在工業(yè)生產(chǎn)中,壓縮空氣的干燥處理是保障生產(chǎn)設備穩定運行、提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節。再生吸附式干燥機作為常用的壓縮空氣干燥設備,其能耗一直是企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。如何通過(guò)優(yōu)化再生流程,實(shí)現30%的成本降低,成為眾多企業(yè)追求的目標。本文將深入探討再生吸附式干燥機的節能核心,為企業(yè)提供實(shí)用的節能策略。
再生吸附式干燥機主要利用吸附劑(如活性氧化鋁、硅膠、分子篩等)對水分的吸附特性來(lái)降低壓縮空氣中的水分含量。其工作過(guò)程通常分為吸附和再生兩個(gè)階段。在吸附階段,潮濕的壓縮空氣進(jìn)入吸附塔,其中的水分被吸附劑吸附,從而輸出干燥的壓縮空氣;在再生階段,吸附劑上的水分被脫附排出,使吸附劑恢復吸附能力,以便再次進(jìn)行吸附工作。
1. 氣體消耗:在再生過(guò)程中,部分干燥后的成品氣或環(huán)境空氣被用于吹掃吸附劑,使其脫附水分,這部分氣體的消耗會(huì )增加生產(chǎn)成本。例如,無(wú)熱吸附式干燥機通常需要耗費約14%的成品氣用于吸附劑的再生;微熱吸附式干燥機雖加入電加熱器輔助再生,能耗相對較低,但仍需耗費約7%的成品氣。
2. 電能消耗:主要用于驅動(dòng)設備的風(fēng)機、加熱器等部件。例如,鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機中的鼓風(fēng)機和加熱器在工作時(shí)會(huì )消耗大量電能。
1. 壓縮熱再生技術(shù):壓縮熱再生吸附式干燥機是一種高效節能的設備,它通過(guò)回收空壓機排出的高溫潮濕空氣所具有的熱量,對經(jīng)過(guò)吸附過(guò)程的吸附劑直接加熱升溫,使吸附劑得到徹底脫水再生。由于在加熱再生過(guò)程中無(wú)需額外消耗成品氣或大量電能,從而大大減少了能耗。例如,在一些空壓機排氣溫度穩定且較高的工業(yè)場(chǎng)景中,采用壓縮熱再生吸附式干燥機可以顯著(zhù)降低運行成本。不過(guò),這種技術(shù)也存在一定局限性,其再生效果和程度往往受到空壓機的運行狀況和環(huán)境的影響較大。若原料壓縮空氣由螺桿式空壓機或離心式空壓機提供,其溫度一般均不高于140℃,可能不足以完全提供吸附劑充分再生所需熱量,有時(shí)需要增加輔助加熱器對壓縮空氣進(jìn)行補償性加熱,這在一定程度上又增加了能耗。
2. 鼓風(fēng)熱再生技術(shù):鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機標志性特點(diǎn)是再生氣源采用鼓風(fēng)機供氣。來(lái)自風(fēng)機升壓后的環(huán)境空氣,經(jīng)加熱器加熱至吸附劑再生溫度作為吸附劑床層解吸的再生氣體。這種技術(shù)在再生過(guò)程中僅消耗電能(用于鼓風(fēng)機和加熱器),相比傳統的無(wú)熱或微熱再生方式,減少了對成品壓縮空氣的消耗,大大降低了氣耗。例如,杭州聚科推出的KFD系列鼓風(fēng)機再生空氣干燥機運用變溫吸附 + 鼓風(fēng)再生工藝,與傳統無(wú)熱 / 微熱干燥機相比,其再生能耗降低超過(guò)55%,每年的運行成本節省30%以上 。在再生階段,它可細分為熱吹掃和冷循環(huán)。熱吹掃時(shí),鼓風(fēng)機抽取環(huán)境空氣,經(jīng)加熱器升溫至110℃以上,對吸附劑進(jìn)行脫附,排出水蒸氣;冷循環(huán)采用密閉循環(huán)系統,借助內置冷卻器對再生塔降溫,整個(gè)過(guò)程無(wú)需消耗壓縮空氣,真正做到零氣耗再生。
