微加热(余热)再生式压缩空气干燥器

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1、万方数据2002年第l期(总第171期)压缩机技术0062971【2002)01．0021-04微加热(余热)再生式压缩空气干燥器事两清(广西工学院管理系，广西柳州545001)摘要：对徽加热f余热)再生式压缩空气干燥嚣再生耗气量受加热器进行设计计算，并对有热、无热和余热吸附式干燥器进行经济效益分析。关t词：压缩机；废热；干燥器；加热器中囝分类号：TQ051，8+92文献标识码：B1慨述在工业生产中，有些行业如化工仪表、气动控制、粉粒输入输送、烟草、食品、医药等行业要求使用干燥的压缩空气。干燥压缩空气的方法有吸附法、冷冻干燥法、压力升降法。想要得到较低露点的压缩空气一般

2、都采用吸附法。目前我国吸附式干燥器大部分是无热再生、有热再生和微加热再生干燥器。这几种干燥器在节能及结构上都存在一定的缺点，如：无热再生空气干燥器再生时要消耗15％的干燥后的压缩空气，因此造成了已经压缩净化后的压缩空气的浪费，从而导致了电能的浪费和设备能力的浪费。有时因再生耗气量太大而不能满足用气点的需要。而加热再生和微加热再生空气干燥器要消耗一定量的电能，同时对电加热的控制部分要求也较严，否则会影响干燥器的安全运行。针对上述产品的缺点，我们设计了利用压缩空气的余热进行再生空气的加热，这样既保持了微加热有再生干燥器的优点．同时又避免了它们的缺点，使压缩空气的废热得到了利

3、用。2余热干燥器工作原理及特点2．1余热干燥器的工作原理余热再生式压缩空气干燥器的工作原理是根据变压吸附原理去除压缩空气中的水份。即：使干燥器一个塔体处在工作压力状态下．对空气进行吸附干燥．此时该塔内空气中的水蒸气分压力高于吸附剂表面水蒸气分压力，水蒸气向吸附剂表面转移收璃日期：200l0902并逐步提高吸附剂表面水蒸气分压力．最后达到平衡，这就是吸附干燥过程。而另一个塔体处在低压状态下对吸附剂进行脱附再生。此时该塔内再生空气中的水蒸气分压力低于吸附剂表面水蒸气分压力．水蒸气由吸附剂表面向空气中转移，并逐步降低吸附剂表面水蒸气分压力．景后达到平衡，这就是脱附再生过程。余

4、热再生式干燥器有效地利用r空压机Ⅱ级摊气中的废热加热再生空气即加速水蒸气由吸附剂向空气中转移，提高了吸附剂再生过程。由此两塔体干燥再生循环交替运转连续提供f燥的压缩空气。2．2余热干燥器的工作特点由于空气在被压缩过程中的体积缩小、温度升高．压缩机Ⅱ级排气温度可达140～160℃，此时在Ⅱ级排气后、Ⅱ级冷却器之前加一加热器，使再生气利用排气温度加热，可把再生气加热至100～130℃．从而降低再生气消耗量．达到节能的目的。3余热干燥器设计计算吸附式干燥器的工作原理是利用吸附剂如铝胶、分子筛等在低温高压下能吸收空气巾的水份，在低压高温下，能解吸水分的性能特点。将吸附剂装入耐压

5、容器(干燥塔)中，两个干燥塔交营工作．一个再生，一个吸附，使压缩空气得到干燥，其吸附过程和再生过程的影响因素有压力的高低、温度的高低、气体流速的大小、吸附荆本身的性能质量、空气的含水量等，所以在设计时我们分析了国内外吸附式干燥器的优缺点．对吸附时阀、再生万方数据压缩机技术时间、气体流速等参数进行了优化．特别是对余热再生加热器进行了精心设计，并经过检测证实了设计的可行性。余热再生式空气加热器设计：3．1设计参数(1)气体流量：热流体：10Nm3／min冷流体：0．7Nm3／rain(2)工质温度、＼进口出口热流体130℃125℃冷流体40℃tUO℃(3)工作压力：管内0．

6、2MPa，管外o．82MPa(4)结构型式：采用蛇管式，紫铜管尺寸垂16X1、盘管中径De=垂160．如图1。a热空气进1：3b测温口c．热空气出nd再生气流出口e．再生气流进1211壳体2导气芯部件3换热器盘管图13．2传热系数计算(1)管内传热系数^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)冷流体的平均温度t￥=40+100／2=70℃在70"C时干空气的导热系数K=2．96×10-2W／m·12=2．96×102x0．86=0．0255ca】第l期在70℃时干空气的流体粘度“=20．1×10。6kg／m·sPr=0．701比热C=0．24cal／妇管壁温度t管=(Ro+125)／2=127．5℃在127．5℃时，千空气的流体粘度pw=23．1×106lg／m·shi=C-hL=C·k／di×0，027Reo8