微加熱(余熱)再生式壓縮空氣干燥器

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)2002年第l期(總第171期)壓縮機(jī)技術(shù)0062971【2002)01．0021-04微加熱(余熱)再生式壓縮空氣干燥器事兩清(廣西工學(xué)院管理系，廣西柳州545001)摘要：對(duì)徽加熱f余熱)再生式壓縮空氣干燥囂再生耗氣量受加熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并對(duì)有熱、無(wú)熱和余熱吸附式干燥器進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。關(guān)t詞：壓縮機(jī)；廢熱；干燥器；加熱器中囝分類號(hào)：TQ051，8+92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B1慨述在工業(yè)生產(chǎn)中，有些行業(yè)如化工儀表、氣動(dòng)控制、粉粒輸入輸送、煙草、食品、醫(yī)藥等行業(yè)要求使用干燥的壓縮空氣。干燥壓縮空氣的方法有吸附法、冷凍干燥法、壓力升降法。想要得到較低露點(diǎn)的壓縮空氣一般

2、都采用吸附法。目前我國(guó)吸附式干燥器大部分是無(wú)熱再生、有熱再生和微加熱再生干燥器。這幾種干燥器在節(jié)能及結(jié)構(gòu)上都存在一定的缺點(diǎn)，如：無(wú)熱再生空氣干燥器再生時(shí)要消耗15％的干燥后的壓縮空氣，因此造成了已經(jīng)壓縮凈化后的壓縮空氣的浪費(fèi)，從而導(dǎo)致了電能的浪費(fèi)和設(shè)備能力的浪費(fèi)。有時(shí)因再生耗氣量太大而不能滿足用氣點(diǎn)的需要。而加熱再生和微加熱再生空氣干燥器要消耗一定量的電能，同時(shí)對(duì)電加熱的控制部分要求也較嚴(yán)，否則會(huì)影響干燥器的安全運(yùn)行。針對(duì)上述產(chǎn)品的缺點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了利用壓縮空氣的余熱進(jìn)行再生空氣的加熱，這樣既保持了微加熱有再生干燥器的優(yōu)點(diǎn)．同時(shí)又避免了它們的缺點(diǎn)，使壓縮空氣的廢熱得到了利

3、用。2余熱干燥器工作原理及特點(diǎn)2．1余熱干燥器的工作原理余熱再生式壓縮空氣干燥器的工作原理是根據(jù)變壓吸附原理去除壓縮空氣中的水份。即：使干燥器一個(gè)塔體處在工作壓力狀態(tài)下．對(duì)空氣進(jìn)行吸附干燥．此時(shí)該塔內(nèi)空氣中的水蒸氣分壓力高于吸附劑表面水蒸氣分壓力，水蒸氣向吸附劑表面轉(zhuǎn)移收璃日期：200l0902并逐步提高吸附劑表面水蒸氣分壓力．最后達(dá)到平衡，這就是吸附干燥過程。而另一個(gè)塔體處在低壓狀態(tài)下對(duì)吸附劑進(jìn)行脫附再生。此時(shí)該塔內(nèi)再生空氣中的水蒸氣分壓力低于吸附劑表面水蒸氣分壓力．水蒸氣由吸附劑表面向空氣中轉(zhuǎn)移，并逐步降低吸附劑表面水蒸氣分壓力．景后達(dá)到平衡，這就是脫附再生過程。余

4、熱再生式干燥器有效地利用r空壓機(jī)Ⅱ級(jí)攤氣中的廢熱加熱再生空氣即加速水蒸氣由吸附劑向空氣中轉(zhuǎn)移，提高了吸附劑再生過程。由此兩塔體干燥再生循環(huán)交替運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)提供f燥的壓縮空氣。2．2余熱干燥器的工作特點(diǎn)由于空氣在被壓縮過程中的體積縮小、溫度升高．壓縮機(jī)Ⅱ級(jí)排氣溫度可達(dá)140～160℃，此時(shí)在Ⅱ級(jí)排氣后、Ⅱ級(jí)冷卻器之前加一加熱器，使再生氣利用排氣溫度加熱，可把再生氣加熱至100～130℃．從而降低再生氣消耗量．達(dá)到節(jié)能的目的。3余熱干燥器設(shè)計(jì)計(jì)算吸附式干燥器的工作原理是利用吸附劑如鋁膠、分子篩等在低溫高壓下能吸收空氣巾的水份，在低壓高溫下，能解吸水分的性能特點(diǎn)。將吸附劑裝入耐壓

5、容器(干燥塔)中，兩個(gè)干燥塔交營(yíng)工作．一個(gè)再生，一個(gè)吸附，使壓縮空氣得到干燥，其吸附過程和再生過程的影響因素有壓力的高低、溫度的高低、氣體流速的大小、吸附荊本身的性能質(zhì)量、空氣的含水量等，所以在設(shè)計(jì)時(shí)我們分析了國(guó)內(nèi)外吸附式干燥器的優(yōu)缺點(diǎn)．對(duì)吸附時(shí)閥、再生萬(wàn)方數(shù)據(jù)壓縮機(jī)技術(shù)時(shí)間、氣體流速等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化．特別是對(duì)余熱再生加熱器進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，并經(jīng)過檢測(cè)證實(shí)了設(shè)計(jì)的可行性。余熱再生式空氣加熱器設(shè)計(jì)：3．1設(shè)計(jì)參數(shù)(1)氣體流量：熱流體：10Nm3／min冷流體：0．7Nm3／rain(2)工質(zhì)溫度、＼進(jìn)口出口熱流體130℃125℃冷流體40℃tUO℃(3)工作壓力：管內(nèi)0．

6、2MPa，管外o．82MPa(4)結(jié)構(gòu)型式：采用蛇管式，紫銅管尺寸垂16X1、盤管中徑De=垂160．如圖1。a熱空氣進(jìn)1：3b測(cè)溫口c．熱空氣出nd再生氣流出口e．再生氣流進(jìn)1211殼體2導(dǎo)氣芯部件3換熱器盤管圖13．2傳熱系數(shù)計(jì)算(1)管內(nèi)傳熱系數(shù)^i=Chth【-K／dl×O．027Reo8Prl73(“／“，)o14Re=diGt／uC=1+3．54di／De=1十3．54X0．016／O．160=1．354M10=0．7X1．2×60=50．4kg／hAt=Ⅱ／4×0．0142=0．000154m2Gt=Mlo／At=50．4／O．000154=327273k

7、g／m2·hRe=diGt／u=0．014X327273／O．07668=59752．5(式中p-=0．07668)冷流體的平均溫度t￥=40+100／2=70℃在70"C時(shí)干空氣的導(dǎo)熱系數(shù)K=2．96×10-2W／m·12=2．96×102x0．86=0．0255ca】第l期在70℃時(shí)干空氣的流體粘度“=20．1×10。6kg／m·sPr=0．701比熱C=0．24cal／婦管壁溫度t管=(Ro+125)／2=127．5℃在127．5℃時(shí)，千空氣的流體粘度pw=23．1×106lg／m·shi=C-hL=C·k／di×0，027Reo8