1. 智能傳感器與控制算法:通過(guò)安裝先進(jìn)的傳感器,實(shí)時(shí)監測吸附劑的飽和程度、壓縮空氣的流量、溫度、壓力等參數。利用這些數據,采用智能控制算法,根據吸附劑的實(shí)際工作狀態(tài)實(shí)時(shí)調整再生過(guò)程中的氣體流量和溫度。例如,當吸附劑尚未達到飽和狀態(tài)時(shí),適當降低再生氣體的流量和加熱溫度,避免不必要的能耗;當吸附劑飽和程度較高時(shí),及時(shí)調整再生參數,確保吸附劑得到充分再生。
2. 自適應控制技術(shù):使干燥機能夠根據不同的工況和用氣需求自動(dòng)調整運行模式。在生產(chǎn)淡季或用氣需求較低時(shí),自動(dòng)降低設備的運行功率,減少能耗;在生產(chǎn)旺季或用氣需求突然增加時(shí),快速響應,保證干燥機能夠穩定地提供干燥的壓縮空氣。
1. 與其他設備的余熱結合:對于存在余熱資源的生產(chǎn)環(huán)境,可以考慮利用余熱回收技術(shù)為吸附式干燥機的再生過(guò)程提供能量。在鋼鐵、化工等行業(yè)中,高爐煤氣、轉爐煤氣等余熱資源豐富,可將這些余熱引入吸附式干燥機的再生系統,為吸附劑的再生提供熱源,從而降低對電能的依賴(lài)并減少碳排放。
2. 內部余熱循環(huán)利用:在干燥機內部,優(yōu)化氣流和熱量的循環(huán)路徑,實(shí)現余熱的二次利用。將再生過(guò)程中產(chǎn)生的高溫氣體的熱量傳遞給待干燥的壓縮空氣或用于吸附劑的預熱,提高能源利用效率。
1. 清潔與更換過(guò)濾器:定期清潔和更換干燥機的過(guò)濾器,防止過(guò)濾器堵塞導致氣流阻力增加,進(jìn)而增加設備的能耗。堵塞的過(guò)濾器會(huì )使壓縮空氣流通不暢,為了維持正常的工作壓力,設備可能需要消耗更多的能量。
2. 檢查與修復漏氣:定期檢查設備的管路和密封件,及時(shí)發(fā)現并修復漏氣問(wèn)題。即使是微小的漏氣點(diǎn),長(cháng)期積累下來(lái)也會(huì )造成大量的壓縮空氣浪費,增加能耗。
3. 吸附劑的維護:定期對吸附劑進(jìn)行檢查,根據吸附劑的使用壽命和性能狀況,及時(shí)進(jìn)行更換或再生處理。確保吸附劑始終保持良好的吸附性能,避免因吸附劑性能下降導致的干燥效果不佳和能耗增加。例如,當吸附劑出現板結、失效等情況時(shí),會(huì )影響吸附和再生效率,此時(shí)應及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。
某電子制造企業(yè),原有一套傳統的無(wú)熱再生吸附式干燥機,運行成本較高。為了降低能耗,企業(yè)對干燥機進(jìn)行了節能改造,采用了鼓風(fēng)熱再生吸附式干燥機,并對控制系統進(jìn)行了優(yōu)化。改造后,干燥機的再生能耗降低了60%,每年節省電費約15萬(wàn)元。同時(shí),由于干燥機的干燥效果更加穩定,提高了產(chǎn)品的良品率,間接為企業(yè)帶來(lái)了更多的經(jīng)濟效益。
通過(guò)優(yōu)化再生流程,采用節能型再生技術(shù)、優(yōu)化控制系統、利用余熱回收以及定期維護保養等措施,再生吸附式干燥機有望實(shí)現30%甚至更高的成本降低。企業(yè)在選擇和使用再生吸附式干燥機時(shí),應充分考慮自身的生產(chǎn)需求和工況條件,結合這些節能策略,選擇合適的設備和運行方式,以達到降低能耗、提高生產(chǎn)效率的目的。隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步,相信再生吸附式干燥機的節能性能將進(jìn)一步提升,為工業(yè)生產(chǎn)的可持續發(fā)展做出更大貢獻。