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：
- u+ y, O) F/ p, h
' p$ Z: Z* i  R- e& O说明：
5 n" C: t1 J. g0 @1 }1. 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。
; `! B8 x' J4 Q  d  \- J3. 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）
, j" S2 q' M8 [4. 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）
9 e5 Y$ F- Z7 F8 x
额定流量：A Nm3/kg
* l& A/ Q6 B& o8 ^- e8 C7 V空气密度：B kg/ Nm3
进气温度：45℃
& E# S7 N0 X& d2 V6 `2 y! v进气压力：0.7MPa(表压)
; x, Z% L6 ]0 z; k5 F5 |' h进气含湿量：饱和气态，无液态水，约为7.7 g/kg
出气露点：-20℃
出气含湿量：0.1g/kg

运行时间：t min
再生气温度：50℃（假设吸附时发热，升温5℃）
再生压力：0.1MPa
$ n* X8 O, `! f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
再生气量：(7.6*A*B*t)/{(41.1-0.1)*B}= (7.6/41)*A= 0.18*A*t
" \3 K% B9 B8 C, L8 o# S  |& I9 d
6 q1 X- A- \! N7 R: W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
0 C" ~; U0 i. g2 ~7 Q
) H7 D2 t1 f# A再生压力：0.05MPa
再生压力下饱和含湿量：56.0 g/kg3

1 q# B8 c$ c. Q  R( {6 q8 r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
5 W' ]" y+ ]" q5 w8 s再生气量：(7.6*A*B*t)/{(56.0-0.1)*B}= (7.6/55.9)*A= 0.136*A*t
1 p. t  A  U5 x5 c! e1 k. P# A
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。
+ b$ B. r  E0 z: Y7 l# @1 o
) f  L- l8 D3 }* p$ m& ~* J2 }: j# q- F: H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。

' I; |# I9 [! d5 C# `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。

, U) ~& P% U( o4 j5 t' W+ A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！
) Z$ W8 N/ Y. z8 T% ]/ S
; p& D& K: M5 Y" F. f. k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
  j4 s" t: D! \2 q% K居然看完了

5 X, U% S- w+ c* e6 G' \我是抛砖引玉，坐等大神指教！

Horstcai

june547435850 发表于 2016-3-21 15:44
0 e0 z& S/ o, q& `- s6 q% A9 r  q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 ...

  O# _, C5 S: \* f9 L3 G( J/ ^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%