什么是压力露点?吸附式干燥机的压力露点是多少?
JBT 10532-2017 一般用吸附式压缩空气干燥器,第5.3节,但应注意第5.2节的空气压力。
露点就是空气含有水分的能力,也就是在特定温度下,相对湿度100%的那个点。由于空气含有水分的能力和温度有关系,所以用温度来间接表示空气里水分的含量,这个值越小,空气含有水分的值越低。由于相同体积里水分最大含量基本不变,考虑到高压力变换到常压,体积会变大,相同体积里水分会进一步变小,也就是说压力露点转为常压露点时候会变小。通常高要求是-70℃露点,如果是压力露点,那么就是很高的要求了,但是实际上,吸附式干燥机我见过的最高的可以达到100ppb级别,正常保持在几个到几十ppb,就是千万分之一水分含量的水平,我的天,纯化器也就比这个高点。
未饱和状态气体在水蒸汽分压力不改变情况下减少温度,使之达到饱和时的温度叫“露点”。温度降到露点时,空气中的水汽便会凝固成水珠进行析出。湿空气的露点不但与温度相关,并且与湿空气中含水量的几个相关,水分含量大的空气露点高,水分含量少的空气露点低。
含有水汽的空气经空压机压缩后,水蒸汽相对密度提升,当压缩空气制冷时,压缩空气的相对湿度便提升,当温度降低到空气湿度达100%时,便有水珠从压缩空气中进行析出,这时候的环境湿度便是压缩空气的“压力露点”。
“压力露点”与常压露点中间的对应关系与“压缩比”相关。在“压力露点”同样的环境下,“压缩”比越大,所相应的常压露点越低。比如:0.7MPa的压缩空气压力露点为2时,相当于常压露点为-23℃。当压力提升到 1.0MPa时,一样的压力露点为2℃时,相匹配的常压露点降到-28℃。
吸附式干燥机的压力露点多少,取决与吸附式干燥机所采用有吸附剂种类和吸附压缩空气水分后再生是否充分。一般来说,吸附式干燥机的压力露点可以做到-20℃~-40℃。一些比较好的吸附式干燥机压力露点可以做到-70℃以下。
楼上说的是高要求【常压露点】是-70℃。说到压力露点,前提必须要标清压力参数,以供气压力0.7MPa来说,如果是氧化铝的吸附剂【压力露点】也就-40摄氏度,用分子筛的吸附剂效果好一点,能达到【压力露点】-60℃(【常压露点】是-70℃)。两种吸附剂造价不一样,具体用哪一种看用户的使用要求了,一般制药、食品、电子行业用分子筛,其他行业氧化铝的就够用。
当客户要求更低的压力露点(-20℃~-100℃)以获得深度干燥的压缩气体时,压缩气体吸附式干燥机往往是优先推荐的选择。而压缩气体吸附式干燥机分为无热再生和有热再生两大类。无热再生吸附式干燥机(LNXW型)一般可以满足处理量小气量压缩空气。根据变压吸附、再生循环的原理,利用自热(无需外部热源)进行吸附干燥。优点是结构简单,一次性投入成本小。缺点是再生耗气量大,约为15%~25%(JB/T 10532–2017⑴中规定≤25%)如果再生耗气量大,无疑会增加每年的运行成本。适用于高压气体、占地面积小、允许耗气的工况要求。
微热再生吸附式干燥机(LNXJ型)根据吸附原理,升高再生行程中的温度,可以有效提高吸附剂再生(脱附)的效率,从而减少再生气的消耗。在无热再生的基础上,增加了一组加热器,对再生气进行适当加热,吸附剂再生温度的提高,减少了再生气耗,再生耗气量约为10%~16%(JB/T 10532–2017中规定≤16%)。在压缩空气处理量为大气量下,该机型的耗气量仍然偏高,每年的运行成本甚至会超过一次性投资成本。适用于入口气体相对干燥、占地面积小、允许耗气的工况要求。
鼓风加热再生吸附式干燥机是当下变压吸附中最为节能的设备(LNXG-A零气耗型)首先塔体将通过减压阀将水分饱和后的吸附塔内气压降至大气压,然后鼓风机吸入外部空气,用加热器升高温度后,对吸附剂进行再生(脱附),使得再生行程不消耗成品气。
在冷却行程中用鼓风机吸入外部空气,对再生塔进行冷吹,同时发生预吸附现象(2)。此冷却行程也不消耗再生气量,但要求客户使用场地的环境空气较干燥:≤16g水/kg空气:40℃下≤RH34%(3);35℃下≤RH45%;30℃下≤RH60%;25℃下≤RH80%。适用于无冷却水、环境相对湿度较低(北方)、零耗气的工况要求。
如果客户使用场地的气温和湿度较高,可以在冷却行程中使用再生气进行冷却,因为再生行程利用了外部空气,故再生耗气量小,(LNXG-P微气耗型)为2%(JB/T 10532–2017中规定≤4%)。此时要求场地环境:≤32g水/kg空气:40℃下≤RH68%;35℃下≤RH90%。适用于无冷却水、环境相对湿度较高、允许略微耗气的工况要求。
我司独创的循环风冷模式(LNXG-INA零气耗型,该机型通过了“浙江制造”品质标认证),对再生塔进行冷吹,既避免了预吸附现象,也无需消耗再生气。要求场地环境:≤32g水/kg空气:40℃下≤RH68%;35℃下≤RH90%。适用于无冷却水、环境相对湿度较高、零耗气的工况要求。
如果对压力露点有较高要求(-50℃~-100℃),可使用循环水冷模式(LNXG-INW零气耗型)。水冷相对风冷机型,提高了冷却效率,更适合大气量的工况。要求有低于32℃的冷却水;场地环境:≤32g水/kg空气:40℃下≤RH68%;35℃下≤RH90%。适用于有冷却水、环境相对湿度较高、露点稳定、零耗气的工况要求。总体而言,鼓风加热再生吸附式干燥机耗气量小,微气耗机型为2%,零气耗机型接近零(0.1%),适合各种工况(如处理气量波动大、后续需要增加进气处理量)。综合能耗较低,在特定工况下甚至小于冷冻式干燥机的能耗。
虽然,鼓风加热再生吸附式干燥机有较多优点。但在再生行程中,鼓风机会吸入外部空气,加热后进入吸附塔。也就是说塔内会留存少量环境空气,对于要求高纯度气体的工艺,鼓风加热再生就不再适合。另外,鼓风加热再生也不适合极端高温潮湿的环境。如果遇到上述情况的客户,不妨考虑压缩热再生吸附式干燥机和三塔吸附式干燥机。
--END--备注:(1)中国机械行业标准JB/T 10532–2017《一般用吸附式压缩空气干燥机》(2)预吸附指吸附剂在吸附行程前吸附了部分其它来源的水分(3)RH是Relative Humidity的缩写,意思为相对湿度