后处理

激光切割行业 空压机后处理 储气罐 冷干机 后处理 润滑油 维修技术

空压行业必知干燥技术要点!

发布日期:2022-09-20 23:05 浏览次数:

众所周知,水分是自然界空气所固有的,由于大气环境的相对湿度影响,大气中的水蒸气经过压缩和降温会变成液态水。

 

在压缩空气应用中,水对于压缩空气管路、阀门及使用设备来说会产生腐蚀和破坏,气动元件锈蚀、冰堵等对于特殊生产工艺及流程大为不利,如电厂喷灰、水泥输送等等。可能对产品质量产生严重影响,如电子产品、药品、食品生产等等。

 

因此,压缩空气在应用前,需要去除液态或气态水。这个从压缩空气去除水的方法叫干燥技术。

 

图解一:压缩空气为什么需要干燥器?
 
 

压缩空气为什么需要干燥器

 

水分是自然界空气所固有的,由于大气环境的相对湿度影响,大气中的水蒸气经过压缩或降温,变成液态水。

 

比如下雨或下雪现象,是由于富含水蒸汽的云层遇冷凝结液态水。

 

再比如,一定湿度的大气被空压机压缩到一定压力时,压缩空气中就含有大量的液态水。所以大家就需要经常对储气罐底部放水。

 

由于压力提升或降温,空气中的水蒸汽就会从压缩空气中溢出变成液态水。这对使用压缩空气的用户来说,是极为不利的。

 

1)对于压缩空气管路,阀门及使用设备来说会产生腐蚀和破坏,如气动元件锈蚀、冰堵等;

2)对于特殊生产工艺及流程大为不利,如电厂喷灰、水泥输送等等;

3)也可能对产品质量严重影响,如对电子产品、药品、食品生产质量影响等等;

4)液态水在一定的速度下形成水锤,破坏用气设备,如气缸等。

5)最要命的是压缩空气中含水,会滋生细菌,对人体健康伤害极大。

 

因此,在利用压缩空气工作前必须进行干燥,我们把降低压缩空气水蒸气含量的设备叫压缩空气干燥器。

 

图解二:压缩空气干燥度的如何标定?
 
 

压缩空气干燥度的如何标定

 

空气干燥度,也称为含水量。一般是指一定量的空气中水蒸气的含量,可以用相对湿度、水分压、水含量ppm或露点来标定。

 

在压缩空气应用领域,露点是比相对湿度更有用的术语,用来表示压缩空气中水蒸气的浓度。

 

露点是空气中的水蒸气在一定压力下冷却时开始形成冷凝水的温度。当压缩空气温度和露点相等时,压缩空气的相对湿度为100%。通常有“常压露点”和“压力露点”。

 

常压露点是指在标准大气压下测出空气相对湿度为100%时的温度值。

 

压力露点是指在一定压力下测出空气相对湿度为100%时的温度值。通常在压缩空气干燥器性能指标中用“压力露点”表示。

 

由于许多露点测量仪在测量时,气体放空,此时的露点为常压露点。

 

压力露点肯定比常压露点值要大(右上图),比如7bar压力露点值为3℃时,常压露点值为-20.8℃。

 

它们之间的换算可以用安托因方程式(图解二左上图)或换算图表(图解二左下图)再或者使用换算器(图解二右上图)。

 

露点的测量通常使用露点仪(图解二右下图)。

图解三:压缩空气干燥度评判标准是什么?
 
 

压缩空气干燥度评判标准是什么

 

空气干燥度,行业中叫压力露点,其高低应根据用户对压缩空气品质需求来确定。

 

不同的压缩空气使用端,有不同的压力露点要求,比如普通流水线生产、仪表气源、气动工具使用、激光切割等,压力露点可以在0℃以上;而精密喷涂、电子芯片生产、高档食品饮料生产及寒冷地区室外管道输送等,压力露点要求在0℃以下。

 

为了使得压缩空气供应商与用户之间对压缩空气干燥度达成共识,国际标准ISO8573-1设定了压缩空气压力露点要求的评判标准。压力露点按气体质量要求从高到低分为7级(图解三左图),这里指有干燥器的分类。其中0级最高,6级最低。分别对应-70℃以下、-40℃以下、-20℃以下、3℃以下、7℃以下、10℃以下。

 

为了更直观地了解Class4~1级压缩空气饱和含水量,图中(图解三右图)做了一个对比,3600m3压缩空气在7bar时候饱和含水量,在压力露点3度20升,-20度4.5升,-40度不到500ml,-70度为10毫升。

 

再看图(图解三左图),4~6级通常使用冷干机,3级以下使用吸干机,膜干燥则在3级以上。

 

建议用户按国标推荐结合自身用气要求,不盲目追求压缩空气高品质。

 

图解四:怎样合理配置压缩空气干燥器?
 
