胡一萍

（肇慶市技師學院，廣東肇慶526020）

1 引言

具有明顯時代特征的“十二五”規(guī)劃，對壓縮空氣凈化設備行業(yè)的發(fā)展具有深遠的影響。我國壓縮空氣凈化信息網(wǎng)在市場研究的歷史數(shù)據(jù)分析的基礎上，結合“十二五”規(guī)劃的新思想、新目標、新模式、新舉措等全新理念，對2011～2015年中國壓縮空氣凈化設備市場發(fā)展趨勢及特點做了深入分析和預測。廣大壓縮空氣凈化設備企業(yè)要分析和應對面臨的機遇和挑戰(zhàn)，充分把握“十二五”時期的發(fā)展機遇，提高企業(yè)的競爭力。

對壓縮空氣凈化設備企業(yè)來說，如何改進產品，按需生產，增強產品競爭力，以取得最佳的經濟效益是一個重大課題。而發(fā)展高效低碳環(huán)保節(jié)能型干燥裝置是壓縮空氣凈化設備行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是增強企業(yè)競爭優(yōu)勢的有力保障。

2 ARD-II型干燥裝置的對比性實驗研究

無熱再生壓縮空氣干燥裝置目前在國內外應用十分廣泛，占所有類型干燥裝置總產值的60%左右。這是因為無熱與有熱比較，具有體積小、成本低、結構簡單、工作穩(wěn)定可靠及安裝維護方便等優(yōu)點。但無熱再生壓縮空氣干燥裝置要耗費大量的成品氣用于再生。例如：通常一臺100m3/min的無熱再生干燥裝置，需要耗掉15m3/min的成品氣用于再生，每天就耗費3600m3的成品氣（每天按8h工作，即4h再生計算），那么每年要耗費1296000m3干燥壓縮空氣，這是一個巨大的數(shù)字。因此，如何降低操作成本，減少能源的消耗，即減少再生耗氣量，已成為無熱再生壓縮空氣干燥裝置發(fā)展的重要課題。

從一般的工藝計算我們可知，傳統(tǒng)的設計取額定流量100%，而用戶實際卻很少用到100%，取相對濕度ψ為100%，取進氣溫度為40℃。也就是說，我們的設計考慮選取了最為惡劣的工況條件。若設定工作循環(huán)一周期為10min（即5min工作、5min再生）。本文的試驗表明，再生氣需要量與溫度、壓力、流量等因素有關。因為壓縮空氣系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，以上三個因素會受時間、環(huán)境、溫度、相對濕度的影響。而且隨地域不同、季節(jié)不同將變化更大，這就意味著恒定的再生耗氣量會浪費掉部分干燥壓縮空氣。

試驗發(fā)現(xiàn)，當設定一常壓露點時（-40℃），工作時間隨著溫度、壓力、流量的變化而變化。我們對不同溫度、壓力和流量的無熱再生壓縮空氣干燥裝置進行了半年多的試驗，現(xiàn)將部分試驗數(shù)據(jù)整理歸納列表如下：

2.1 進氣溫度對工作時間的影響（見表1）

工況：（常壓）露點設定為-40℃、壓力為0.7MPa、額定流量為12m3/min。

從表1中可以看到，進氣溫度越低，工作時間越長（再生時間恒定時），再生氣需要量就越少。

2.2 壓力對工作時間的影響（見表2）

工況：（常壓）露點設定為-40℃、進氣溫度為35℃、額定流量為3m3/min。

從表2中可以看到，工作壓力越高，工作時間越長（再生時間恒定時），再生氣需要量就越少。

表2 壓力對工作時間的影響

2.3 流量對工作時間的影響（見表3）

工況：（常壓）露點設定為-40℃、進氣溫度為40℃、壓力為0.7MPa。

從表3中可以看到，額定流量越小，工作時間越長（再生時間恒定時），再生氣需要量就越少。

表3 流量對工作時間的影響

歸納起來我們可作出進氣溫度、工作壓力、流量對再生耗氣量的影響曲線（見圖1）。由圖1可知，用露點控制儀控制出氣露點，能減少75%的再生耗氣量。如果選擇常壓露點為-25℃，能再節(jié)省7%的再生耗氣量（即相對15%的再生耗氣量而言，可節(jié)省82%的再生氣）。節(jié)能、環(huán)保效果十分顯著。

