摘 要：低露点、节能型的TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥装置优点等；
关键词：压缩空气，组合低露点，压缩，经济
1、概述
压缩空气干燥装置是将压缩空气中的水分、油份及灰尘从压缩空气中除去，以达到用户使用压缩空气的质量等级，保证各工艺、装置等用气设备的正常工作，提高产品质量，提高生产效益和经济效益。目前，压缩空气中的油份入灰尘可以采用高效除油器除去，但其中的水汽必须采用专门的干燥器来除去。从目前国内外压缩空气干燥技术来看，采用的干燥方式及形式基本有：冷冻脱湿、吸收法脱湿、吸附脱湿（包括无热再生及微热再生二种）、冷冻无热再生的串联式脱湿等，冷冻脱湿中制冷压缩机的能耗较大，而且因防冻结的限制，压缩空气的压力露点温度只能限制在2℃～10℃左右，做不到深度脱湿，而采用变压再生时（也称无热再生），再生气量高达12～15%，即向用户的供气量减少12～15%，相当于压缩机的能耗增加12～15%；当采用变温再生法时（微热再生或有热再生），再生气量可减省到5~8%左右，但需另设加热器，增加了一部分电消耗。经上述二种方法处理的压缩空气空气常压露点能达到-40℃～-55℃，冷冻无热再生的串联式干燥机脱湿，电功率的消耗相当于冷冻脱湿，再生消耗量较微热再生法小，两者的结合还未达到最佳节能效果，同时操作维护不方便。
TFH系列节能型组合低露点压缩空气干燥装置是一种新型的压缩空气干燥装置，它是由冷冻干燥机、微热再生干燥机有机组合而成，这两者在流程设置上有紧密不可分的内在联系,其装置中冷干机预冷器(通过进出口气大面积热交换除水)换热面较大,可除去压缩空气中总含水量的73%左右的水份,冷干机蒸发器(冷媒制冷)可除去压缩空气中总含水量的19%左右的水份,微热干燥机只需除去压缩空气中总含水量的8%左右的水份就可达到深度干燥压缩空气的目地。
TFH系列节能型组合低露点压缩空气干燥装置具有低露点、低能耗、结构紧凑、自动化程度高、运行稳定等特点，其出口常压露点温度可达-60℃以下。
2、技术性能比较(参照表1)
国内外现有的干燥器能够达到或接近露点-60℃以下的一般有：无热再生干燥器、微热再生干燥器、冷冻无热再生的串联式干燥器、冷冻微热组合式四种。国外制造吸附式干燥机具有代表性的公司为英国Domnick Hunter公司。各种型式干燥装置（器）的技术性能对比参见表1，分别从设备、结构型式、出口露点温度、再生耗气量、再生效果、充压系统、吸附干燥剂、控制系统及气动截止阀等方面进行比较。（以每分钟处理气量40Nm3为参考值）
2.1设备及结构型式
英国DH公司的无热和微热吸附式干燥器彻底改变了传统的双塔式结构型式，采用模块式结构，处理量的增减只需增加或减少模块数即可实现，所有阀门全部设置在进气分配箱和出气分配箱上，体积小（只有双塔式体积的60%左右），因采用铝合金结构重量较轻。如采用加热再生，其加热器器采用独有的蜂巢式加热器在吸附柱内直接加热再生空气，可节省能源。其不足之处在于再生耗气量高，维护检修不方便。
而国内制造厂家生产的吸附式干燥器均采用传统的双塔式结构，空气入口温度通常在35℃～55℃，进入的湿热空气含湿量大，为满足出口空气露点，空塔流速低；因而，体积较大，重量较重。而采用微热再生法时则在吸附塔外设一小功率的加热器。
TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥装置也是采用传统的双塔式结构，但由于进入变压变温微热干燥器的空气温度约为5℃左右，加上该吸附塔内吸附剂吸附的水份量仅占总空气中水分量的8%左右，塔内空塔流速比国内其它制造厂家的高，因此吸附塔体积较小，约为国内同类处理空气量吸附塔体积的80%左右。
2.2出口露点温度、再生耗气量及再生效果(以露点温度-60℃计,参照表2)
英国DH公司的无热再生干燥器出口露点温度可达-60℃以下，稳定性能较好。但其再生耗气率高，为额定处理流量的15%左右，综合能耗（含再生气损耗）高，达到35.15KW。
DH公司采用模块式结构的无热再生吸附式干燥器的再生气耗比其它外国公司的较低一些。国内的无热再生干燥器出口露点一般较难达到露点温度-60℃，即使达到，其再生耗气量也很高，为额定处理流量的18%以上，综合能耗（含再生气损耗）偏高，达到41.65KW。
微热再生干燥器的再生耗气率比无热偏低，为额定处理流量的8~10%左右，因增加加热功率13kw左右，综合能耗（含再生气损耗）仍偏高，达到35.5KW。
冷冻无热再生串联式干燥器出口露点温度仍可达到-60℃以下，稳定性一般。其再生耗气率偏低，为额定处理流量的4~6%左右，但制冷压缩机的耗电功率为7.5KW左右，还需冷却水量约7.2t/h。其综合能耗（含再生气损耗）较高，达到20.5KW
TFH系列节能型组合式低点压缩空气干燥装置出口露点温度可达-60℃以下，且露点相当稳定。其再生耗气率低，为额定处理流量的1.6~2%左右，制冷压缩机耗电功率为7.5KW左右，再生气的微加热功率仅为1.5kw左右，冷却水消耗最大为6.0t/h。在以上几种干燥器中相比综合能耗（含再生气损耗）最低,只有13.2KW。
