零气耗压缩热再生吸附式干燥机在压缩空气净化系统中的节能效果

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年7卷2月5期   作者: 罗玲 余冬宝
[导读] 随着时代不断发展,人们对能源的需求逐渐增大,能源成本提升
        1罗玲  2余冬宝
        1浙江西子富沃德电机有限公司   浙江杭州  311300
        2浙江开创环保科技股份有限公司  浙江杭州  311101
        摘要:随着时代不断发展,人们对能源的需求逐渐增大,能源成本提升,促使节能设备受到重视,成为企业发展的重点。压缩热再生空气干燥机一种较为理想的节能型设备,其在运行过程中灵活运用空压机自身完成吸附剂再生,实现零气耗,节能效率甚至可以超过95%,为人们提供优质的服务。本文从压缩空气干燥机概述入手,深入开展分析,探索压缩再生吸附式干燥机运行原理,明确其节能效果,以供参考。
        关键词:零气耗;压缩热再生吸附式干燥机;压缩空气;节能

        引言:进入到二十一世纪,节能成为人类持续发展的重要全方向,尤其再全球资源能源紧张的背景下,节能设备越来越受到企业的重视,满足现阶段的发展需求。据相关的数据显示,我国工业压缩机每年的电耗超过全国的9%,其主要的原因在于压缩空气净化环节产生的影响,而干燥机又是压缩空气净化的重点,因此合理降低空气干燥机的能耗成为现阶段研究的重点内容。
一、压缩空气干燥机
    现阶段,我国常见的压缩空气干燥机按照其自身的运行原理主要分为两类,一类为吸附式干燥机,另一类为冷冻式干燥机,同时还包括两种形式产生的组合干燥机,为人们提供优质的服务。以实际为例,当前压力露点达到-40℃的压缩空气干燥机常见加热、无热以及组合式,其耗不同,如微热再生吸干机消耗成本气源为6-8%,包括0.0045kW/Nm3电耗,对于无热再生吸干机来说消耗成本气源为12-15%,鼓风加热再生吸干机消耗0.0135kW/Nm3电耗,成品气源为2-3%,相对来说其整体的耗能较大,尤其是工业企业再生产过程中,压缩空气小时用气量几万/Nm3情况较为常见,增大整体的成本。为解决现阶段的能耗较高问题,积极研究新型的吸附式干燥机成为行业发展的主要发展任务,以适应时代发展[1]。
二、压缩热再生吸附式干燥机的发展
    压缩热再生吸附式干燥机是当前较为先进的加热再生吸附式干燥机,该干燥机具有较强的优势,灵活运用空压机高温排气产生的热量促使吸附干燥剂加热再生,改变了传统电加热方式,从根源上降低了现阶段能源的消耗,满足当前的节能环保需要,现有的压缩热再生吸干机主要有零气耗与气耗为主。两种压缩热再生吸干机的工作原理与传统变温吸附工艺呈现出明显的类似情况,在该流程中主要是利用吸附剂进行吸附,吸附空气中的水分,通过再生过程处理,利用空压力的高温气体(>110℃)进入干燥塔中,利用热空气的作用来实现热扩散,再经由再生气体来带出水蒸气,最终带出干燥塔,达到最终的目的,彻底的清除存在的水分[2]。从本质上进行分析,现阶段的零气耗压缩热再生吸干机与有七号压缩热再生吸干机也存在明显的差别,其差别在于吹冷阶段,有气耗压缩热再生吸干器的吹冷环节是利用出口的部分气流通过节流孔进行处理,完成冷吹环节,同时在该过程中可以灵活运用消音器进行处理,而对于零气耗前压缩热吸干机来说,其自身的冷吹方式则是将其高温气体通过水冷却器进行坑却,处理后将其作为再生吹冷气体进入冷却塔中作为冷却吸附剂发挥出冷却的作用,经过吹冷后气温再次发生变化,通过水冷却器辅助冷却,达到要求的温度后进入干燥塔,经过吸附干燥后流出,在该过程中无气耗,不需要消耗电能。

