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一种节能型压缩空气净化设备
作者:管理员    发布于:2016-10-08 08:26:19    文字:【】【】【

  一种节能型压缩空气净化设备李明生(中色科技股份有眼公司,河南洛阳471039)通过作者本人的工作实践,将一种节能型压缩空气净化设备介绍给大家,以便工作中选用,并拟通过本文,使大家的节能意识进一步提高。

  节能;压缩空气净化设备l概述在冶金、机械、医药、食品、国防、电子、航空、电力等行业,对压缩空气的质量提出了不同的要求,以满足各种不同用途的需求,一般来说,压缩空气常用的净化方式按原理分有:化学法、吸附法、冷冻法、增压法。

  l.i化学法化学法是利用化学干燥剂和水的化学反应,生成另外一种化学物质,将空气中的水分截留下来,以达到去除水分、干燥空气的目的。

  1.2吸附法吸附法是利用具有水分吸附性能的吸附剂(硅胶、铝胶、分子筛等)吸附空气中的水分,达到干燥的目的。

  1.3冷冻法冷冻法是利用制冷设备将压缩空气冷却到一定的露点温度,使其达到过饱和,析出其冷凝水,达到干燥的目的。

  1.4增压法增压法是利用提高压缩空气的压力,然后经过冷却,降低压缩空气的饱和含湿量,使其析出冷凝水,达到干燥的目的。

  -),男,工程师,从事工,从严格意义上来说,冷冻法和增压法是同一种原理,就是利用压缩空气压力一饱和温度的一一对应关系(同一压力下饱和含湿量随温度的降低而降低,同一温度下饱和含湿量随压力的升高而降低),尽量降低压缩空气中水分的饱和分压力,将其变成过饱和压缩空气,析出水分,以达到干燥的目的。

  2常用干燥方法的适用范围考虑到干燥原理的不同以及技术和经济方面的问题,现在工业上常用的压缩空气干燥方法主要采用冷冻法和吸附法。

  由于水的结冰温度为摄氏ot:,故冷冻法使用受限,一般为压力露点2C,这样就避免了凝结水的结冰,保证设备的正常运行。

  吸附法根据再生方式的不同,又分为加热再生法、无热再生法。近期又产生了一种介于两者之间的微加热再生法。

  对于工业上常用的吸附剂(硅胶、铝胶、分子筛等)来说,吸附过程为放热过程,再生过程为吸热过程。加热再生的特点是将外来再生介质的热能作为失效吸附剂的脱附热能,将吸附剂中的水分解吸出来,使其重新活化,以备工作之用。

  无热再生是利用经过干燥后的压缩空气的压力降低,使得降压后的压缩空气的相对湿度大大降低,相应水的分压力也降低,当其通过待再生的吸附剂时,由于吸附剂中的水的分压力大大高于压缩空气中的水的分压力,根据分子扩散原理,吸附剂中的水干空气分向再生气中扩散,达到再生的目的。

  微加热再生法是介于加热再生和无热再生之间的一种再生方法,既利用了热能,又利用了降压降湿(降低再生气的压力,从而降低其相对湿度)。与加热再生相比,降低了再生介质的温度,使各种部件的工作温度有所降低,延长设备寿命,减少鼓风机这个运动设备,同时循环周期缩短,吸附剂装填量减少,设备体积和占地面积均减少,一次投资减少,但是利用部分经过干燥的压缩空气,使有效供气量减少;与无热再生相比,微加热再生法再生用气量减少,从而使有效供气量增加,在一定的条件下,可使空气压缩机的规格变小,有可能减少空气压缩机的一次投资,但再生温度提高,循环周期加长,吸附剂装填量增加,又使干燥装置的一次投资增加,同样运行条件下,可使再生深度增加,使成品气的露点更低。

  3―种节能型压缩空气净化设备如上所述,为了使压缩空气再生装置的成品气露离更低,再生气的消耗量更少,基本的方法是尽量减少:再生气的相对湿度,具体的步骤就是提高再生气的温度或降低再生气的压力。

  众所周知,空气压缩机工作原理是利用电能或其他能童使空气的容积发生变化,在空气容积发生变化的同时,其温度也发生变化,在工程使用范围内,动力用压缩空气的压力一般为0.4~0.7MPa,而空气压缩机的额定压力一般为0.75~0.8MPa,无论是活塞式压缩机还是螺杆式压缩机,其排气温度在1201C~160t:之间,由于大多数用户要求压缩空气为常温(一般小于40X,为了使压缩空气的温度降低,就要用热交换器将压缩空气的热量带走。

  对于风冷式压缩机来说,大气通过轴流风机强制吹过空-空热交换器,将压缩空气中的热量带走。

  对于水冷式压缩机来说,循环水通过水-空冷却器将压缩空气的热量带走,再利用冷却塔将循环水降温,以满足使用要求。

  在这里就出现了一个矛盾,一方面为了满足使用要求和净化要求,需要消耗能源将压缩空气的热量带走,另一方面,再生用气的温度提高又有如上所述许多优点,能否将压缩空气的废热加以利用,既提高了再生气的温度,又不另外消耗电能呢,答案是肯定的。下面介绍一种新型的与无油空气压缩机配套的吸附干燥装置。~对于集中在压缩空气站净化的系统来说,Atlds Copco公司制造了一种与该公司无油空气压缩机配套的MD吸附干燥器,见所示。

