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：

说明：
; A+ {% E! I) t2 c  f6 D1. 含湿量均为Vaisala公司的“Vaisala Humidity Calculator” 计算所得。
5 i" ?# b  U6 y. i% \2 m7 h2. 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。
$ n4 m4 I; i" o% W3. 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）
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）
- B3 C3 ^& _; z9 w( G
/ F( F0 ~1 ~% P- T) C# |额定流量：A Nm3/kg
) W3 Y8 m$ _6 c5 v3 z# L! V空气密度：B kg/ Nm3
( U9 s3 o$ k: I+ N$ B: G: u6 T进气温度：45℃
进气压力：0.7MPa(表压)
7 ?. P- j0 h+ b/ X! M& v进气含湿量：饱和气态，无液态水，约为7.7 g/kg
1 Q5 k: r6 |- m) G出气露点：-20℃
出气含湿量：0.1g/kg

运行时间：t min
5 Z: R: N! T( P& E% Y) R5 N" U再生气温度：50℃（假设吸附时发热，升温5℃）
再生压力：0.1MPa
再生压力下饱和含湿量：41.1 g/kg
9 u) T8 Z/ W4 |) F
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
4 A$ {# m3 d6 k
1 ^: l/ D3 _# U( c2 i, O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

再生压力：0.05MPa
8 x, t, e; _. h/ i; i* L再生压力下饱和含湿量：56.0 g/kg3

- [2 S7 V6 c3 w, v+ O* w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
# \, Y' E3 U- M+ Y% F$ D! N+ a
5 f, t0 o* v: @$ _7 ^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。

3 g6 t2 y  ~# O7 [0 M5 J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* n' R3 z: N# C* p7 O
/ c* c: b; u2 L6 h3 ^8 u, ]6 D% u1 X! N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。

! @/ b4 e2 `) [0 A/ u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！
; i7 y2 q& `0 c$ L3 H. T6 Y
& y) C4 I& G6 U6 ?) u* l/ H) z( q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
9 A: h$ c8 V; e0 Q6 D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 ...

: ?! l- g  h; L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%