工业效率

压力摆动干燥剂空气干燥器的创新吸附介质

介绍

压缩空气含有污染物,例如必须在使用前除去的污垢,水和油。ISO8573.1为这些污染物指定空气质量等级。湿度以压力露点(PDP)表示。当空气温度下降到该点以下时,PDP是空气完全饱和的温度,进一步冷凝进一步冷凝。

压缩空气系统中的凝结水汽是目前为止的主要污染物,如果不加以处理,就会导致设备故障、腐蚀、产品腐败和细菌滋生。在冬季的几个月里,在室外和移动应用中,冷凝水的冻结是特别值得关注的。

Desiccant air dryers are used for high purity applications where PDP’s of -40°C/F are required according to ISO8573.1 humidity class 2. In many applications however, there is a demand for the air to maintain a low Relative Humidity (RH) over a wide range of ambient temperatures e.g. -40°C to +40°C (-40°F to 104°F). Specifying %RH or Dew Point Suppression (DPS) enables optimised sizing of dryers for the application. This avoids oversizing and excessive purge air use, and provides protection over a wide range of seasonal temperature and humidity variations. For example, 20% RH closely corresponds to a DPS of 40°C (72°F).

Skroll吸附技术

Skroll吸附介质是革命性的(专利申请中)。它由固定在持久的聚合物支撑结构中的吸附剂晶体组成。它以连续薄片的形式生产,通常厚度为1毫米(0.04英寸)。当转换为Skroll构造时,在层之间创建流路径。这使得在空气和气体脱水等应用中实现最佳性能。坚固耐用,不易误用,使用寿命长。

当Skroll介质结合到压缩空气干燥器中时,它提供非常坚固的长寿命产品。Skroll Media的耐用性确保即使用水凝结或受到过度的空气流量淹没,也将恢复正常情况,完全恢复其性能。Skroll的聚合物粘合剂确保高耐化学性(具有半透膜的已知问题),并且不脱落灰尘(用干燥剂珠子的已知问题)。这种独特的介质提供极其稳定的露点抑制,在通过冷藏和干燥器干燥器之间实现的任何位置。它可以以水平方向操作,并且不受活塞式压缩机的脉动的影响。

Skroll介质是随时可在辊或片状形式,以适应新的或现有的PSA干燥器设计。它也可以提供墨盒形式,以满足客户的要求。

Skroll关闭

滑雪吸附介质的特写镜头视图。

快速动力学 - 较低净化空气稳定露点

Skroll Medium具有带快速动力学的开放式结构。SEM表示滑雪介质的表面,其中每个吸附晶体在两侧完全暴露于吸附/解吸过程。

这意味着再生非常有效,需要较少的能量。当培养基暴露于过量的流动或更高的温度时,随着水蒸气载荷的所得到的增加,Skroll吸附介质不会不堪重负。DPS将减少到一个新的和稳定的露点,而是在正常情况恢复时完全恢复。在这种条件下,珠粒干燥剂床可能被破坏,因为再生空气不再干燥足以进行再生。这导致下坡螺旋导致通过饱和损失串珠吸附床。当床变得饱和时,珠子的挤压强度明显减少,吸附剂珠子将变成灰尘。这可以与冷凝物结合并蔓延下游,导致气动设备发生故障或损坏。

APSLFAST动力学

Adsorptive Mediu的图像。

操作原则(PSA)

由于其简单性,通常使用无磁性干燥剂。通过吸附到干燥剂床(柱A)上,通过吸收来自加压饲料空气的水分,通过吸附到阅览室尺寸为7巴(100psig)上,通过吸附在加压床(柱A)上,通过从加压饲料空气中除去水分来操作。第二柱B(先前用于干燥空气)处于大气压和从柱A出口的干燥空气通过吹扫阀进料,膨胀至近大气压,并通过柱B流动流动方向流动影响其再生。当第一柱(A)用水蒸汽饱和时(通常通过简单的计时器确定)馈送空气(后压制化)被切换回B柱,并且循环继续。

如果遇到压力降低、流量过大或温度过高的情况,珠状吸附剂设计可能会受到意外误用。干燥剂珠会脱落灰尘,特别是在具有挑战性的环境中,例如,存在冲击和振动。水平方向的操作对吸附珠来说是一个真正的挑战。

APS调整参数

ISO 8573.1湿度2(-40°C /°F PDP)通常被规定,但对于许多应用,这远远超过所需的干燥,因此干燥器可以超大,并使用过量的吹扫空气(能量)。

Skroll技术允许用户或设计师确定空气的干燥度,通过在各种条件下维持稳定的DPS或%RH来满足其应用要求。Skroll技术非常高效,可靠,需要很少或没有维护。该介质已经开发用于要求纯化压缩空气的应用。它克服了吸附珠的缺点,如通道,旁路,床流量化,取向,灰尘产生,滥用(洪水),由于高水负荷而导致的短期使用寿命和降解。

传统上,许多串珠干燥剂在4分钟的循环中操作(干燥2分钟和2分钟再生并重新加压)。在7巴(100psig)床上体积相当于约200nl / min /升或每体积吸附床的0.12 scfm /立方英寸。串珠吸附床的压力损失通常高达140毫巴(2psi)。

Skroll介质在40°C(104°F)入口温度、100% RH和7 bar (100 psig)压力下工作,DPS为40°C(72°F),只需要珠状干燥剂干燥器床层体积的50%,单位体积流量为400 Nl/min/升或0.24 scfm/立方英寸。接触时间更短,速度增加,但压力损失仍然很低,通常小于35mbar (0.5 psi)。

