压力露点控制器在无热再生干燥装置的试验和应用.doc

多功能控制无热再生干燥装置的设计和应用 韩 建 文 广东肇庆化工机械厂肇庆市建信电子机械工程有限公司 【内容摘要】 通过对无热再生干燥装置的工作原理，产品设计、使用工况条件及存在问题的分析。设计用进气温度和进气压力的参数，通过多功能可编程序控制无热再生干燥装置的运行，达到了无热再生干燥装置在工况条件变化时保证气体干燥的目的和节能的效果。 一. 引言 随着科学技术进步、工业现代化的发展, 对压缩空气的需求量越来越大, 质量要求亦越来越高, 气源净化、干燥设备在各行业得到广泛的使用。近年, 工厂将提高经济效益作为企业生产、经营的主要目标。为此, 正确选择、配套、使用干燥净化系统, 已成为工程管理人员关注的问题。 无热再生干燥装置以其体积小、结构简单、安装使用方便、气体干燥度高的优点, 满足不同地区、不同行业工艺和露点的要求(—40℃～—50℃), 深受广大用户欢迎, 是目前用量较大的一种压缩空气干燥净化设备。但无热再生干燥装置再生时需损耗15％成品气, 运行费用较大。如何减小再生气损耗, 降低运行费用? 为此, 本人作了专题的研究，采用用进气温度和压力参数，通过以温度、压力控制的可编程序控制器的控制，实现了无热再生干燥装置的多功能控制，达到节能效果和保证干燥的目的。并申请了实用新型专利，99年3月25日由中华人民共和国国家知识产权局授予专利权，专利号: ZL 97 2 46078. 0。 二. 无热再生干燥的工作原理 无热再生干燥装置利用变压吸附原理, 干燥剂在压力下吸附水份, 在减压下解吸水份。无热再生干燥装置采用双塔式, 一塔工作吸附时, 另一塔进行再生，A、B干燥塔交替工作和再生。 工作程序为时间控制，5分钟切换, 10分钟为一个工作周期。工作程序共分为工作、再生、充压、均压、待再生5个过程。干燥塔工作时, 压力升高, 空气中的水蒸气分压亦相应提高, 当通过干燥剂(活性氧化铝)床层时, 被干燥剂吸附, 使干燥剂表面水蒸气分压逐渐提高 , 达到平衡 , 这就是吸附工作过程, 使压缩空气得到干燥。干燥塔再生时, 当塔内空气压力突然降低, 水蒸气的分压也同样降低, 吸附在干燥剂的水蒸气亦转移到空气中, 再生过程就是通过限流孔板, 控制小部分的干燥气流(占处理量的15％)膨胀到大气压, 从上而下对干燥剂进行反吹, 水蒸气随反吹气流从消音器排到机外， 使干燥剂脱附。再生4分钟后, 排空阀关闭, 再生塔通过限流孔板进行充压, 使塔内压力上升, 与工作塔平衡, 再生结束, 转换到工作吸附。工艺流程参见附图2、3；时间控制工作周期见下表1： 表 1 工作周期 10分钟（一周期） 转换时间 5 分钟 5 分钟 转换时间 4分钟 1分钟 4分钟 1分钟 A 干燥塔 工 作 工 作 再 生 充、均压 B 干燥塔 再 生 充、均压 工 作 工 作 三.无热再生干燥器的设计参数和依据 无热再生干燥装置的主要技术指标：—40℃露点(常压)。 要保证气体的干燥度, 在设计时，主要考虑干燥塔的吸附量和再生气量。决定吸附量，主要是气体流量、气体温度、空气湿含量、压力等主要参数。 干燥塔的设计主要技术参数如下： 1. 额定处理量： m3 / min, 2. 进入干燥塔的空气流量：V = m3 / min, 3. 进入干燥塔的空气压力：0.8 MPa (表), 4. 进山入干燥塔的空气温度：t = 40℃, 5. 进入干燥塔的空气湿含量：d1 = 0.0512 kg / m3 (40℃气体温度饱和湿含量), 6. 干燥塔出口空气湿含量：d2 = 0.00012 kg / m3 (—40℃常压露点), 7. 相对湿度：Q = 100％, 进入干燥塔的空气流量， 8. 活性氧化铝吸水率：d = 0.24％, 9. 操作周期：10 min (5 min工作, 5 min 再生), 10. 5 min工作时间吸水量：GW = V1 Q（d1—d2)， 11. 5 min工作时间所需干燥剂：GS = G W / d, 12. 空塔线速度：W = 0.2～0.25 m / s, 13. 空气与干燥剂接触时间：5～8 S, 14. 再生耗气量： 15％ 从以上干燥器的设计公式中表明；干燥器规格产品的吸附能力是特定的。简单地说，各规格干燥器在5分钟工作时间内，可以吸附一定量的水蒸气，再生塔4分钟时间再生，耗用15%干燥压缩空气，对干燥剂进行反吹再生，可以将工作吸附时一定量的水蒸气，从消声器口排出到大气中，完成再生的过程。 因此, 影响干燥塔5分钟的吸附量和干燥效果