工业效率

创新吸附介质的压力摆动干燥剂空气干燥机

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。

压缩空气系统内的冷凝水蒸气是迄今为止的主要污染物,如果留下未经处理的话,导致设备的故障,腐蚀,产品腐败和细菌生长。在冬季,冻结凝结物在户外和移动应用中特别关注。

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

空气净化滑雪币吸附介质是革命性的(申请专利)。它由固定在耐用的聚合物载体结构中的吸附剂晶体组成。它以连续片材的形式制成,厚度为1mm(0.04“)。转换为滑雪币结构时,在层之间创建流路径。这使得能够在空气和气体脱水的应用中实现最佳性能。它是艰难且耐用的,滥用和长期使用寿命。

当Skroll介质被纳入压缩空气干燥器,它提供了一个非常健壮的长寿命产品。Skroll介质的耐用性确保了即使充满冷凝水或受到过多的空气流量,一旦恢复正常状态,它也能完全恢复其性能。Skroll的聚合物粘合剂确保了高的耐化学性(半透膜的一个已知问题)和不脱落灰尘(干燥剂珠的一个已知问题)。这种独特的介质提供了极其稳定的露点抑制,在任何地方之间实现制冷和干燥剂干燥器。它可以在水平方向运行,不受活塞压缩机的脉动影响。

Skroll Medium易于使用卷或板形状,安装在新的或现有的PSA干燥器设计中。它也可以以弹药筒形式提供,以满足客户要求。

滑雪关闭

Skroll吸附介质的特写。

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,无热干燥剂干燥器是常用的。无热双塔变压吸附(PSA)干燥机通过吸附到干燥剂床(A柱)去除加压进料空气中的水分,通常在7bar (100 psig)。第二塔B(以前曾用于干燥空气)处于常压状态,干燥的空气从塔A出口通过吹扫阀进入,膨胀到接近常压,并以逆流方向流过塔B以影响其再生。当第一柱(A)被水蒸汽饱和(通常由一个简单的计时器决定)时,进料空气(再增压后)被切换回B柱并继续循环。

如果遇到减压或过度的流量,或过度的流量,则串珠吸附剂设计可能患有过量的水负荷的意外误用。干燥剂珠子棚灰尘,特别是当在挑战环境中操作时,例如,存在冲击和振动。以水平方向运行是吸附珠的真正挑战。

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。

传统上许多珠状干燥剂干燥机的操作周期为4分钟(2分钟干燥和2分钟再生和再加压)。在7 bar (100 psig)条件下,床层体积相当于大约200 Nl/min/升或0.12 scfm/立方英寸每体积吸附床的流量。珠状吸附层的压力损失通常高达140 mbar (2 psi)。

Skroll培养基在40℃(104°F)入口温度下,100%RH和7巴(100psig)压力为40℃(72°F),只需要均匀的搅拌床体积的50%干燥剂干燥器,每单位单位流量为400 nl / min /升或0.24 scfm /立方英寸。接触时间较低,速度增加,但压力损失保持非常低,通常<35毫巴(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)。

Skroll住房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)。

可变稳定的露点抑制(DPS)

所描述的尺寸涉及40°C / 72°F的DP。通过改变吹扫体积或空气流动,Skroll介质可以以不同的DPS水平运行。这可以通过改变吹扫速率或再生时间来完成。通过对吹扫体积进行此类调整,Skroll介质将在20°C - 80°C(68°F - 176°F)DPS的范围内产生稳定的露点。下DPS表示需要更少的吹扫空气。10%。

ISO8573.1湿度的质量等级

可以指定湿度等级2而不考虑入口条件。ISO8573.1简单地说明了质量类,它没有指定入口条件来实现它们。为了实现水(-40°C / F)2级(-40°C / F),滑雪模块的尺寸可以大小以增加DPS,这取决于所指定的入口条件。对于20°C(68°F)入口温度,60℃(108°F)DPS将产生-40°C / F的ISO8573.1湿度等级。

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常用于轨道,指定了40°C(72°F)DPS,其识别季节变化。

从滥用中恢复

存在许多滥用场景,包括过多的体积流量。这增加了水荷载导致DPS的减少。粗略的滑雪媒体调节到新的和稳定的露点,这不太可能导致任何短期问题,因为不应发生冷凝。

在极端情况下(例如,有一个中断的电力供应到干燥器),通常打开的进口阀门将“故障打开”,并保持空气供应。Skroll介质会变得饱和,然而,一旦电源恢复,干燥机开始循环,Skroll介质将很快恢复其性能。图表显示了几个小时内PDP的损失。在恢复正常状态的一个小时内,可以实现性能的完全恢复。在这种情况下,传统的吸附珠很可能需要被取代。

恢复图表

压力损失

通过一些净化系统的压力损失可能是显著的,弥补进口过滤,干燥器和出口过滤器。初始压力损失可能高达0.7 bar (10 psi)。在使用过程中,随着过滤器压降的增加,压差(DP)可能会进一步增加。来自气动行业的过滤器通常采用不同微米级的烧结元件。与压缩空气处理技术的发展相比,它们有很高的压力损失。这样的发展已经导致了非常低和持续的压力损失的高效设计,没有维修部件。这节省了能源,并显著节省了生命成本。

Skroll住房Skroll住房。

过滤

许多新的压缩空气系统使用非润滑活塞压缩机,当使用Skroll干燥器时,可以省去高效的聚结入口过滤器和出口粉尘过滤器。

一种新的入口过滤器设计开发用于Skroll干燥器产生的空气质量达到ISO8573.1质量等级3污垢和7水分别(通常+99%的污垢颗粒下降到5微米和冷凝水)。这种新的入口过滤器使用2个强大的过滤机制:离心分离和洗涤行动(去除较小的颗粒)。没有维修部件,压力损失非常低,在使用中保持很低,通常是50 mbar (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 Medium不是串珠技术的直线替代,因为许多干燥器干燥器在固定位置成功运行,因此控制环境温度,压力和流量,并且在维修和监督方面容易获得。Skroll介质已经开发用于艰难的条件,其中串珠PSA和膜式干燥器受到正常操作参数的挑战。申请包括:

  • 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
  • 空间是一个约束
  • 系统误用很可能
  • 需要保护空气分离膜
  • 经过干燥器停止/开始和/或脉动条件
  • 膜式干燥器受到化学侵袭的影响
  • 系统压力较高,如40至350巴

关于作者

Colin Billiet是Air Primification Skroll Limited的首席执行官和Domnick Hunter Group Plc的前首席执行官。

欲了解更多信息,请联系Skroll空气净化业务发展经理Dereck Anderson,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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