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。

超干露点最常见的两种应用或要求是环境条件(压缩空气管路在冰点或冰点以下运行)或湿度敏感应用(电气测试,实验室过程等)。在这些情况下,使用干燥剂空气干燥机是必要的,以始终提供这些极端的要求,但它们总是大小,指定和有效安装?为了到达我们的目的地,我们必须首先知道从哪里开始,这一切都从理解设施和应用程序需求开始。

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?露点温度是空气中水分或水蒸汽量的测量值。特定温度是水从压缩空气中冷凝成液体的温度。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有害。

为了消除或减少系统中的水分,压缩空气干燥机有助于减少空气管路的露点。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类型:微粒、水和油。每一个都被分类并分配了一个质量类,最终用户可以在其中识别他们的应用程序或过程的需求。

有几种类型的空气干燥器,产生不同的露点,以帮助满足质量等级的水污染物成分概述在ISO 8573-1。制冷空气干燥机是最常见的,可以产生露点38°F(3°C) 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) 2类和1类水分含量,分别。这些是在或低于冰点环境温度下操作所需的空气干燥器,以及使用压缩空气进行湿度敏感的测试和过程。
为了开始确定水分含量的要求,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?压缩空气系统中最低工作温度是多少?”
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器:无热,加热(内部或外部),鼓风机吹扫,和热压缩。我们将专注于最流行和常见的类型:无热再生干燥剂空气干燥机。这些空气干燥机使用一个过程称为压力摆动吸附,以始终提供清洁干燥的空气。这些是最简单的形式的再生干燥剂空气干燥机,是一个经济的选择,但确实有一个隐藏的成本。
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无热干燥剂干燥机

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由双塔结构组成。这些塔充满了各种大小、形状和成分的干燥剂。干燥剂是一种吸附剂,可以将压缩空气流中的水分去除到极低压露点。
当一个塔主动干燥压缩空气流,另一个离线塔正在再生。再生过程是通过定时吹扫循环启动的,该循环为离线塔减压,然后通过流动控制装置将一小部分超干出口空气从在线塔排出到离线塔。这种气流的再生过程被称为“净化空气”,通常是15%到25%的进口气流进入无热空气干燥器。
净化空气用于再生离线干燥剂塔是能源消耗,以实现超干燥露点。这种能量损失会随着时间的推移而增加。然而,有一些方法可以帮助减少对能源的影响。净化空气节约器或露点控制器是一些更流行的选择和附件,可在这些系统上。这些附件监测出口露点,并打开或关闭吹扫流,以减少能量损失。

流程图

一个典型的无热干燥剂干燥机的基本操作。
安装较大的系统以匹配工厂压缩空气系统的进口流量和条件。在选择干燥剂空气干燥机时,必须了解对空压机和工厂空气系统的影响。制造商创建无热干燥剂干燥器流动能力,以实现-40°F(-40°C)的压力露点基于压缩空气和气体研究所(CAGI)标准ADF200,其中干燥器操作条件是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

什么是使用点干燥剂空气干燥机?这些是更小,更紧凑的空气干燥机,安装在一个应用程序,可能需要一个较低的露点比其他压缩空气系统。
这些紧凑的再生点干燥剂空气干燥机具有类似的特点,更大(更传统)的模型,但规模较小的流量,将使用更少的清洗再生,将有助于减少能源损失时,看整个压缩空气系统。其他一些特点包括弹簧加载干燥剂室,帮助固定干燥剂床,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。定时周期在这些较小的烘干机范围从一到三分钟,而较大的烘干机有一个10分钟的周期。另一个特点是固定清洗孔集成到出口梭阀总成。固定孔板允许开箱即用的性能,安装时的安装时间最短。
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
图中显示的是一个典型的使用点无热干燥剂干燥器安装0.1微米聚合预过滤器和一个微米颗粒后过滤。点击这里扩大。
以下是两种不同的情况下,设施可以选择安装一个较大的干燥剂空气干燥机,或一个较小的使用点空气干燥机,以满足他们的超干燥露点要求。

循环腐蚀试验箱应用

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。
工厂有几个选择。一个是用一个大的干燥剂空气干燥机替换冷冻空气干燥机,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无热空气干燥机,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,在120 psi = 25.4 scfm再生时清洗速率。
选择2 -使用点烘干机与定制尺寸的清洗孔:出口流量10 scfm,清洗120psi = 3.5 scfm再生。
通过在方案2中使用一个更小的使用点干燥剂空气干燥机,我们可以在再生过程中降低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。
在巴西的工厂,他们一次最多能生产20批产品,但在一年的8个多月里,平均一次生产8批产品。如果所有20个批次同时运行,该工厂将需要360 scfm的最大出口流量。
选项1 - 100psi的大型干燥剂干燥机:进口流量为436 scfm,在100psi = 76 scfm再生时的吹扫速度。
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。
如果只需要处理八个批次,该工厂可以使用选择2的使用点干燥器,将吹扫量从76 scfm减少到43.2 scfm,吹扫消耗减少43%。在选项1中更大的干燥剂干燥器,然而,在满负荷运行时更节能。

选择合适的烘干机就等于节能

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拥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。联系电话:908-902-1576,电子邮件: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。无论您的需求是干燥剂或冷藏空气干燥机,请访问www.AltecAIR.com
所有照片都提供Altec Air。
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