工业实用效率

ANSI/ISA仪表空气标准和吸附型干燥器

ANSI / SISA-7.0.0-1996是由美国仪器协会定义的全球公认的仪器空气质量标准。下面,我们将通过标准的仪表空气质量的四个要素用于气动仪表。

压力露点

根据ISA标准,在干燥器出口时测量时的压力露点应至少为18°F,低于仪器空气系统的任何部分暴露的最小温度。压力露点不应超过39°F在线压力。

2.颗粒大小

对于大多数气动装置来说,仪表空气系统中最大粒径为40微米是可接受的。对于需要粒径小于40微米的仪器空气的气动装置,应增加额外的过滤。对空气系统进行任何维护或改造后,应验证仪表空气系统中的最大粒径小于40微米。

3.润滑剂的内容

油含量应尽可能接近零,并且在任何情况下都应该润滑剂含量超过1ppm w / w或v / v。应评估压缩空气系统中的任何润滑剂,以便与最终使用气动装置的兼容性。

4.污染物

仪表空气应无污染物和有害气体。如果压缩机进气区域存在污染,则应将进气移到不同的标高或无污染的位置。污染源可能包括油漆、化学清洗和/或发动机排气。

吸附压缩空气干燥技术综述

压缩空气质量是满足仪器空气要求的一个重要因素,因为任何数量的微粒、蒸汽或气溶胶都可能对设备造成损害。操作人员经常安装过滤器来清除微粒和气溶胶,以及干燥器来清除任何多余的水分。有时,操作人员可能会过度采取这些措施,大大超过必要的限制,并增加能源消耗。

让我们来看看不同的吸附干燥技术可用于仪表空气的应用,以及如何选择正确的技术可以节省能源和减少碳排放。

无热的干燥器

在无热干燥机中,水分子通过干燥剂珠孔运输,这一过程称为扩散。分子通过物理结合、化学结合和毛细管凝结等方式聚集在孔隙表面。

无热的干燥器

如何用两座干燥剂功能无磁性干燥器。

无磁性干燥器由两座干燥剂组成。空气通过一系列过滤器进入干燥器,有助于防止干燥剂污染和对干燥器的性能恶化。

干燥器的阀门系统将空气引导到第一塔架上,并在再生过程完成时切换塔。同时,湿式压缩空气从底部进入第一塔。当向上行进时,干燥剂从空气中除去水分,并且一旦空气到达所需的露点,就可以说--40°F,干燥空气离开干燥器并进入除去任何残留的干燥剂灰尘的过滤器。一旦这个过程完成,空气准备好用于敏感应用。

当第一个塔充满空气时,剩余的空气开始通过第二个塔进入。当第一塔需要再生时,重复干燥循环,然后是第二塔,其中15%到20%的干燥压缩空气从再生塔的顶部进入。

当空气向下流动时,它从干燥剂中除去水分,并通过消音器排出塔内。无热干燥器可以提供较低的露点,但可能导致损失的压缩空气和浪费的能源。

外部加热烘干机

在外部加热的干燥机中,当湿空气从底部通过阀门系统进入时,一个塔将空气干燥,另一个塔将其再生,这个过程就开始了。

外加热干燥机

外部加热干燥的例子。

大约7%的干燥空气用于再生,通过加热容器并进入湿塔。热的干燥空气从干燥剂床上拉出水分,然后通过消音器喷射到大气中。几个小时后,加热器关闭,干燥空气通过床上以冷却干燥剂并去除任何剩余的水。然后净化阀关闭,塔重新加压。当塔准备好切换时,在另一个船舶中重复相同的循环。