 

怎样合理配置压缩空气干燥器

 

从图上(图解四上图)我们可以看到,在市场上常见的压缩空气干燥器,有冷干机、无热再生吸干机、微热再生吸干机、鼓风热再生吸干机、转鼓吸干机和压缩热再生吸干机。由于膜式干燥器处理气量小,在此不做讨论。

 

我们知道,在相同处理量的情况下,露点要求越低,干燥器的采购成本和使用成本越高,其耗能也越高。

 

因此,合理配置压缩空气干燥器是压缩空气专业供应商和用户的需求。

 

如何做到合理配置呢?我们再看这张图(图解四下图),从工况条件和气体品质来看:

 

首先,我们分两种不同的工况条件:一个是进气温度38℃,一个是进气温度110℃条件下。以上各种干燥器能达到的压力露点要求及选型,黑点表示推荐,白点表示有条件推荐,横线表示不推荐。

在进气温度38℃时,冷干机推荐于3~10℃;无热、微热、鼓风热再生吸干机推荐于-20~-70℃。

 

在进气温度110℃以上时,通常配多级压缩无油空压机。压缩热和转鼓吸干机推荐使用在3~10℃,有条件推荐在-20~-40℃。

 

图解五:什么因素会影响压缩空气干燥器的露点?
 
 

什么因素会影响压缩空气干燥器的露点

 

首先,压缩空气干燥器产品质量的好坏会直接影响到露点,这与干燥器的设计和生产质量有关。COPY和过度降成本的产品很容易出现质量问题,由于市场竞争出现的虚标也会造成露点不达标。

 

其次,压缩空气系统选配不当,也会造成露点不达标。可能是不懂得客户需要,也可能是不懂怎么选配,还有就是要求太高,预算太低。该用大流量却选用小流量,该用高品质用了低品质,该用吸干机而使用了冷干机,高温进气时干燥器前没有降温,吸干机前没有去除液态水,除油设施或系统配置不符合标准等等。

 

再就是,干燥器实际使用工况超出标准工况时,见图(图解五左图)。特别是在进气温度高和进气压力低的时候,修正系数没选或没有选对等等。

 

最后就是没有按干燥器使用说明书进行定期按质维护保养,如冷干机冷凝器清洁、排水器的请理、吸干机吸附剂的更换等等。

图解六:什么因素会影响压缩空气干燥器的耗能?
 
 

什么因素会影响压缩空气干燥器的耗能

 

影响压缩空气干燥器能耗的因素主要有露点要求、进气温度、工作压力、负荷变化四个方面。

 

首先,我们看看露点要求的影响。《压缩空气站能效分级指南》就“压缩空气站能效等级”根据综合输功效率评定压缩空气站能效分为5级,1级站能效最高,5级站最低。不管是1级站还是5级站,相同能效等级下都分为大于3、3~-20、-20~-40、-40~-70和小于-70五段,露点要求越低,能耗允许越高。就是说,想要获得更低露点,需要更多耗能,每个露点段能耗相差5%以上。(见图解六)

 

再看进气温度的影响,从实际应用来看,进气温度每升高1度,露点上升1度。在保证露点不变的情况下,进气温度升高1度,干燥器耗能增加5%左右。(见图解六)

 

压力影响分为工作压力和压损,工作压力越低,干燥器越耗能。与标准工况相比,工作压力每降低1bar,耗能增加7~15%。另外,干燥器压损越大,其消耗压缩空气势能越大,压损1bar,耗能增加7%。

 

由于大多数干燥器配置按最大负荷,因此当压缩空气负荷发生变化时,干燥器还按照原有系统进行工作造成了能源浪费。通常解决方案可以通过联控、变负荷或露点控制等方式来适应压缩空气负荷变化,达到节能效果。

X

截屏,微信识别二维码

微信号:17353891090

(点击微信号复制,添加好友)

  打开微信

微信号已复制,请打开微信添加咨询详情!