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分析

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1、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分析刘萍中国汽车工业工程有限公司摘要：随着能源成本的不断上涨，节能型设备越来越受到企业的重视。压缩热再生空气干燥机是一种可以利用空压机自身压缩热或余热完成吸附剂再生，并且可以在冷吹时不需消耗干燥压缩空气，使得它成为零气耗，而且也不需要鼓风机和电加热器，以微热再牛吸干机为基准，其能源节约率可达95.5%o在能源危机的今天，它确实成为一种最理想的节能型干燥机。关键词：压缩热再生吸附式干燥机;空压机余热回收;节能;0引言当今节能已成为继煤炭、电力、石油和天然气之后的

2、“第五能源”。我国工业压缩机每年的电耗占全国总电耗的9.4%以上山，其屮很大一部分是空气压缩机能耗。而作为压缩空气净化过程中起关键作用的干燥机其能耗也不容小视，因此降低空气干燥机的能耗也逐渐成为专家们研究的课题。1目前压缩空气干燥机现状目前常用的压缩空气干燥机根据其工作原理可分为冷冻式干燥机、吸附式干燥机以及这2种干燥机的组合式干燥机。针对达到压力露点-40°C的压缩空气干燥机，目前使用较为广泛的无热、加热及组合式干燥机的能耗为:无热再牛吸干机消耗12~15%的成品气源;微热再牛吸干机消耗6~8%的成品气源外加0.0

3、045kW/Nm电耗;鼓风加热再生吸干机消耗2~3%的气源外加0.0135kW/Nm电耗;组合式干燥机消耗3~5%气源外加0.005kW/Nm电耗。全部转化为电耗约为每产生Nm干燥空气分别要消耗0.014kW、0.0095kW、0.0095kW及0.009kW的电能。对于一般的工业生产企业，压缩空气小时用气量几万Nm属十分常见，其年能耗总量也不容小视。针对上述情况，一款利用压缩机较高排气温度所含能量的新型吸附式干燥机一压缩热再生吸附式干燥机问世了。2压缩热再生吸附式干燥机压缩热再生吸附式干燥机是一种新型的加热再生吸附

4、式干燥机，其充分地利用了空压机高温排气的热量使吸附干燥剂加热再生(对应空压机述可省去末级冷却器)，取消了微热再生吸附式干燥机的电加热器，大大节省了电力能源的消耗和压缩空气成品气的消耗。压缩热再生吸干机又分为有气耗(1%)和零气耗两种。两种压缩热再生吸干机的工作原理与传统变温吸附工艺类似。即吸附剂在吸附过程中吸附压缩空气中的水分，在再生过程中，用来自空压机的高于110°C高温气体作为再生气进入干燥塔，依靠热空气的热扩散作用，由再生气体析岀、并携带水蒸气，带出干燥塔，彻底清除吸附的水分。有气耗和零气耗压缩热再生吸干机的差

5、别之处就在于冷吹阶段，有气耗压缩热吸干机冷吹吋是从干燥机的岀口引一部分气流经过节流孔，完成对再生塔的冷吹，这一小部分气流最后通过消音器排放到大气中，而零气耗压缩热吸干机的冷吹方法则是先将高于110°C左右的全部高温气体在水冷却器I中冷却到40°C后，作为再生吹冷气体进入再生塔中冷却吸附剂，吹冷后气温又升高了，再在水冷却器II中辅助冷却到40°C后进入干燥塔中，经吸附干燥后流岀。全流程无气耗，不用电加热器或鼓风机等耗电设备。表1各种空气干燥机的运行费用汇总表下载原表吸干机种类干燥机功率(kW)无热再生0.2微热再生10

6、0鼓风加热再生182普通余热再生1.0零气耗压缩热再生0.25压缩热吸干机的主要能耗是循环冷却水的能耗，对于闭式循环冷却水系统，主要是循环水泵的电耗。但采用压缩热再牛吸干机可以省去空压机的末级冷却器,减少空压机循环冷却水的能耗。经计算，压缩热再生吸附式干燥机平均每生产1血干燥空气只消耗0.003kW电能。可以说，压缩热再生干燥机是真正意义上的节能产品。3节能分析我们知道无论是什么压缩机，气体在被压缩时，都会产牛大量的压缩热，所以压缩机将气体压缩后就要配冷却器将气体冷却到常温。再送入后级设备进行干燥处理。这样，大量的热

7、能被浪费。而余热再生干燥机就是利用了这部分能量。使得加热再生时不耗费压缩空气，在冷吹时才消耗2、3%的干燥压缩空气，完全利用了压缩机的余热来完成吸附剂的再生(压缩机还可省去末级冷却器)，也不需要鼓风机和电加热器。下面以各种压缩空气干燥机的运行费用作为比较依据进行比较分析，为在同一标准下比较，以-20°C压力露点作为基准来比较，故不考虑冷冻式干燥机。以200Nm/min(1100kW)离心式空压机为例，分别对无热再生吸干机、微热再生吸干机、鼓风加热吸干机、普通压缩热再生吸干机、压缩热再生干燥机作一次运行费用的比较。计算

8、初始条件:200Nm/min离心式空压机，每台功率为1100kW;空压机循环冷却水量:50t/h;循环水泵房按贴建考虑，循环水泵电机功率IlkW;—年工作8000h(333天X24h),干燥机加热时间均按50%计算，电费0.7元/度(干燥机自耗气量折算成空压机功率)。以鼓风加热再牛吸干机为例示范计算步骤:200Nm/min鼓风加热再牛吸干机额定