2024-03-11

什么是空气干燥器?


 
在气动系统中,压缩机吸入总是包含一定量水蒸气的环境空气。将空气压缩到大约100 psi的过程会提高空气的温度,但也会提高露点和保水能力。下游的任何后续冷却都可能导致一些水蒸气凝结。气动系统中的液态水会产生腐蚀和细菌滋生等问题,进而导致控制缓慢或组件故障。因此,经常需要空气干燥器以减轻水的问题。
 
在典型的系统中,空气从压缩机流到后冷却器,该后冷却器降低温度,引起冷凝并去除大部分水。有时会安装聚结过滤器以去除多余的水。但是,如果回路需要进一步处理,则必须配备空气干燥器。他们将压缩空气中的大部分或全部水去除,直到它们到达关键的部件或过程。以下是主要类型。
 
冷藏空气干燥器通过冷却压缩空气温度并结露来除水。内部水分分离器收集液态水并将其送至排水管。冷冻干燥器通常会产生压力露点在35至40°F之间的空气。它们通常用于一般的工厂运营中。它们可能不适用于需要极其干燥的空气的更关键的过程,并且它们不适用于温度低于冰点的电路。
 
冷冻干燥器被认为购买和操作非常经济。它们分为两类,自行车和非自行车。顾名思义,一种类型间歇运行,另一种则连续运行。用户应考虑使用循环干燥器,该干燥器仅可通电以满足需求,从而减少电力消耗和能源成本。
 
干燥剂空气干燥器的工作原理不同:它们以可逆的方式从气流中吸收水分并吸附到干燥剂上。它们产生的露点低,因此在亚冰冻条件下或过程需要极干燥的空气时是很好的选择。有两种类型:无热和加热。
 
无热干燥剂干燥器在两个相邻的罐(称为干燥塔和再生塔)中装有干燥剂。充满水分的压缩空气流入干燥塔,在干燥塔中经过并与多孔干燥剂结合。极度干燥的空气以–40至–100°F的压力露点离开干燥器。
 
这种吸附过程还会产生热量,通常会使空气温度升高多达20°F。为了从干燥剂中除去水,第一塔的约15%的干燥空气被引入第二再生塔。在此,干燥的压缩空气在通过干燥剂时膨胀至大气压,并将水从干燥剂中吸出,这是由于吸附热导致空气温度升高所致。然后将潮湿的空气从系统中排出。干燥器以固定的间隔在干燥和再生操作之间循环,因此一塔总是干燥进入的空气。
 
顾名思义,加热的干燥剂干燥器在回路中有一个加热器。就像无热版本一样,一塔中的干燥剂可以去除空气中的水分。最终产生的压力露点范围为–40至–100°F。第二个塔可再生用过的干燥剂。阀门将离开干燥塔的大约8%的空气转移,并使其通过加热器。然后,这种干燥的热空气越过再生塔中的干燥剂,从而释放先前捕获的水分。然后通常通过消声器将潮湿的空气排到外面。
 
在权衡无热式干燥器和干式空气干燥器的优点时,请记住经济性。产生压缩空气的成本可能是相当大的,并且加热的干燥器使用的压缩空气少了约50%进行再生。另一方面,加热器可能需要大量电力。因此,用户应查看应用程序的详细信息,以确定哪种类型的成本更低。
干燥剂干燥器的一种相关类型是压缩热干燥器。这些是干燥剂干燥器的特殊版本,可重复利用无油空气压缩机产生的热量,并且具有很高的能源效率。在吸附式干燥器中,来自压缩机的高温高压空气(通常高于300°F)首先进入再生塔,并从干燥剂中释放水分。气流然后离开并通过后冷却器,将空气温度降低到100°F左右并除去一些水。然后,冷空气流经干燥塔,并以大约–40°F的露点流出。
 
吸附式干燥器与无油压缩机相结合,可产生不含水和油的高质量压缩空气,适用于食品,饮料和制药业。与冷藏和常规干燥剂干燥器相比,吸附式干燥器的前期成本更高。但是,由于它们由压缩机的废热提供动力,因此吸附式干燥器的运行成本极低。
 
膜式空气干燥器依赖于专门设计的膜材料的选择性渗透性,以及干燥器内部的压差。空气中的小水分子可以穿过膜中的微小孔;较大的氮和氧分子不能。
 
干燥器由圆柱形容器组成,该容器中装有一束空心的膜管。实际上,未经处理的压缩空气进入干燥器并流经管道。而且,管外部但容器本身内部的体积处于大气压下,从而在管壁上产生压差。进气通过管道,压差仅使水分子通过膜,而干燥的空气则离开装置。
 
一定百分比的干燥“吹扫”空气(通常为10%到20%)在管外再循环并带走水蒸气。根据设计的不同,压力露点的范围从40°到低至–40°F。
 
膜式空气干燥器结构紧凑,重量轻,不需要电源且没有活动部件,因此操作成本低,并且不需要日常维护。通常建议将这些单元用于使用点应用,靠近电气或爆炸危险以及偏远地区。
对于任何类型的干燥器,专家建议在上游安装标准过滤器和聚结过滤器。这样可以防止微粒,油和液态水进入干燥器,保持高效率,并有助于确保长寿命。
 
另一个建议是不要过度指定烘干机。很少有必要在最低露点下运行压缩空气系统的每个部分,这很昂贵,而且几乎总是浪费。另一方面,不要在干燥过程中漏水并指定露点过高。系统中的水损坏同样昂贵。专家说,用户仅应提供每种应用所需的干燥度,尤其是当干燥度因工艺或机器而异时。并且,与任何系统一样,在指定干燥器时要考虑前期和运营成本,流量和性能。
 

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