圖1 進氣溫度、工作壓力、流量對再生耗氣量的影響曲線

例如：一臺100m3/min的無熱再生干燥裝置，再生耗氣量由原來15%降到5%，則每天就可節(jié)約再生用氣2400m3的成品氣（每天按8h工作，即4h時再生計算），那么每年可節(jié)約864000m3干燥壓縮空氣，經濟效益十分顯著。

3 低碳環(huán)保型干燥裝置的優(yōu)越性

我們研發(fā)的新型低碳環(huán)保型壓縮空氣干燥裝置，采用了新的露點控制儀，傳感器監(jiān)測其出氣露點，用戶可根據(jù)不同的露點要求，設定出氣露點，并根據(jù)工況變化自動檢測調整循環(huán)切換時間。工作時間的切換可由原來的5min延長到15～20min，這樣就大大地降低了操作成本，減少了再生氣用量（1～3倍），達到了最理想的節(jié)能環(huán)保效果，經濟效益相當顯著。

從圖2中我們十分清楚地看到，在吸附狀態(tài)下，水份被干燥劑所吸收，干燥干凈的壓縮空氣進入上控制部件，在A罐干燥的同時B罐再生。這一過程是通過節(jié)流閥允許一小部分氣流通過小孔膨脹到大氣壓后再從B罐的頂部流到底部來完成的。通過小孔的空氣是干燥的，由操作壓力膨脹到大氣壓，使已干燥的空氣重新在B罐底部帶上水份，由空氣排空閥排走，并由消音器消音。在預定時間后，排空閥關閉，并使B罐內壓力上升到與A罐平衡。這時A罐上的出氣閥停止供氣，而由再生完畢的B罐供氣。同時，A罐上的排空閥打開，使容器減壓后并開始再生。在裝置的進氣口，我們設置了一個X型的微過濾器，去除不小于0.01μm的固體和液態(tài)微粒、油蒸汽等，以免干燥劑被污染。由于壓縮空氣干燥裝置切換時，卸壓引起沖擊而產生塵埃微粒，我們在裝置出氣口設置了一個Z型的微過濾器，將這些微粒除凈。因此，新型低碳環(huán)保型（ARD-II）壓縮空氣凈化干燥裝置將為用戶提供潔凈、干燥的壓縮空氣，并且十分節(jié)能、經濟。

圖2 工藝流程圖

4 結語

隨著科技的進步和工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，特別是對環(huán)境保護的重視，我國各行業(yè)對凈化壓縮空氣源的要求越來越高，壓縮空氣的污染及其凈化技術引起了各企業(yè)的重視。各種壓縮空氣凈化設備不斷被開發(fā)，市場需求與日俱增，壓縮空氣凈化干燥技術的發(fā)展不僅為新興的高技術產業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)提供潔凈、可靠的氣源，而且自身也從高新技術的發(fā)展中得到推進。因此，發(fā)展高效低碳節(jié)能環(huán)保型干燥裝置是壓縮空氣凈化設備行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是增強企業(yè)競爭優(yōu)勢的有力保障。

［1］ 劉廣文.干燥設備設計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2009.

［2］ 崔春芳，童忠良.干燥新技術及應用［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2009.

［3］ 潘永康，王喜忠，劉相東.現(xiàn)代干燥技術（第二版）［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2007.

［4］（加）穆朱姆達.工業(yè)化干燥原理與設備［M］.張慜，等譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2007.