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无热再生式压缩空气干燥器的工作原理及应用

摘要：对无热再生式压缩空气干燥器的推广运用是应时代发展的要求而生的，它是一种非常节能的干燥器，主要利用PLC可编程控制器、露点变送器、触摸屏还有其他一些相关设备，形成了露点控制系统，在这个基础上，还进行对无热再生式干燥器在节能方面的改造，使得压缩空气的质量得到很大保障，降低了干燥器能源消耗。

关键词：无热再生式；压缩空气；干燥器；工作原理

无热再生式压缩空气干燥器的主要依据是“变压吸附的原理”，即就是把压缩空气中的水分除掉以便获取干燥的压缩空气，运用这种干燥器，可以很大程度上实现常压露点温度-40℃以下甚至于比常压露点温度。无热再生式压缩空气干燥器的结构由两方面构成，一方面负责在正常的工作压力时，吸附干燥压缩空气的工作，另一方面主要负责正常压力下，脱附再生吸附剂的工作，这种构成结构被称为是双塔式结构，两方面互相交替工作，以便可以持续得到干燥的压缩空气。

一、无热再生式压缩空气干燥器的工作流程

（一）压缩空气干燥器的产生背景。现在越来越多的行业注重对无热再生式压缩空气干燥器的使用，一般而言，压缩空气干燥排水的设备都用吸附式干燥器，这样就能够得到更低的压力露点的压缩空气，主要运用冷冻干燥法、压力升降法以及吸附法进行干燥空气的压缩。在一些工业生产行业中，比如：烟草、医药品企业、电气化自动控制、化工企业对运用压缩空气干燥器的需求越来越强烈，因此，把吸附式干燥器运用到工业上，用以制备不高于零度压力露点的干燥压缩空气是最好的选择。

（二）无热再生式压缩空气干燥器的工作流程。无热再生式压缩空气干燥器的操作流程是这样的：压缩机压缩空气，空气随机进入储气罐，因为压力的缘故，

会有一些水析出来，这时的空气是以饱和状态进行工作的，进入干燥器后，压缩空气分别向不同的方向进入，对吸附剂进行脱附再生。每个方向工作时间为5分钟，在控制器的控制下进行自动切换。

二、无热再生式压缩空气干燥器的吸附过程

我们将能够对其它物体进行吸附且自身的吸附能力很强的物质成为吸附剂，在无热再生式压缩空气干燥器中，经常会使用的吸附剂有活性氧化铝、有硅胶以及分子筛，常用到的吸附质是水蒸气。

在吸附剂的表面，存在着大量的过剩能量，对其它物体表面的分子进行吸附，在吸附剂表面对其它吸附质物体进行吸附时，就是把吸附剂本身具有的“表面自由能”先降低才能使吸附作用的工程可以自发地进行。因此，无热再生式压缩空气干燥器中，在水蒸气被吸附时，外界不需要供给更多的能量，这是一个自发的过程。

三、无热再生式压缩空气干燥器的工作原理

（一）无热再生式压缩空气干燥器的工作原理.因为无热再生式压缩空气干燥器的使用原理是吸附原理，就是说把压缩空气中的水分去除掉。运用逆流无热再生的办法，运用的压力减低，就会有更少的单位吸附量出现，反过来，如果工作压力升高，单位吸附的吸附量就会随之增加。在吸附剂表面存在的气体分压力具有一种特性，就是能够维持自身与周围物体表面的气体分压力，在压力下能够使吸附剂进行吸附工作，为了让吸附剂获得更多的吸附热，就要运用吸附的放热反应。在等待再生的干燥塔内，运用节流减压的方式把一些干燥空气引入其中，在这个过程中，吸附剂上的吸附热这一能量在干燥塔上依然很好地被保存下来干燥塔可以完全对这一能量进行有效合理地运用，把吸附剂吸进的水分先脱干，就可以完成压缩空气干燥器的再生。

无热再生式压缩空气干燥器的结构比较特殊，是由两个双塔构成，其中一个塔负责干燥工作，另外一个塔负责再生工作。一个气流下降的再生过程和另一

个气流的上升干燥过程构成了其内部运行的循环过程。再生过程进行时，其中一些已经干燥的压缩空气被引出来，通过降压、膨胀一系列的途径，最后在干燥塔内聚集，引出一部分在干燥剂上吸附着的水分。再次把再生换成干燥时，在干燥剂上就会吸附压缩空气中的水分，如此进行反复循环，就可以完成干燥。

（二）无热再生式压缩空气干燥器的使用特点。在空气被不断压缩时，其体积在这个过程中逐渐减小，温度持续上升，这时，压缩机二级的排气温度将会不断增高，最高可达140-160℃，接着在二级冷却器之前和二级排气之后，在进行加热，将再生式压缩空气干燥剂的温度加热直至100-130℃，这样就可以减小能量消耗，实现节能目的。

（三）无热再生式压缩空气干燥器的结构构成。无热再生式压缩空气干燥器的构成主要有：一个梭阀、两个电磁阀、消声器以及止回阀、电控箱、两个干燥塔、加热器组成，因为干燥器的运行方式是把空压机二级的废热量先加热，然后在进行生气过程，就要求多增加一个加热器放置在空压机二级排气的出口。将这个加热器直接放置在空压机二级排气的出口上，在将加热器二级排气出口处连接上二级冷却器，就完成了对原有空压机的改制。

（四）无热再生式压缩空气干燥器的安装应用。无热再生式压缩干燥器应该安装在环境温度0-55℃的室内，并且要保证安装在坚固稳定的平面上，四周还要保留足够的空间，在干燥器内的气体必须要进行一定的装置预处理，以便更好地保证干燥器的性能和寿命，在安装时，气体温度应该低于45℃，含油量小于1mg/m3，不能够有液态状水的存在。在进行干燥器的启动时，第一步要把压缩机县启动起来，待线管压力超过0.4mpa以后，把电脑控制箱上的开关开启，在显示器上会出现干燥器的双塔循环往复的切换周期，在三种时间状态中任选一种，进行确认，干燥器便会按照你设置的时间进行倒计时的工作。在面板上在设置一个模拟图，用指示灯来显示目前的工作状态。另外，在长时间停止不用无热再生式压缩空气干燥器后，对其第二次运用时，应该首先处理吸附剂的干燥工作。

四、无热再生式压缩空气干燥器的经济效益分析

无热再生式压缩空气干燥器是运用空压机的废热量进行的加热再生气的过程，使得在再生耗气量方面，由之前无热再生耗气的15%减到5%，时间周期也有很大的增长，由之前的10分钟增长到60多分钟，以便把各个电磁阀的开启频率最大化地降低，使其寿命得到延长。通过对一台有热再生、微加热再生干燥器与相同规格的10m/min的干燥器进行的对比分析，可以看出，无热再生式压缩空气干燥器与余热再生式压缩空气干燥器相比节约的电量是46440kw.h。与电加热干燥器相比每年节约电量58240kw.h。与微加热电热器相比每年节约电量是

36370kw.h。可以看出，无热再生式压缩空气干燥器是一种很节能的干燥器，它比其它的干燥器在使用方面更有优势。

结束语

能够获得-40℃以及以下常压露点的一个很重要的方式就是无热再生式压缩空气干燥器，现在在国内对它的运用和推广也很普遍。上文主要通过对压缩空气干燥器的产生背景、工作流程、干燥器的吸附过程进行了简要的论述，重点介绍了无热再生式压缩空气干燥器的工作原理以及它的经济效益的分析。可以得出，这种干燥器可以很大程度上的节约能量，具有非常广阔的发展前景。

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