从吸附温度来看,TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥装置变压变温吸附式干燥器的入口空气温度在5℃以下，且空气相对湿度接近100%（呈饱和状态），这时吸附干燥剂的动态吸附容量大，装置入口处空气温度的波动对变压变温吸附式干燥器的入口空气温度影响极小，主要对再生空气温度影响较大，而该装置再生温度约为80℃，因此该装置的再生气耗率在上述几种干燥器中为最小的，出口露点温度是最低的、最稳定的。
再生效果来看，再生时吹扫气的温度越高，越有利于使干燥剂中的水分脱附解吸再生，使残存的吸附量更小，使干燥剂再生效果更好，而且更利于吸附剂的长期有效使用。
2.3充压系统
TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥装置的充压系统进行了专门的设计，当再生塔再生完毕后立即进入充压状态，并利用再生气进行充压,充压完成后,其充压的空气压力与工作压力基本一致，使得再生塔切换前瞬间压力与工作塔的压力基本一致，因在切换过程中不存在压力差，所以出口压力稳定，几乎没有压力波动。
2.4吸附干燥剂
目前，用作于压缩空气吸附剂有三种：硅胶、活性氧化铝、分子筛。硅胶由于遇液体水会破碎，因此现在使用较少；分子筛具有高成本高，对水分具有深度吸附较好等特点，活性氧化铝具有吸附速度快，但在低水气分压下，吸附能力一般的特点。而当硅和铝几乎等量混合而制成的分子筛干燥剂的动态吸附量为最大。TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥装置采用了美国UOP独资上海环球公司新型干燥剂产品，既保证了干燥剂的使用寿命，又确保了出口压缩空气露点温度的稳定。同时采用微振动式方法充填吸附剂，防止产生“隧道效应”，提高吸附剂效能。
2.5控制系统
TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥装置主体控制器采用德国西门子PLC控制器或日本松下PLC控制器进行时序控制，极大地提高了整机的运行可靠性和可控制性。该控制器和高性能电子器件，具有以下特点：
★ 采用先进微机技术，进行优化控制，可与计算器远程联控
★ 液晶显示系统参数和工作时序、轻触式按键，操作简单。
★ 系统具有故障声光报警、缺相报警、过流报警、过压报警功能。
★ 系统采用电子排水器，可自动控制。
★ 加热系统采用无触固体继电器，零触发交流调功技术
★ 可根据需要设定吸干机工作、再生时间。
★ 可显示吸干机干燥及再生状态、加热温度。
2.6气动截止阀
国内外（英国DH公司除外）厂家在干燥器的切换阀上大多采用气动薄膜阀及气动蝶阀。TFH系列节能型组合式低露压缩空气干燥装置采用了德国宝得技术生产的气动薄膜阀或进口蝶阀，阀门具有启闭速度快、密封性能好、切换寿命长等特点，特别适合于干燥器阀门的频繁启闭要求,。
2.7 阀门控制气源（独有结构）
TFH系列节能型组合式低露压缩空气干燥机阀门控制气源来源于干燥机出口洁净压缩空气,防止阀门受油水污染而生锈并发生故障,提高使用寿命。
2.8 备用再生气路系统（独有结构）
在再生气系统中增加了一组再生气管路,当微热吸干机加热系统或再生管路发生故障时,可在工作不停机状态下拆下加热器或再生管路进生检修,用备用再生管路进行再生,以不影响设备工作。
3、经济效益分析
TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥器装置具有低露点、低能耗、结构紧凑、运行稳定的特点，其经济效益分析表见表2（以每分钟处理气量40Nm3/min为参考值）。与国内外现有的空气干燥器相比，其技术经济性非常好，从综合能耗看，无热再生干燥器的综合能耗最高，微热再生干燥器次之，冷冻式无热再生的串联式再次之，最小综合能耗为TFH型于燥装置。
4、结论
4.1 TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥装置具有再生耗气率低和耗电功率少等特点，其综合能耗在国内外干燥器中为最少，该装置的运行费用是最低的。
4.2 由于干燥吸附筒入口空气温度低，含湿量呈饱和状态，采用了冷冻微热再生组合工艺技术，所以该装置的出口空气露点温度低且出气压力稳定。
4.3 TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥装置整机在国内制造，价格与国外产品相比具有竟争力。
4.4 低露点、节能型的TFH系列节能型组合式低露点压缩空气干燥装置在一些行业（特别是电子、医药、食品等）压缩空气的净化过程中的应用推广前景是广阔的。
干燥器国内外技术性能对比表(1)
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