摘要：介紹了零氣損干燥機的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及這些設(shè)備在投運以后出現(xiàn)了一些問題，通過對這些問題進行分析和處理，總結(jié)運行標準，讓干燥機發(fā)揮最佳運行效果。

關(guān)鍵詞：干燥機；露點；溫度

0 引言

在鋼鐵行業(yè)中，壓縮空氣應(yīng)用范圍廣泛，為生產(chǎn)提供儀表、動力、除塵等氣源，隨著設(shè)備精度越來越高，自動化越來越先進，對壓縮空氣的品質(zhì)要求也逐步提高，某鋼廠壓縮空氣系統(tǒng)共建設(shè)4個空壓站，26臺空壓機配套26臺干燥機。2020年開始對干燥設(shè)備進行改造升級，將原組合式干燥機替換為鼓風零氣損干燥機。

1 實驗材料與方法

1.1 零氣損干燥機工作原理介紹

零氣損干燥機主要由汽水分離器、吸附塔、鼓風機、過濾器、加熱器、冷卻器以及若干閥門組成。

零氣損干燥機由兩個干燥塔組成，主要工作原理是利用吸附劑的吸水特性，對壓縮空氣進行物理吸附，從而將壓縮空氣中的水分除去；與此同時，另外一個吸附塔進行再生。再生完畢后與工作的再生塔進行切換，依次反復(fù)進行， 使得壓縮空氣出口壓力露點達到-40℃以下[1]。具體流程見圖1。

1.2 運行現(xiàn)狀分析

自2022年完成改造投運以來，壓縮空氣經(jīng)干燥出來的壓力露點時常出現(xiàn)高于控制露點-40℃的情況，嚴重時可達-10℃及以上，對壓縮空氣品質(zhì)控制造成一定威脅。經(jīng)分析統(tǒng)計，露點超標的設(shè)備主要分布在1/2/4號空壓站。

1.3 影響干燥機露點波動因素

據(jù)現(xiàn)場調(diào)研以及查閱相關(guān)文獻資料，影響干燥機露點波動主要有以下幾點；

1）干燥機進氣量

當進氣流量超過設(shè)計標準時，干燥機干燥吸附能力下降較快，運行周期末期容易出現(xiàn)露點超標，反之露點處于更好水平。站區(qū)干燥系統(tǒng)運行模式主要集中主管供氣，經(jīng)干燥機、過濾器輸送到外部匯總管，每臺干燥機的流量受流經(jīng)的干燥機、過濾器、管道、閥門阻力影響，阻力大時流通量減少，反之增加。從1號空壓站跟換3組濾芯后其干燥機壓差從4 kpa上升至12 kpa（表明流通量增加，已經(jīng)大于設(shè)計標準250 Nm3/min），同時這三組干燥機的露點出現(xiàn)一定幅度下降，該現(xiàn)象表明過濾器的壓阻差異可能是影響流量分配不均的主導(dǎo)因素之一。

2）吸附劑吸附能力和比例配置

吸附劑是干燥機實現(xiàn)干燥能力的最關(guān)鍵材料，其能力主要體現(xiàn)在填料的種類、比例和填裝量，目前常用的填料為分子篩和Al2O3，其中分子篩的吸附能力是Al2O3的1.8倍左右，相同填裝量下分子篩填裝比例越高干燥能力越強。

3）干燥機的加熱再生和循環(huán)周期設(shè)定

在有限的吸附能力內(nèi)干燥機的運行周期越長，末期的干燥性能越差。干燥劑的再生是否完全由再生溫度和時間決定，在合理區(qū)間內(nèi)再生溫度越高，實現(xiàn)完全再生所需的時間越短，再生是否徹底對干燥能力影響較大。

4） 環(huán)境溫濕度

空氣濕度高時，進入干燥機的壓縮空氣濕度也會上升，在一定程度會縮短干燥劑吸附能力的消耗時間，從而影響露點。另外，干燥劑采用空氣加熱循環(huán)再生，空氣濕度大對再生能力有影響，該類因素應(yīng)當在設(shè)計時加以考慮。