压缩热吸干机在应用过程中将循环冷却水作为能耗,建立完善的冷却系统,通过循环水泵来提供能耗,优化该过程,降低运行过程中冷却水产生的能耗,根据计算获得压缩热再生吸附式干燥剂只消耗0.003kW就可以生产1Nm3的干燥空气,具有较高的应用价值,整体节能性较高,值得推广[3]。
三、零气耗压缩热再生吸附式干燥机在压缩空气净化系统中的节能效果
    在压缩气体过程中,会产生较大间的压缩热,因此在利用压缩机进行气体压缩时需要根据实际情况配合冷却器来达到冷却的作用,达到最终的目的。经过初步的处理后将其进行干燥处理,但该方式可能造成较大的浪费情况,需要合理的进行优化,将浪费的资源重新利用,如余热再生干燥机的应用可以有效的促使资源利用效率提升[4]。在加热再生过程中可以不耗费压缩空气,吹冷过程中消耗的干燥压缩空气较少,灵活利用压缩机产生的余热进行处理,促使吸附剂再生,去除多余的环节,降低整体能源的消耗。以现阶段的200Nm3/min(1100k W)离心式空压机为案例开展分析,对普通压缩热再生吸干机、无热再生吸干机、微热再生吸干机、鼓风加热吸干机的运行情况进行分析,根据其功率与循环冷却水等能耗计算电费,分析不同的再生吸干机的运行费用,以鼓风加热再生吸干机为示范,该再生吸干机的额定功率为182kW,将自耗气量按照7%计算,其开机时间则按照50%计算,由各项数据可以计算出现阶段的鼓风加热再生吸干机的年运行电耗费用为(182k W ×8000h ×50% +3% ×1100k W ×8000h)×0.7 元/度=694400元,该数值为年费用,通过该数值来计算其节能效果,利用微热再生吸干机的年费用作为参考值基准计算,获得其节能效果为2.36%。
    通过分析计算可知,现阶段的无热再生吸干机在应用过程中受其自身的性质因素影响,整体的耗气量较大,虽然自身的功率较低,但整体的能耗依旧较大,节能效果不佳。现阶段的压缩热再生干燥机在应用过程中减少了设备的应用,改变了传统的压缩机末级冷却器,通过其自身的优势功能来实现能源的再生应用,不消耗能源,有效的利用高温余热的优势价值进行控制,其最高的能源节约可以达到95%,具有较高的推广价值[5]。通过合理的运用余热再生干燥机的应用可以改变传统的运行模式,优化电能、水能的消耗,长此以往将节约一大笔成本资金,同时减少生产过程中产生的污染废水、污染废气等物品,优化生产质量,提升生产效率,为人们提供优质的服务。与此同时,灵活运用节能干燥机可以有效的提升其经济效益与环境效益,在多个方面降低生产成本,降低污染物质的排放量,如废水、废物、废气,对环境产生的影响较为明显,因此应加强重视力度,从多个角度创新,完善现阶段的发展模式,为行业的发展奠定良好的基础[6]。
结论:综上所述,在当前的时代背景下,余热再生干燥机具有较强的优势,可以有效的降低能源的消耗,以于微热再生干燥机基准进行计算,其节能效率可以达到82%,对于当前的压缩热再生干燥机来说,节能性更高,高达95%,在使用过程中1-2年的节约能源就可以达到投入的成本,因此应积极的开展创新,进一步的优化现有的技术与模式,灵活运用余热再生吸附式干燥机来节约能源,形成优质的低耗能体系,为行业的发展奠定良好的基础。
参考文献:
[1]王韦韦.微热再生吸附式干燥器的技术优化[J].重庆电力高等专科学校学报,2020,25(02):18-21.
[2]周其显,牛瑞,刘凯.轨道交通吸附式干燥器工作机制设计[J].压缩机技术,2018,11(03):34-36+51.
[3]蓝小棚,温雪媛.浅谈模块化无热再生吸附式干燥机DDS技术改造[J].压缩机技术,2018,10(01):48-49+34.
[4]刘永胜,向阳.模块化吸附式干燥器在医用压缩空气系统中的应用[J].医用气体工程,2017,2(04):23-26.
[5]徐惊涛,潘浩,刘继刚.空气产品吸附干燥系统余热再生流程的应用[J].深冷技术,2017,14(06):21-24.
[6]李慧霞,张英伟.基于S7-1200的吸附式干燥机控制系统设计及应用[J].海峡科技与产业,2017,12(10):85-87.
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