使用每单位体积的流量可以进一步增加(25%),其中使用2分钟的循环(1分钟干燥,45秒吹扫和15秒的重新加压)。

在住房的滑雪赌被装入铝管中的滑雪介质的示例。内径62毫米(2.44“)孔×218毫米(8.6”)长。7巴(100psig)的入口流量为40°C(72°F)露点抑制280nl / min(10 scfm)。

可变稳定露点抑制(DPS)

所述的尺寸涉及DPS为40°C / 72°F。通过改变吹扫体积或空气流量,Skroll介质可以在不同的DPS水平上工作。这可以通过改变吹扫速度或再生时间来实现。通过对吹扫体积进行这样的调整,Skroll介质将在20°C - 80°C(68°F - 176°F) DPS范围内产生稳定的露点。较低的DPS意味着所需的吹扫空气较少,例如10%。

ISO8573.1湿度的质量等级

湿度等级2可以在不考虑进口条件的情况下指定。ISO8573.1只是简单地说明了质量等级,它没有规定进口条件来实现它们。为了达到2级水(-40°C/F), Skroll模块可以根据指定的进口条件增加DPS。对于20°C(68°F)的入口温度,60°C(108°F)的DPS将产生ISO8573.1湿度等级2 -40°C/F。

冬季欧式天气可能在-40°C / F中变化至夏季+ 40°C(104°F)。指定20%RH或40℃(72°F)DPS的压缩空气干燥可防止在整个年度中形成的冷凝水。它可以防止夏季的凝结,这将在气动设备中洗掉润滑剂(如果冷凝水与油和干燥粉末组合形成磨料污泥,则在更损害的情况下更具损害)。在冬季,冷冻冻结将使设备无法理解,在过夜停放的车辆中是特别关注的。

NF F11-100,通常用于轨道,指定一个40°C(72°F) DPS识别季节性变化。

从滥用中恢复

有许多误用场景,包括过多的容量流量。这增加了水负荷,导致DPS的减少。至关重要的是,Skroll介质调整到一个新的和稳定的露点,这是不太可能导致任何短期问题,因为凝结不应该发生。

在极端情况下(例如,在烘干机中的电源中断的情况下)常开口阀门将“失效开放”并保持空气供应。滑雪介质将变饱和,但是,一旦电源恢复并且干燥器开始循环,滑轨介质将迅速恢复其性能。该图示出了几个小时内的PDP损失。在正常情况下恢复的一小时内实现性能的全面恢复。在这种情况下,最有可能需要更换传统的吸附珠子。

恢复图表

压力损失

在一些净化系统上的压力损失可以是显着的,从入口过滤,干燥器和出口过滤器组成。初始压力损耗可能高达0.7巴(10psi)。这种差压(DP)可以进一步增加,因为在过滤器上的压力下降增加使用时。来自气动工业的过滤器通常适用于各种微米额定值的烧结元素。与压缩空气处理的发展相比,它们具有高压损失。这种发展导致高效的设计,具有非常低,持续的压力损失,没有可维修部件。这可以节省能源,并通过生命成本节省显着。

在住房的滑雪赌外壳的滑雪。

过滤

许多新的压缩空气系统使用非润滑的活塞式压缩机,并且当使用滑雪辊干燥器可以分配高效聚结入口过滤器以及出口除尘过滤器。

开发出用于滑雪轧机的新入口过滤器设计为ISO8573.1分别为ISO8573.1质量级3的水分,分别为水和7级(通常为+ 99%的污垢颗粒,降至5微米和水冷凝物)。这种新的入口过滤器使用2强大的过滤机制:离心分离和擦洗作用(除去较小的颗粒)。没有服务零件,压力损耗非常低,并且在使用中保持较低,通常为50毫巴(0.7 psi)。

对于非润滑压缩机,仅需要一个入口过滤器。使用Skroll介质的入口过滤器和干燥器上的整体压力损失为300毫巴(4psi),表示高达5%的压缩机功率的显着节能。

对于油润滑的压缩机,需要第二阶段高效的聚结剂来除去残留的油气气溶胶。

活塞压缩机的使用引发了其他问题,例如脉动和侵蚀性冷凝物。需要增加过滤器的腐蚀保护,而高效过滤器元件必须具有结构,以防止其结构中使用的精细材料破裂。通常,工业过滤器不设计用于承受脉动和停止/启动条件。

应用程序

Skroll介质并不能直接替代珠状干燥技术,因为许多干燥剂干燥器可以在环境温度、压力和流量可控的固定位置成功运行,并且可以随时进行维护和监督。Skroll介质已开发专门用于艰苦条件下的珠状PSA和膜干燥器的挑战超出其正常操作参数。应用包括地点:

  • 极端的温度和湿度占上风
  • 需要延长寿命
  • 存在冲击和振动
  • 服务不易易于访问。运输,移动,离岸和远程位置
  • 总寿命成本需要减少
  • 空间是一个限制
  • 系统可能误用
  • 需要保护空气分离膜
  • 烘干机受到停止/启动和/或脉冲条件
  • 膜式干燥器受到化学侵袭的影响
  • 系统压力较高,例如40到350巴

关于作者

Colin Billiet是空气净化Skroll有限公司的首席执行官,也是domnick hunter group PLC的前任首席执行官。

有关更多信息,请联系Dereck Anderson,业务开发经理,Skroll Air Prinification,电话:44(0)7710.720.678,电子邮件:dereck.anderson@apskroll.com.或访问www.apskroll.com.

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