工业效率

干燥剂空气干燥机控制:眼见为实

全球在干燥剂空气干燥器上使用特殊的净化控制来实现数以千万美元的年度电气节省。这些控制减少了昂贵的吹扫空气,必须流过干燥器以再生干燥的床。但是,这些控件的意外问题可能导致可以减少或消除节省的隐藏问题。

干燥剂空气干燥器生产非常干燥,高质量的空气,用于仪器,通常在-40°C露点范围内。双塔无磁体多样性使用约15至20%的干燥器的额定值作为吹扫空气,以驱除被干燥剂珠子吸附的水分,这通常是活性氧化铝。最简单的干燥器控制器使用固定定时器来切换侧面,使用一个塔在另一个再生时将空气烘干空气。吹扫空气从空气干燥器的出口侧抽出;因此,干燥器成为其自身压缩空气消费者。重要的是要认识到,对于碱性无磁空气干燥器,吹扫流程与干燥机的额定值,并且不是流过它的空气的百分比。对于1000 CFM无磁气干燥器,吹扫空气损失的15至20%在150至200℃。每千瓦时10美分,此清除将在每年26,000美元至35,000美元之间,每年的电气费用为3英镑。

一些加热的干燥剂干燥器减少所需的净化空气的数量,通过使用电子元件加热空气之前,它与干燥剂接触。这增加了吹扫的效率,并将已压缩空气的使用量减少到大约一半。加热器-和鼓风机的情况下,加热鼓风机干燥-消耗电力,这抵消了一些节省从减少清洗流量的要求。因为热干燥剂不吸附水分,大多数加热干燥器也需要某种压缩空气冷却流,以降低干燥剂温度回到环境条件。

能量从控制中掉下来

就像空气压缩机,大多数空气干燥机看到平均压缩空气需求和湿度负荷低于铭牌评级;因此,内部干燥剂并没有在每个循环中得到充分的饱和。如果安装了控制装置来检测干燥剂是否完全饱和,那么在没有达到额定条件的情况下,可能会延迟或减少清洗周期。这种控制可以称为露点依赖开关(DDS),自动控制,或其他各种名称。在所有这些控制方案中,将有一些露点测量探头,将提供输出空气的条件指示,并在大多数情况下提供一个信号给干燥器控制。

如果露点控制用于具有40%的平均压缩空气负载的无磁性干燥器,则控制的干燥器将使吹扫空气要求降低约45至50%(请记住干燥器必须提供自己的空气)。对于实施例1000 CFM烘干机,这将使运营成本降低约14,000美元 - 超过了购买控制选项的典型4,000美元的初始成本。

记住:探针是敏感的

各种测量方法被用来测量露点,但在所有情况下,这些探头对冲击和污染都相当敏感。当这些探头由于水或润滑剂意外进入机组而受到污染或损坏时,输出信号可能会发生永久性的显著改变,降低控制模式的有效性或导致它完全失效。探头读数过高会导致控制装置永远无法节省能源。错误显示太低可能会导致吹扫完全失败,让湿空气进入工厂的敏感区域。这是非常重要的,以确保传感器的准确性,通过测试他们的标准或定期更换他们与重新校准的单位。露点探测器的一些最新经验如下。

建筑产品制造商经历昂贵的校准漂移

墙板制造商需要干燥剂类型的压缩空气,因为管道和机器都位于室外没有加热的地方,温度可能低至-40°C。压缩空气系统进行了升级,并购买了具有露点控制选项的节能外部加热干燥器。烘干机的尺寸为1500 cfm,以服务于两台150马力压缩机。然而,除紧急情况外,只有一台压缩机大部分时间的平均输出为370 cfm,约为额定流量的25%。

当干燥机是新的,加热器电路由于有效控制的动作而仅在20%的时间运行。但是,随着时间的推移,对干燥器的能量输入的分析显示吹扫的时间是100%的时间。在设备上完成彻底的维护检查,各种止回阀在保修时更改,但这些行动都没有解决问题。作为最后的手段,调用顾问以使用校准的便携式仪表测量露点。该仪表显示,虽然车载控制器显示为-37°C露点 - 但不足以触发吹扫减少 - 实际输出为-59°C(图1)。由于校准漂移,传感器远远足以禁用控制。这种失败的电气成本每年耗资6,500美元,加上额外的维护活动的成本排除了烘干机。

