2023年《安全技术》之零气耗余热再生空气干燥器的节能效果分析.docx

零气耗余热再生空气枯燥器的节能效果分析 压缩空气凭借其平安、方便的特点，在现代工业里得到越来越普遍的应用。现代工业要求的高可靠性和文明生产也使得越来越多的客户需要得到无油无水无尘的净化压缩空气。而压缩空气要净化就要耗能，净化设备中耗能最大的是空气枯燥器。空气枯燥器有吸附式枯燥器和冷冻式枯燥器两大类，本文围绕无锡汉英公司创新的GYB型零气耗余热再生空气枯燥器，对各种空气枯燥器的能耗作出比较分析，为使用者的选型提供依据。 　　冷冻式枯燥器的有效供气量可到达100％，但是，由于受制冷的工作原理的制约，冷冻式枯燥器的供气露点最低只能到达3℃（压力露点）左右，而且它受进气温度的影响很大，进气温度每升高5℃，制冷效率就要下降30％，供气露点将显著升高。 传统的吸附式枯燥器要耗气，要耗电，综合算起来，能耗都高于冷冻式枯燥机，但它有冷冻式枯燥器不可替代的优点：供气露点低、稳定。目前常见的吸附式枯燥器主要有：无热再生枯燥器、加热再生枯燥器、余热再生枯燥器。 　　无热再生枯燥器是利用约15％的成品气对再生塔的吸附剂进行吹扫再生。其优点是：结构简单，维护方便；缺点是：耗气量大、能源品位高，有效供气量小，而且有时露点不够稳定。 　　加热再生枯燥器，需使用电加热器，将6％的成品气加热后，送入再生塔，使吸附剂升温再生。然后，还要利用6％的成品气，再将吸附剂冷吹至常温。它的优点是：工作周期比较长，而且供气露点稳定；缺点是：耗能仍然偏大，既要消耗6％的压缩空气，还要消耗一定的电能。 余热再生枯燥器是利用气体被压缩时所产生的热量，直接加热枯燥塔里的吸附剂，使其解附。我们知道无论是什么压缩机，气体在被压缩时，都会产生大量的压缩热，所以压缩机将气体压缩后就要配冷却器将气体冷却到常温。再送入后级设备进行枯燥处理。这样，大量的热能被浪费。而余热再生枯燥器就是利用了这局部能量。使得加热再生时不消耗压缩空气,在冷吹时才消耗2%的枯燥压缩空气,完全利用了压缩机的余热来完成吸附剂的再生（压缩机还可省去末级冷却器），也不需要鼓风机和电加热器。可节约能源70％，在能源危机的今天，它确实已是一种理想的节能型枯燥器。 无锡汉英公司创新的GYB零气耗余热再生空气枯燥器也是利用压缩机末级排气的高温热作为吸附剂的热再生，但它的高明不仅是利用了压缩机的余热来完成吸附剂的再生，更是在冷吹时不需消耗枯燥压缩空气，使得它成为零气耗，而且也不需要鼓风机和电加热器，可节约能源88％，在能源危机的今天，它确实成为一种最理想的节能型枯燥器。 　　GYB零气耗余热再生枯燥器的主要工作原理： 根本原理与传统变温吸附工艺类似。即吸附剂在吸附过程中吸附的水份，在再生过程中，来自压缩机的有高于110℃左右余热的气体作为再生气进入枯燥塔,依靠热空气的热扩散作用，由再生气体析出、并携带水蒸气，带出枯燥塔，彻底去除吸附的水份。为了对床层进行吹冷，以满足下一阶段吸附工作需要，防止空气出口露点由于存在床温而出现不稳定情况，零气耗的吹冷方法是先将高于110℃左右的全部余热气体在水冷却器I中冷却到40℃后，作为再生吹冷气体进入再生塔中冷却吸附剂，吹冷后气温又升高了，再在水冷却器II中辅助冷却到40℃后进入枯燥塔中，经吸附枯燥后流出。全流程无气耗，不用电加热器或鼓风机等耗电设备。可以说，GYB系列零气耗余热再生枯燥器是真正意义上的节能产品。 各种空气枯燥器的运行费用的比较分析: 　　以200m3／min离心式无油压缩机为例，分别按冷冻式枯燥机、加热再生枯燥器、余热再生枯燥器、零气耗余热再生枯燥器作一次运行费用的比较。 　　计算条件：200m3／min无油压缩机，每台功率为1100KW；压缩机末级冷却水量：50t／h；一年365个工作日，每天24小时连续运行；电价按1.0元／度计，水费用按0.5元／吨（仅考虑循环冷却水设备投资及运行费用）。 各种空气枯燥器的运行费用计算表 1 冷冻式枯燥器 冷媒压缩机功率：30.0KW，冷却水量：50t／h 全年的电费开支为：30KW×24 h×365天×1.0元／度＝262800元／年 全年的水费开支为：50t／h×24 h×365天×0.5元／t＝219000元／年 2 加热再生枯燥器 电加热器功率：100.0KW，耗气6%=12m3／min（相当于一台65KW的压缩机） 全年的加热器电费开支为：100KW×60%（通电时间）24 h×365天×1.0元／度＝525600元／年 耗气的电费开支为：65KW×24 h×365天×1.0元／度＝569400元／年   3 余热再生枯燥器 耗气2%=4m3／min（相当于一台37KW的压缩机），冷却水量：50t／h 全年耗气的电费开支为：37KW×24 h×365天×1.0元／度＝324120元／年 全年的水费开支为：50t／h×24 h×365天×0.5元／t＝219000元／年 4 零气耗余热再生枯燥器 冷却水量：80t／h 全年的水费开支为：80t／h×24 h×365天×0.5元／t＝350400元／年   各种空气枯燥器的运行费用汇总表   压缩机或加热器功率 耗气的功率 冷却水耗量 压缩机末级冷却水耗量 合计 冷冻式枯燥器 30.0KW 电费262800元／年 无 50t／h 水费 219000元／年 没利用 481800元／年 加热再生枯燥器 100.0KW 电费525600元／年 6%=12m3／min（相当于65KW的压缩机） 电费569400元／年 无 没利用 1095000元／年 余热再生枯燥器 无 2%=4m3／min（相当于37KW的压缩机） 电费324120元／年 50t／h 水费 219000元／年 利用50t／h可减水费219000元／年 324120元／年 零气耗余热枯燥器 无 无 80t／h 水费 350400元／年 利用50t／h可减水费219000元／年 131400元／年 　　使用余热再生枯燥器，不用压缩机末级冷却器，压缩机末级冷却用水转移到余热再生枯燥器使用，相当于余热再生枯燥器不耗冷却水。因枯燥剂再生时吸收了压缩机排气的大量热量，在经过枯燥装置本身的冷却器时，气体温度已大大降低，所以余热再生枯燥器冷却水用量小于压缩机末级冷却用水量，可降低冷却水耗量。 结论：在相同的工作条件下，使用余热再生枯燥器的运行费用少于冷冻式枯燥器，颠覆了传统观念：冷干机的能耗低于吸附式枯燥器！而零气耗余热再生枯燥器几乎不耗能，是节能最显著的机型。 如以加热再生枯燥器为基准，那么冷干机节能56%，余热再生枯燥器节能70.4%，零气耗余热再生枯燥器节能88%。如此大的节能效果，值得我们大力推广！长期使用余热再生枯燥器，用户可获得较大的节能带来的经济效益，地球人也能获得较大的社会效益。