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：
, r! [/ r! o3 T# Z
说明：
  S8 n! ~& |, q9 {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。
, r- f3 t5 {" A7 ~; K8 O) G3. 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）
+ G8 o& o" a. j5 k% Q# \/ k6 \7 [. X4. 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 {6 j% H$ n+ i# t
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)
* v. i* V' a, `8 Q进气含湿量：饱和气态，无液态水，约为7.7 g/kg
4 ^5 a  G% {5 |. _5 C出气露点：-20℃
+ V8 c# |  |4 J出气含湿量：0.1g/kg
/ [% k3 c/ v( \8 \9 g6 t
7 V$ ^/ f6 s" e8 `运行时间：t min
再生气温度：50℃（假设吸附时发热，升温5℃）
2 T5 l. }5 d$ o- _. \再生压力：0.1MPa
再生压力下饱和含湿量：41.1 g/kg
" j9 U5 U. J; a$ k# M% Y2 a( r7 i/ E
8 b8 Z  i2 |  h  g5 Z& L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
5 S6 l5 b1 {" l/ f8 M
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
( Z: C8 [, m, G* J
; U$ _8 ^- g3 W再生压力：0.05MPa
% z$ z' @! Z4 p' v) V8 s再生压力下饱和含湿量：56.0 g/kg3
$ f$ V) a' {& [9 ?& |* Q' B
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
; K# q" ^, P% w* b再生气量：(7.6*A*B*t)/{(56.0-0.1)*B}= (7.6/55.9)*A= 0.136*A*t
% r3 y% T' ?6 q) R8 s1 |9 X
! b0 `% o; b* \5 v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。

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。
# a- Y1 Y. p6 A! z. P, c, F
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。
8 c9 m$ d1 L* k9 P7 O# U
/ _* D# ]5 ]$ F8 ^1 G  D7 U7 u: @% P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！

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
4 S3 p/ ^3 s2 N# n居然看完了

1 ]3 R: L4 C  p; ~& f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%