无热吸附式干燥机再生气量消耗比

Horstcai

市面上许多吸干机宣称可以达到5%的再生气消耗量，对此我深感疑惑。通过以下计算过程，应该是无热吸干机比较典型的工况：空气压缩机－－进储气罐－－过滤器（除液态水及油份）－－吸干机。我尝试从理论上找出依据，请大神指点：
* X  ?5 u9 x! f; f; x# X0 _
说明：
- ^2 S: h  Z" F/ p* S1. 含湿量均为Vaisala公司的“Vaisala Humidity Calculator” 计算所得。
2. 再生效率按100%，未考虑再生时再生气出口实际含湿量可能未达到饱和气态。故计算结果比实际值要低。
3. 考虑到吸附放热，设吸附热造成再生气温升5℃。（能否达到，待验证，仅为估计值）
% m9 ?* y( D! K* X/ D5 Q4. 再生压力按0.05与0.1MPa的表压核算，实际以我经验，只有极少厂家再生压力能达到0.05MPa的表压。（气体压力越低饱和含湿量越大，所以理论上再生压力越低越好，再生效率越高）

- f6 k9 ?5 ?$ I. S' u额定流量：A Nm3/kg
空气密度：B kg/ Nm3
进气温度：45℃
进气压力：0.7MPa(表压)
  U, U" r  J, Z, D; v2 ^进气含湿量：饱和气态，无液态水，约为7.7 g/kg
  G8 l. P0 h6 I3 \& p出气露点：-20℃
出气含湿量：0.1g/kg
; V/ v! K3 Y' i8 g$ N# `" W( `; q
% b8 N5 v8 `- [6 Z, V" l运行时间：t min
再生气温度：50℃（假设吸附时发热，升温5℃）
% _. l% k' i3 d3 }再生压力：0.1MPa
- [, I5 z$ u' X7 s( a, @再生压力下饱和含湿量：41.1 g/kg

吸附剂吸附水量（再生气需要带走水量）：A*B*t*(7.7-0.1)=7.6*A*B
0 B  s3 G, c# w( |3 t( c再生气量：(7.6*A*B*t)/{(41.1-0.1)*B}= (7.6/41)*A= 0.18*A*t

* Z. `2 v2 O6 K$ |2 R, O; M1 `# K以上再生气量是按0.1MPa表压再生压力，100%再生效率来计算所得，需要18%的额定流量
4 t5 t* Y* Q; C" b0 C0 s0 j
% L" @8 P/ B) K2 S" |0 H再生压力：0.05MPa
$ P. W# I" f5 k  t再生压力下饱和含湿量：56.0 g/kg3

吸附剂吸附水量（再生气需要带走水量）：A*B*t*(7.7-0.1)=7.6*A*B
再生气量：(7.6*A*B*t)/{(56.0-0.1)*B}= (7.6/55.9)*A= 0.136*A*t
# D4 z' W1 e6 w+ @/ Z- u
以上再生气量是按0.05MPa表压再生压力，100%再生效率来计算所得，需要13.5%的额定流量。
' g* \8 J, F# M/ k* u7 h
& d' k. x$ m) v以上计算过程很粗略，考虑到的影响因素也很少，实际过程中，还有种种因素会影响并降低再生效率。
9 E, M" z3 S* b3 A
综上所述，无热再生不论你采用何种塔体结构，如果你需要带走吸附进来的水份，在再生压力、露点要求都确定，无外界热源升温再生气温度的情况下，再生气量低于10%是不可能实现的事情。
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以上计算过程粗略中难免有疏漏之处，本人抛砖引玉，恳请大神拍砖并指点解惑！

Horstcai

如果考虑到前面加入冷干机，但根据冷干机原理可知，冷干机处理过后的气体温度有降低，但仍为饱和气态，我可以尝试计算下在入口温度在20左右时所需要的再生气比率。估计也好不到哪里去！

/ M7 \# `! J4 Y& D3 @- ^吸干机要想真正节能，个人认为以下几种方式的效率依次所高：微热再生－－鼓风再生（外部气源）－－余热再生（废弃热能利用）。

Bauer-service

居然看完了

Horstcai

Bauer-service 发表于 2016-3-17 21:12
居然看完了

我是抛砖引玉，坐等大神指教！

Horstcai

june547435850 发表于 2016-3-21 15:44
只是跟楼主分享一下，因为看到楼主莫名的亲切感。同行业的，懂得很多，而且看你的头像应该会作2D.3D的图。在 ...

呵呵，我不做营销，我只是看看学习下！

slin

無熱式再生原理是運用乾燥粒毛細現象未深層形成時,利用壓力釋放產生動能來將水份脫附,故吸附時間越短耗氣率越小；耗氣最基本量以最簡單的壓縮比運算方式，1atm/(p+1atm)計算，其中1atm:１大氣壓約14.7psi，p則為吸附壓力，以7kg/cm2壓力為例，則基本耗氣率＝14.7/(7*14.2+14.7)*100%≒12.88%；但因不論設計或購置評估皆會加上安全值，一般以使用的80%進行設計或採買，故耗氣量最小為12.88%/80%*100%=16.1%