吸附了。吸附了足够多量水蒸气的吸湿 剂必须进行脱湿处理—— 即所谓“再生 ，材料 才能再次获得吸附活性 为了维持工作的连续 性 ，吸附式干燥器必须做成双塔并且交替工作 按再生，吸附式干燥器可分为加热再生式 及无热再生(变压吸附)两种基本类型。后者在 目前大为流行 。但这两种类型的吸附式干燥器 在再生工序中都要花费较多的能耗 吸附式干燥器是发展较为成熟的压缩空气 干燥设备，在制取一4O℃以下常压露点的干燥 压缩空气时，它几乎是唯一可供选择的设备，它 运行 时不需要冷却水 ，本身耗 电低，价格 比较 低 ，维修技术简单、流程简洁、工作可靠，所以很 受用户欢迎 吸附式干燥器 的最大局限性似乎在于运行 费用较高 。这对极大部分不需极端干燥气源的 用户来说尤其如此 ，即使以比较节能的无热再 生式而言，用于再生的干燥风量占整个处理风 量的 15 左右，这就直接减少了系统对有效风 量的供给，因此在选择配套空气压缩机时，必须 留有足够 的排气裕量。这就增加了投资及能源 消耗 吸附式干燥器对吸入空气的含油量及液态 水分极为敏感，原则上要求同无油润滑空压机 于脬 ， l 配套，若使用有油润滑空压机 ，则必须在吸气前 进行完善的前置预处理 ，以避免油雾、水滴对 吸 湿剂表面的污染。 此外，吸附式干燥器工作时双塔处于频繁 切换状态，控制阀件容易疲劳损坏，变压吸附作 用使吸湿剂表面频频挤压摩擦，易产生粉尘脱 落，给成品气造成“二次污染”。这一切都是在管 网设计时应当考虑到的。 悠远的发展历史，成熟的使用，使吸附 式干燥机直到 目前在我国还大为流行。而国外 一 般的观点是，除非工艺必需 ，应尽量避免选择 吸附式干燥器。 =、冷冻式干燥机 利用玲冻技术，将含有 大量水蒸气 的压缩空气强制冷却到露点以下， 使之凝结成液态水与压缩空气分开 ，以获得干 燥的压缩空气，这种干燥设备 在获取 一2o℃以 上常压露点的气源处理工艺中获得了最广泛 的 应用 。 能耗低，体积小巧 ，工作可靠，维护简单 ，运 行费用低廉是其运行特点。此外，冷冻干燥机对 气源负载无特殊要求 ，而且本 身即具有一定 除 油能力，这就可以降低投资费用，很受一般气源 用户的欢迎。 由于大容量、高品质制冷元件的涌现，目前 冷 冻 式 干 燥 机 的 单 机 处 理 能 力 已 可 达 500Nm。／rain以上。已成为目前风行世界的压 缩空气除水设备。在一定应用范围内，大有取代 吸附式干燥机之势 冷冻式干燥 机在运行时，对环境温度较 为 敏感 ，大容量冷压机需耗用较多冷却水，这给高 寒地区、缺水地区应用带来了限制 另外在低负 荷运行时，应考虑增设冷媒压缩机的 自动卸载 装置 ，会增加系统的复杂程度 减少氟里 昂泄 漏，直至使用“绿色”制冷剂以防止对空间的污 维普资讯 http://www.cqvip.com 压_缩机 枝 术 1995年弟 5期(总 133期) 染是各国冷冻干燥机制造商的研究方向。 三、渗膜式干燥器 利用膜分离技术，压缩 空气在通过一束特殊的中空纤维薄膜时，利用 内部水蒸气的不同渗透压，使两者分离获得干 燥 的压缩空气。 这类干燥器在工作时完全不耗 能，无任何运动部件，无任何控制、调节装置 ，可 以象过滤器那样直接装在管线上并且既可垂直 安装也可水平安装 ，使用十分方便，具有很大的 发展前途。 渗透膜对油极 为敏感，因而需对被处理气 源进行精密的除油处理。另外负荷小，价格昂贵 成了目前推广使用的主要障碍。 一 四、潮解式干燥器 与吸附式干燥器一样， 属固体除湿法。采用的吸湿剂是某些强亲水性 化学物质(所以又叫化学法)，如氯化钙、五氧化 二磷及苛性钠、苛性钾等。这些材料表面水蒸气 分压力低于周 围空气的水蒸气分压力，因而具 有极强的亲水性 。与硅胶、铝胶等吸附物质不一 样 ，这些物质在吸水后便由固态变成液态、故云 “潮解 。通过极其耗能的“再生 处理，“潮解 了 的液状物质可以回复到固态。与任何固体吸湿 法一样 ，该类型干燥器所使用的吸湿剂的吸湿 能力不是固定不变的，反映在被处理的气体露 点呈现进行性升高。 在吸附式干燥器和冷冻式干燥器崛起后， 潮解式干燥器已失去了它的应用价值 。我国技 术界早在 70年代末已宣布这类干燥方法 日趋 淘汰 (见《机 械 工程 手册 》第 14卷，79—199 页)。 潮解式干燥器存在下列严重的技术问： 1．对本身价值低廉的吸湿物质进行再生处理费 用太高 ；2．如果不进行再生或多次再生失效后 ， 这些物质的水溶液的废置处理 ，将严重污染环 境 ；3．这些物质的水溶液对金属设备及管道具 有强烈的腐蚀作用，给使用和管理均带来极大 麻烦 。鉴于此 ，在国家《压缩空气站设计规 范》(GBJ29—90)中，对此类干燥设备 不作 推 荐。看来 ，在找到一种合适的吸湿剂前 ，潮解式 干燥器很难再有东山再起的机会。 五、组合型干燥设备 将冷冻式干燥机作 为吸附式干燥器的前置处理设备串级于工艺管 网中，是获取低于一70℃露点压缩 空气的有效 手段。国外很多压缩空气净化设备生产厂商已 将这种方法列入典型配置流程。在国内也不乏 应用先例 。 鉴于此种思路 ，国内某些厂商 曾想取冷冻 干燥机及吸附干燥器的一部分 ，组合成一种新 型干燥机，也有人利用潮解式干燥器一部分加 装在冷冻式干燥器后部，或在一台冷冻式乇燥 机上先后用两只蒸发器组成所谓“深冷型”冷干 机。目前还未见到凡此种种组合式装置正式在 生产线上使用的报道 。而实际试验结果是 ，在纷 乱复杂的结构中，自身 固有优势很难得到有效 发挥 ，而各自固有的不足之处却暴露无遗地继 承下来，劣势相加的后果往往使设备在运行中 左支右绌 ，弊病百出。所 以在一个成熟的工艺流 程中对使用这类组合装置往往持谨慎态度。 书 讯 《国外机械工业基本情况一压缩机》一书 已经出版发行。每 册 售价 48．5O元。请购书单位或个人速与《压缩机技术》编辑部李 巾英同志联系订 购事宜，并索取订单。按订购、汇款时间先后，售完为止。 《压缩机技术》编辑部 1995年 8月 维普资讯 http://www.cqvip.com