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壓縮空氣凈化設(shè)備的選用分析

  【壓縮機(jī)網(wǎng)引言

  在現(xiàn)代化企業(yè)中,不同的空氣壓縮機(jī)所需要配置的空氣凈化裝置也不相同,因此在現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)中,解決氣源凈化問題是十分重要的。研究學(xué)者對(duì)于氣源的凈化問題都高度重視。

  在綜合國內(nèi)外研究基礎(chǔ)上,我國提出了QZ型外加熱再生干燥裝置,并通過全國技術(shù)鑒定,研究學(xué)者認(rèn)為該裝置具有先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)性能,具有安裝便捷、操作簡單的特點(diǎn),工作運(yùn)行可靠性良好,在一定程度上彌補(bǔ)了國內(nèi)氣源凈化產(chǎn)品的空白。之后,國內(nèi)氣源凈化領(lǐng)域又研發(fā)了無熱再生,外加熱再生等相關(guān)裝置,并將其用于不同行業(yè)中。

  但近年來,壓縮空氣氣源凈化設(shè)備逐漸被重視,國家針對(duì)氣源質(zhì)量等級(jí)和相關(guān)計(jì)劃設(shè)備無標(biāo)準(zhǔn)要求,再加上很多空壓機(jī)廠家未滿足空壓機(jī)配套需求,采取效仿研制不同風(fēng)格,結(jié)構(gòu)型號(hào)的設(shè)備,在實(shí)際使用時(shí)大多產(chǎn)品可滿足生產(chǎn)質(zhì)量工藝要求,但部分產(chǎn)品質(zhì)量較差。為此,如何選擇與企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、工藝要求相配套的壓縮空氣凈化設(shè)備,成為了當(dāng)前高度重視的問題。

  1、干燥裝置運(yùn)行原理

  1.1壓縮空氣干燥裝置分類

  當(dāng)前我國所采用的壓縮空氣干燥裝置主要包括冷凍式、吸附式兩種:

 ?。?)冷凍式是充分利用氟利昂,將空氣水分經(jīng)過冷凝之后分離,以達(dá)到除水效果;

  (2)吸附式是顧名思義是利用干燥劑的吸附作用。實(shí)際操作過程中是利用高吸水性的氧化鋁或分子篩,在運(yùn)行時(shí)當(dāng)有氣體經(jīng)過干燥器,會(huì)使水分通過吸附干燥劑而被吸附,從而達(dá)到干燥效果。

  1.2吸附劑的再生方式

  對(duì)于吸附式裝置,吸附劑在工作之后需要通過活化吸附劑再生,再生方式包括無熱再生、有熱再生兩種。

  1.2.1無熱再生

  無熱再生裝置原理是變壓吸附。在加壓的條件下,水分被吸附。水分吸附過程是放熱過程,解吸過程是吸熱過程。水分吸附釋放的熱量可為解吸所用,而不用再單獨(dú)提供額外的熱量。這種裝置的體積相對(duì)較小,結(jié)構(gòu)比較簡單,維護(hù)起來相對(duì)容易。

  1.2.2有熱再生

  有熱再生可分為外加熱再生、余熱再生、內(nèi)熱再生、微熱再生等多種方式。

  (1)外加熱再生:該裝置通過風(fēng)機(jī)的作用,將加熱后的空氣輸送至干燥器進(jìn)行吸水處理,吸水后的干燥器經(jīng)過烘干便完成了再生過程。

  (2)余熱再生:該裝置是基于有熱再生的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。其無需外部加熱器,僅通過熱交換器便能夠?qū)⒍嘤嗾羝约翱諌簷C(jī)壓縮熱量轉(zhuǎn)為再生熱能,以實(shí)現(xiàn)余熱再生的效果。

  (3)熱能再生:該裝置采用遠(yuǎn)紅外線電熱管的方式,將干燥器直接加熱再生。其特點(diǎn)是無需風(fēng)接送風(fēng),相比現(xiàn)有的外加熱裝置來說,具有體積較小、能耗低的優(yōu)點(diǎn)。

  (4)微熱再生:該裝置是基于無熱再生前提下進(jìn)行再生過程的。其使用小功率電加熱器實(shí)現(xiàn)空氣加熱,進(jìn)一步加快活化吸水干燥劑,反吹再生,其可有效減少再生空氣量損耗。

  2、壓縮空氣凈化設(shè)備的選擇原則

  當(dāng)前干燥裝置類型較多,如何合理選擇與企業(yè)施工工藝設(shè)備相配套的壓縮空氣凈化設(shè)備直接關(guān)系到生產(chǎn)的進(jìn)行。在選擇凈化設(shè)備時(shí),主要考慮以下幾點(diǎn):

  第一,生產(chǎn)設(shè)備及工藝技術(shù)。對(duì)于氣體質(zhì)量無明顯特殊要求的,部分生產(chǎn)設(shè)備以及工藝對(duì)于氣體產(chǎn)生質(zhì)量無明顯要求的行業(yè),比如制磚、采礦等,可以選擇氣液分離器或者帶觸摸器的緩沖罐。在生產(chǎn)過程中,采用通過過濾以及旋風(fēng)分離的方式將水油混合物進(jìn)行分離。此外,還需結(jié)合含油量的要求。對(duì)于含油量低于一毫克每立方米、粒徑低于一微米的產(chǎn)品,比如粉狀產(chǎn)品、輸送空氣軸承、食品加工等行業(yè),則需要選擇具有較高效儲(chǔ)存的過濾器。目前市場(chǎng)上,大多數(shù)的干燥裝置自身是具備除塵效果的,比如ARD自熱再生裝置??紤]到除菌方面,對(duì)于除菌塵埃粒徑低于0.3微米的,包括食品發(fā)酵、食品加工等行業(yè),則需要配備高效除菌過濾器。