  用以再生的热未饱和i:气未经后冷却器的热空气,流人T燥器的再生区(25),以蒸发作用,力除吸附材料的水份MD干燥器采用单桶式压力容器和蜂窝状干燥鼓,结构紧凑,干燥鼓(玻璃纤维基纸上的硅胶)缓慢转动,连续工作,一少部分高温压缩空气不经过压缩机后冷却器,直接进入干燥器,对失效干燥剂(部分干燥鼓)进行再生,再生气接着进入一个冷却器(风冷或水冷),然后被经过压缩机后冷却器的大量常温压缩空气引射、混合,一起进入干燥区,通过干燥鼓,水分被吸收后成为成品气排出干燥器。在此干燥器中,蜂窝状的干燥鼓连续转动,压力容器外壳和冷却器等固定不动,使干燥鼓连续进入干燥区(75)和再生区(25)。风冷及水冷机组配套的干燥器及其流程见所示。

  干燥剂装填量少,约为传统双塔式干燥器的压缩机及干燥器配套流程。空气过滤器2进气阀3.低压主机4.中间冷却器5.水分离器6.高压主机7.缓冲器8止回阀9.后冷却器10.引射器11.驱动马达12.内置水分离器13.节流阀14.干燥区15.再生E 16.再生冷却区17.安全疏水器18.干燥空气出口结构紧凑,干燥鼓特殊制造,也不会产生粉尘,无需后置过滤器。

  控制系统简单有效,并装有露点控制仪,保证再生气的比例。

  能耗低(运行费用低),无需消耗再生气,驱动干燥鼓的电机仅0.12kW.干燥器连续运行,不需切换阀R.由于再生后无吹冷阶段,故干燥成品气的露点受限,一般当环境温度或冷却水温度为30X:时,0.7MPa下的压力露点不低于-30X:。

  4结束语以上是关于无油空气压缩机配套干燥装置的介绍,考虑到节能,压缩空气的废热都可以利用(无论是有油压缩机或无油压缩机),并且可以是多种型式。(下转第45页)间隙几乎垂直下落覆盖在大颗粒煤上,形成了煤的分层。调整煤闸门的高度,实现煤层厚度的调节。

  考虑到南方的多雨天气,煤被水浸湿后进入锅炉煤斗,在煤斗下半部分较窄处粘结成块“架桥”而不下落,造成炉排断煤空转。为了使湿煤下落,如图增加划煤器(其动力也来源于炉排主轴),使进入煤斗的潮湿煤处于划动状态,克服中途卡结“架桥”现象,使煤顺利下落。

  3改造内容拆除原锅炉的煤闸板式给煤装置,安装布煤器和划煤器。在煤仓内增加燃煤的破碎装置,其作用是控制进入煤仓的煤颗粒不大于500mm. 4改造后的效果为对比改造前后的效果,衡阳市能源利用监测站对锅炉改造前后进行了热效率测试,其结果如表所示。

  锅炉改造前后热效率测试数据名称符号单位改造前改造后输出蒸汽量蒸汽压力给水温度燃料应用基低位发热量耗煤量正平衡效率煤渣可燃物含量节煤率标准单耗测试结果表明,锅炉改造前正平衡热效率为65.52,标准单耗为133.72kg/t,均未达到DB/43000101-90湖南省工业锅炉经济运行标准规定的燃用类烟煤的三级指标。改造后测得正平衡热效率为81.15,标准单耗为107.08kg/t,均达到了省一级指标要求。节煤率达19.26.锅炉改造后运行,锅炉升温、升压快,基本上消除正压燃烧现象,达到微负压运行,炉内燃烧较充分,炉内不再脱火,工人劳动强度降低,淹含炭量减少。煤种适应性增强,产汽量明显增加,满足了生产的需要,节能效果显著,约6个月收回投资。随后,另外2台锅炉也进行了相同的改造,现均运行良好。

  徐通模,金定安,温龙。<锅炉燃烧设备。西安交通大学出版社,1990.衡阳市能源利用监测站。热工测试报告。

  (上接第5页)如果是无油机,在双塔干燥器中,可用全部高温压缩空气作为再生气,然后通过后冷却器冷却(将凝结水排出),再经过干燥塔生产出成品气。同样不消耗再生气,节约能源。

  如果是有油压缩机,只需将传统的变压吸附干燥装置的再生气用高温压缩空气间接加热,也可达到减少再生气、节约能源的目的。

  总之,压缩空气变压吸附干燥装置的节能方法可以是多种多样的,问题是要抓住关键,由定性到定量,由理论到实际,反复修正,逐步完善。

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