便携式仪表

图1:对便携式仪表(顶部中心)的检查显示了与板载探头的22°F。

造纸厂的探针问题

一个造纸厂使用一个加热的鼓风机干燥器给他们的仪表空气系统,需要-40°C压缩空气。烘干机配备了自动露点控制,延迟再生循环的开始,直到干燥剂饱和。烘干机上有一个很大的视觉显示器,这是工厂操作人员的正常维护检查的一部分。系统人员应记录关键的系统参数,并将其记录在每小时的日志上,以确保正确的操作。由于露点保持在坚硬的-70°C(图2),在几个月的时间里,所有仪器都表现良好。然而,维修人员担心,因为他们接到了大量关于仪器空气中有水的电话。

露点

图2:这个烘干机上的露点始终是岩石固体-70°C。

在烘干机上检查

图3:过滤后烘干机的检查显示为-70°C读数出错。

一名审核员检查了烘干机,打开后过滤排水管,发现它充满了水。露点计的读数仍然是-70°C。审核员取出探头,在潮湿的环境中挥动它——仍然是-70°C。探测器失败了,在故障模式下,仪表保持在一个非常低的水平(图3)。没有一个操作员想过进一步检查,因为仪表读数是一个可接受的值。污染对连接到仪器系统的控制系统造成了重大损害,并可能造成产品质量损失。

损坏的探针导致石灰产品处理器的低效率

作为压缩空气系统升级项目的一部分,一个石灰产品处理器购买了一个具有露点控制的无热干燥器。400 cfm的干燥机的尺寸使其能够处理360 cfm的空冷压缩机容量。吹扫流量额定为60 cfm。不幸的是,旁边的设备安装卸载区、和石灰粉尘覆盖压缩机房间里的一切,包括压缩机冷却器和烘干机(图4)。缺乏冷却过热引起压缩空气和自由水进入干燥器,和一些污染了的水露点调查。压缩空气审计显示,经过烘干机的实际平均流量只有100 cfm加上烘干机吹扫,然而吹扫控制从未激活——即使在干燥剂改变后。

图4维护不善

图4:缺乏维护和普通客房时,控制可以轻松失败。

在这种情况下,迄今为止,干燥器净化总压缩空气需求的总共38%。针对手持设备的测试表明,虽然干燥机产生优异的露点,但损坏的探针读取过高,禁用控制。额外的吹扫空气流量保存了一个小型30-HP螺杆压缩机,仅以10%的占空比运行,但为剩余的90%(在10 HP)中运行卸载全职,进一步增加了能量浪费。订购了新的探针,并且第二压缩机现在仅在干燥器净化时需要。泄漏减少将完全消除运行。

大肥料厂的探针故障

某大型化肥厂购买了4000cfm加热鼓风机式干燥机,用于仪表空气系统的空气调节。烘干机是超大的,以满足未来的需求;连接到该装置的实际容量为2000 cfm。未来的需求从未实现,但烘干机仍然存在。这个干燥机被出售为一个“无净化”单元,使用加热的环境空气从鼓风机,以再生干燥剂。很少有买家知道,烘干机使用冷却流(实际上不称为“吹扫”)额定在2%的干燥能力。这是4小时循环中的2%实际上是干燥机1小时冷却循环中的8%对于4000 cfm的干燥机,这一流量消耗320 cfm,足以维持75马力的压缩机运行。

这个工厂的压缩空气系统已经到了最大容量的边缘;因此,无论何时进行冷却清洗,系统压力都会下降。这就导致了一个额外的100马力的压缩机——唯一剩下的部件——不断地运行,以提供冷却清洗,从而可以避免低压。这个干燥器上的露点控制被关闭,造成最大的冷却清洗流量,可能是由于一个故障探头引起的问题。

结论

露点控制可以节省大量的能源成本,如果他们保持正常工作。绝对依赖已安装的仪表的准确性是愚蠢的;它必须定期进行测试和校准。一个精确的手持露点探测器是一个很好的故障排除工具。工作人员也应该接受培训,以发现明显的迹象,可能是烘干机工作不正常。探头的故障不仅会对干燥机的效率产生负面影响,而且还会导致额外的压缩空气设备运行。探头故障也可能导致敏感的压缩空气动力机械故障和/或导致最终成品被污染。

有关更多信息,请访问Compression AirChalrenge®网站或联系马歇尔压缩空气咨询公司Ron Marshall,电话:204-806-2085,电子邮件:ronm@mts.net.

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