吸附式干燥机的结构和原理
本文以主流的“变压吸附式”干燥机为例进行讲解。
● 无热吸附式——使用一部分经过干燥后的压缩空气,经降压后吹扫吸附剂,实现吸附剂“再生”;
● 微热吸附式——与无热吸附式的区别在于,用于吹扫的压缩空气经过电加热器进行了加热;
● 鼓风吸附式——与微热吸附式不同点在于,不再使用压缩空气,而是通过鼓风机鼓风的方式;
● 压缩热吸附式——与鼓风吸附式不同在于,加热使用回收空压机压缩过程中产生的热能。
变压吸附(Pressure Swing Adsorption)原理
吸附对于同一被吸附气体(吸附质)来说:温度越低,压力越高,吸附量越大,反之,温度越高,压力越低,则吸附量越小。
* 虽然“吸附再生”时,有些种类的吸附式干燥机会加热“再生”气源,有变温的过程,但从吸附到脱附总体来说,主要还是变压吸附原理。
问
▍吸附式干燥机的基本结构
答
无热吸附式干燥机主要由两个装有吸附剂的干燥筒、切换阀、单向止回阀、消声器、控制器等组成。
目前市面上比较新颖的鼓风吸附干燥机、压缩热吸附式干燥机,原理上和微热吸干机并没有什么不同。区别在于“脱附再生”的方式不再使用或少量使用成品高压压缩空气吹扫,而是使用外部鼓风机鼓风加热后(压缩热吸附使用回收压缩机热量的方式加热)对吸附剂“再生”。
问
▍吸附式干燥机的工作流程
答
需要干燥的压缩空气交替流经两个吸附塔,当其中一个吸附塔在高分压的状态下,干燥剂(如硅胶、氧化铝、分子筛等)吸收大量的水分,而另一吸附塔则由再生气管道通入干燥的低压气体,脱附干燥剂吸收的水分,实现干燥剂的再生。并在设定的时间周期循环交替吸附或脱附再生。
如上图左所示,在【A塔吸附、B塔再生】时,待处理的压缩空气经切换阀【IA】(此时切换阀RA、IB关闭状态)进入【干燥塔A】,压缩空气中的水蒸气被吸附剂吸附后经单向阀【CA】至出口排出。其中一部分流经干燥塔的压缩空气经【RV】节流阀降压至大气压,吹扫【干燥塔B】中的吸附剂实现“脱附再生”,这部分压缩空气携带脱附出的水经切换阀【RB】至消声器,向大气中排出。
当按设定双塔切换后则如上图右所示,阀门的动作与上述刚好相反,即实现了【B塔吸附、A塔再生】。
下图为微热吸附式干燥机的流程。
微热吸干机的工艺流程区别仅仅在于“脱附再生”的吹扫气源经过了加热器加热。
从脱附特性来看:温度越高、压力越低,吸附量越小。温度更高的压缩空气可以让脱附再生更彻底,因为吸附剂的吸附容量总是有限的,脱附得越彻底意味着吸附水蒸气时的效果越好。换而言之就是干燥程度更好(露点温度更低),而且所需的压缩空气较无热吸附要少,从综合能耗来说较无热吸附低。
鼓风吸附式干燥机,不再使用压缩空气作为“再生”气源,而使用鼓风机鼓风作为“再生”气源,减少了压缩空气消耗量,整体能耗上有所降低。