5）其他

如干燥劑的劣化、干燥機入口溫度過高、干燥劑填裝形式、干燥劑質(zhì)量等。

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 露點超標原因初步分析

1）個別干燥機存在過濾器堵塞情況

1號空壓站共配置7臺空壓機（對應(yīng)7臺干燥機），對該空壓站進行干燥機過濾器檢查發(fā)現(xiàn)，部分干燥機進出口壓力差相差較大，其中5/6號干燥機壓差在10 Kpa以上，其它干燥機在3-5 Kpa，依次初步反推壓差較小的存在干燥機后過濾器堵塞情況，經(jīng)對2/3/5號空壓機過濾器拆解后，均發(fā)現(xiàn)過濾器內(nèi)濾筒出現(xiàn)內(nèi)部擠壓變形，過濾材料表面和內(nèi)部有較多的棕褐色粉塵。過濾器的變形以及堵塞導(dǎo)致了過濾器壓差較大（對應(yīng)的干燥機壓差現(xiàn)象為較?。?，空氣流通阻力變大，流通量減少。根據(jù)不同干燥機前后的壓差我們可以初步判斷5/6號干燥機過濾器壓差相對較2/3/4小（干燥機壓差較大），空氣流通處理量大，干燥劑的吸附能力下降較快，干燥露點最大值也較大；2/3/4號干燥機過濾器壓差較小，空氣流通處理量小，燥劑的吸附能力下降慢，干燥露點整體比前者好。

2）吸附塔填料量未達標以及種類配比不合理

根據(jù)滿足露點＜-40℃的前提下，測算的填料量需滿足單塔至少4噸；而據(jù)現(xiàn)場施工時填料添加時候的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，單塔填充量大都在3.5噸左右，比計算標準少；

同時吸附塔設(shè)計填料組分主要有分子篩以及活性氧化鋁，填充1∶2/1∶3不等。因為氧化鋁具有高強度，不易破碎；在相對濕度高區(qū)間（60%～100%），吸水性能要優(yōu)于分子篩，但隨著含濕量逐漸降低，吸水性不如分子篩。所以，比例調(diào)整合理也是影響露點能否穩(wěn)定達標的原因。

3）干燥機進氣溫度偏高

按照干燥機設(shè)計擬定工況條件為滿足小于40℃的進氣要求，但據(jù)現(xiàn)場實測改造干燥機情況，部分設(shè)備進氣維持在40～45℃，據(jù)查看空氣飽和含水率對照表可得在同等壓力下，45℃的壓縮空氣含水量約為40℃的1.28倍，極大增加吸附塔的處理量，對于干燥效果造成很大波動[1]。

2.2 實驗調(diào)整

1）對過濾器進行更換

3月份對1號空壓站2/3/4號干燥機后濾芯進行更換后，干燥機壓差從3～4 kpa上升至10～17 kpa，表明過濾器阻力損失減小，空氣流通量增加，吸附劑處理能力下降增快，相應(yīng)的露點最大值也出現(xiàn)上升情況，而原來5/6/7干燥機壓差出現(xiàn)下降，空氣流通量減少，吸附劑處理能力下降變慢，相應(yīng)的露點最大值也出現(xiàn)下降情況，露點有所改善，其中6/7號干燥機達到-40℃以下。

2） 進行補加填料

根據(jù)設(shè)計標準，以及結(jié)合吸附塔的剩余空間進行調(diào)整，每座塔填充量調(diào)整為4噸，同時按照氧化鋁：分子篩=3∶2的比例進行配置。在補充填料后的干燥機露點溫度由-20℃提升至-35～-40℃之間，極大改善壓縮空氣的品質(zhì)。

3）改善冷卻器換熱效果

干燥機的進氣溫度偏高主要原因空壓機冷卻不充分，據(jù)現(xiàn)場拆檢空壓機三級冷卻器發(fā)現(xiàn)，水管側(cè)大部分存在堵塞以及腐蝕。針對此現(xiàn)象，主要通過縮短冷卻器維護周期，同時調(diào)整冷卻塔風機導(dǎo)葉以保證換熱效果，進一步降低空壓機冷卻器進水溫度。經(jīng)過調(diào)整，當前1～3號空壓站干燥機進氣溫度可以保證在≤40℃。

3 結(jié)束語

干燥機的露點對于壓縮空氣品質(zhì)是否達標起著決定性作用，通過本文的研究分析，后續(xù)對于類似露點超標情況的排查處理有著重要借鑒意義。

參考文獻

［1］ 吳先吉，孫光華.零氣損干燥機在梅鋼的應(yīng)用［J］.梅山科技， 2019（1）：3.DOI：CNKI：SUN：MSKJ.0.2019-01-002.