  第二,用氣量。結(jié)合空氣量,空壓機(jī)儲(chǔ)氣量和企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備,工藝平均最大用氣量進(jìn)行干燥裝置的合理選擇。主要是由于除冷凍干燥器無需損耗成品外,其余均會(huì)損耗部分成品氣,進(jìn)而影響供氣量。比如外加熱再生干燥裝置,經(jīng)過加熱之后,干燥劑冷吹風(fēng)需消耗5%成品氣。如果采用內(nèi)熱再生干燥器,那么需消耗8%的成品氣;如果采用微熱再生干燥方式,則需要消耗12%成品氣;如果采用無熱再生干燥方式,則需消耗15%成品氣。因此需要對(duì)設(shè)備、工藝、用氣耗量和系統(tǒng)泄漏系數(shù)以及裝置損耗器量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,進(jìn)而根據(jù)實(shí)際需求來選擇適當(dāng)?shù)难b置與空壓機(jī)規(guī)格。

  第三,空壓機(jī)類型和性能。從類型上來看,分為有油潤滑壓縮機(jī)、無油潤滑壓縮機(jī)兩種。從技術(shù)指標(biāo)上來看,對(duì)于含油量為15毫克每立方米的設(shè)備,需要配備外加熱再生干燥裝置和高效除油裝置。做這種選擇的主要原因是無熱再生裝置是依靠15%成品,該干燥器可將其降低壓力達(dá)到0.035兆帕后,將活化后干燥器反吹再生空氣中,含有干燥劑會(huì)被污染且無法再生,隨著運(yùn)行時(shí)間延長會(huì)影響最終的干燥效果和氣源質(zhì)量。有熱再生是通過高溫脫附的方式,并且針對(duì)吸附劑填充較大的技術(shù)上可實(shí)現(xiàn)深度吸附,通過實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于進(jìn)氣含油量低于15毫克每立方米,這種情況下可確保氣體質(zhì)量。

  從空壓機(jī)排氣溫度和壓力來看,可選擇對(duì)應(yīng)的干燥裝置和配套設(shè)備。當(dāng)排氣溫度高于40℃,需要在干燥裝置和除油器前進(jìn)行冷卻器設(shè)置,可將溫度降低40℃以下,主要是由于溫度越高其壓力低,含水量大,干燥裝置理想氣體質(zhì)量也會(huì)逐漸發(fā)生變化,因此當(dāng)排氣壓力控制在0.5兆帕以下,這種情況下不能采用無熱再生或微熱再生裝置,應(yīng)當(dāng)使用較大填充量和深吸附的外加熱,內(nèi)熱再生裝置或余熱裝置,當(dāng)排氣壓力低于0.2兆帕,這種情況下需要在經(jīng)過冷凍干燥后再次通過有熱再生干燥裝置,使其能夠獲得零下40℃的干燥效果。

  第四,企業(yè)資金場(chǎng)地以及設(shè)備使用環(huán)境。從企業(yè)的投資方面來看,相較于冷凍式有熱再生干燥裝置,無熱再生干燥裝置具有投資額度低的優(yōu)點(diǎn)。

  從運(yùn)行情況來看,結(jié)合現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),由于無熱再生裝置需要消耗15%成品氣,對(duì)于氣體處理量高于40立方米每分鐘的裝置來說,可用于再生消耗空氣能耗大于有熱再生電加熱耗電能;而對(duì)于氣體處理量低于40立方米每分鐘時(shí),兩者耗電能基本一致,冷凍干燥裝置其耗電能耗最低。從工作場(chǎng)地來看,相比其他加熱方式的干燥裝置來說,冷凍式以及無熱再生干燥裝置具有體積較小,占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。

  第五,干燥裝置結(jié)構(gòu)原理。冷凍式干燥裝置是國外常采用的裝置,其占地面積小,能耗低,但我國在質(zhì)量方面與西方國家存在一定差距,產(chǎn)品使用壽命,維護(hù)技術(shù)還存在很多問題,因此導(dǎo)致冷凍干燥裝置的推廣應(yīng)用存在難度。

  在程序控制方面,我國常采用吸附式無熱再生裝置的控制系統(tǒng),通常分為集成電路、機(jī)械凸輪、氣動(dòng)式、微電腦這4種方式。目前無熱再生裝置大多采用機(jī)械凸輪,其結(jié)構(gòu)形式簡單,便于維修檢查,但部分地區(qū)經(jīng)常面臨缺電問題,導(dǎo)致電壓電流不穩(wěn),因此很容易燒毀微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)。微電腦和集成電路控制可解決這一問題,但電路設(shè)計(jì)復(fù)雜,維修技術(shù)高,導(dǎo)致在推廣時(shí)存在一定難度。

  結(jié)語

  綜上所述,企業(yè)在選擇空氣壓縮機(jī)時(shí),配套的氣源凈化設(shè)備一定要充分結(jié)合各方面的基本條件來進(jìn)行比對(duì)再進(jìn)行購買。不但需要結(jié)合企業(yè)用電設(shè)備,工藝原則的要求,還要綜合空壓機(jī)種類、環(huán)境、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、質(zhì)量經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面進(jìn)行綜合比較,確定合適的型號(hào)規(guī)格,以滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。

  參考文獻(xiàn)

  [1]楊春斌.一種工業(yè)用壓縮空氣凈化設(shè)備[J].冶金動(dòng)力,2019(5).

  [2]黃偉東.鋼鐵企業(yè)壓縮空氣設(shè)備技術(shù)改造實(shí)踐[J].冶金動(dòng)力,2019(3).

標(biāo)簽: 凈化設(shè)備分析  

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