外部加热的干燥器通常经历7%的净化损失的压缩空气,同时也需要加热动力的再生。

鼓风机重新激活干燥器

鼓风机重新激活的干燥机也包括两个干燥的塔。在一座塔中,干燥剂吸附空气的水分,而饱和干燥剂在另一塔中重新激活。在一个周期的一半完成后,塔函数颠倒。

在吸附阶段,湿空气通过下主阀进入干燥塔的底部。空气通过干燥剂向上流动,吸附水分,干燥的空气通过上部主阀离开塔。

鼓风机激活干燥

鼓风机再活化干燥的例子。

当干燥剂在再激活阶段饱和时,干燥器的风扇通过内部加热器吹过环境空气。加热的空气迫使吸附的水分在干燥剂中,作为热,湿,环境空气,使塔通过底部阀门离开塔,直到加热器通过其恒温器关闭。通过用干燥的膨胀压缩空气冷却干燥剂床进一步改善再活化阶段。通过使用来自干燥塔的干燥空气大大提高了再生效率。

再生后,通过关闭底部阀门,将塔加压至与系统压力相等。烘干机现在准备转移到另一个塔。

压缩烘干机

在一个正常的干燥过程中,电加热器,或干燥的压缩空气,用于干燥剂的再生。压缩干燥器的热量利用压缩阶段产生的热量来实现干燥剂的再生。

在流量再生的第一阶段期间,热压缩空气从塔容器的顶部进入而没有冷却器,并且从底部离开,在那里它从干燥剂中去除所有水分。然后在进入干燥塔之前通过冷却器和水分离器行进空气。

在这一加热步骤完成后,干燥剂被冷却,使其不超过302°F,在此温度下干燥剂可能失去吸湿能力,并防止其捕获水分。冷却的干燥剂有助于避免转换塔后露点的尖峰。

特别干燥

压缩干燥热零吹扫的例子。

在零吹扫冷却变型中,干燥器中有一个额外的冷却器。在进入热塔之前,压缩机的热空气通过冷却器和水分离器发送。然后重复该过程,帮助空气达到其所需的露点而不浪费能量和压缩机的压缩热量。

虽然我们已经探讨了达到干燥仪器空气所需要求的不同方式,但获得-40°F PDP通常是矫枉过正的。这是因为它需要比达到最小可接受的PDP的最小水平所需的能量,这是18°F以下的最小环境温度。通过调整此因素,操作员可以节省能源,降低碳足迹并降低运营成本。

让我们看一个使用不同PDP要求的两种干燥技术的例子:一个在-40°F的无热干燥剂干燥机和一个在-3°F的压缩热干燥机的现场条件和工艺要求:

  • 无油压缩机
  • 最低环境温度= 15°F
  • 流量= 1,000 cfm
  • 压力= 100 psig
  • 环境温度= 80°F
  • 相对湿度= 60%
  • 环境压力= 14.5 psia

无热干燥剂干燥机与-40°F PDP

与无热干燥剂干燥机,总是有吹扫损失。再加上-40°F的低PDP,这相当于每年总能耗38.7万千瓦时和每年的CO2生产166,000公斤。按0.07 /千瓦时的价格,每年的电力成本为27,000美元,为压缩机和烘干机单独使用。这种情况不仅害处环境,它也可能严重影响底线。

压缩烘干机的热量 - 3°F PDP

现在,让我们改变所需的PDP 3°F .如前所述,最低可接受水平PDP是18°F的最低环境温度以下,在这种情况下,它是15°F - 18°F = 3°F使用压缩热干燥器时,总年度能源消耗5610千瓦时年有限公司2生产2410公斤。以0.07美元/千瓦时的价格计算,每年的电费要低得多,为392美元。

通过在技术和PDP上做两个小的改变,设施每年可以节省大约26708美元,并将其碳足迹减少到原始规模的一小部分。类似的计算可以根据现场条件进行,看看哪种技术最适合您的仪器的空气需求。

你可能会问自己为什么我们比较了两种不同的干燥技术。这是因为在较高的PDP,你不需要同一类型的烘干机。你通常可以用不同的干燥技术找到更好的解决方案,这就是为什么在做决定之前与压缩空气专家和制造商进行检查是很重要的。专家可以帮助您的PDP要求,计算和提供建议的最佳干燥技术为您的需要。

欲了解更多信息,请联系Deepak Vetal,电子邮件:deepak.vetal@atlascopco.com或者访问www.atlascopco.com/en-us/compressors

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