摘要:作者依据多年从事压缩空气净化设备、尤其是吸附式干燥器的设计、实验、运行及指导选型的经验,分析了对吸附式干燥器运行影响颇大而又易忽视与混淆的因素,提出了相应的改善措施与选型方法,并对三种形式的吸附式干燥器进行了经济技术分析比较。 一、前言 现代工业及自动化生产中大量应用压缩空气,日益发展的现代工业技术又对气源提出了不同品质等级的要求。无论使用何种空气压缩机,当压缩比大于3时[1],经冷却或长距离管道输送,一般都会有冷凝水析出。冷冻式干燥器因其工作原理和结构所限,压力露点设置不允许低于2℃,而换热效率与分水效率决定了其出口真实露点不可能达到蒸发器的设定值,实测露点多在5~15℃之
间。所以,冷冻式干燥器虽有运行费用低 (约为吸附式干燥器的1/3~1/5)之优点,但由于干燥度低,对于寒冷地区的室外用气和长距离管道输送(包括室外贮气罐)的室内用气以及制造工艺要求深度干燥的应用场合,如精密仪器、电子、高级喷涂、射流控制、聚酯喷丝等则大量使用吸附式干燥器。本文将重点对吸附式干燥器的运行及其影响因素进行分析,以求对不同行业与类型的用户合理选择净化设备、提高产品等级有所帮助。 二、吸附的基础理论与干燥器工作原理 吸附是因吸附质与吸附剂分子间相互作用而发生吸附质分子相际转移的一种现象。 压缩空气的干燥常采用物理吸附方法。当待干燥的压缩空气与吸附剂充分(无时间限制)接触时,空气中的水分子扩散到吸附剂上并因范德华引力而被吸附。与此同时,被吸附的水分子因本身的热运动及外界气态分子碰撞,有一部分离开吸附剂表面返回气相,即发生脱附。当同一时间内水分子的吸附量与脱附量相等时,就达到了一个动态吸附平衡,此时吸附与脱附过程均在进行,但速度相等,这种动态吸附平衡是在一定温度与压力条件下建立的。当温度和压力改变时,系统原有的平衡关系将被打破而建立一个新的平衡关系。图1、2[2]所示为水在各种吸附剂上的吸附等温线和等压线,它描述了吸附过程的热力学特性。由图可知,一定温度下,水的吸附量随气相中水气分压增大而增大一定压力下,水的吸附量随温度升高而减少;即在低温或高压下水分被吸附,在高温或低压下水分被解吸。干燥器正是依此原理而工作的。
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