在工业生产中,压缩空气的质量直接影响到产品的质量和生产效率。吸附式干燥机作为压缩空气干燥的关键设备,其正确选型至关重要。本文将详细介绍吸附式干燥机选型时需要重点关注的5个核心参数,帮助您准确选出适合的设备。
压力露点是衡量压缩空气干燥程度的重要指标,它表示在特定压力下,压缩空气中的水蒸气开始凝结成液态水的温度。对于吸附式干燥机来说,常见的压力露点规格有 -20℃、-40℃、-70℃ 等。不同的工业应用对压力露点有着不同的要求:
电子行业:在电子芯片制造等环节,微小的水分都可能导致电子元件短路或性能下降,通常要求压力露点达到 -40℃ 甚至更低,以确保生产环境的绝对干燥,保障电子元件的质量和稳定性。
食品医药行业:食品的储存和药品的生产需要严格控制微生物滋生,而水分是微生物生长的关键因素之一。因此,该行业一般要求压力露点在 -20℃ 至 -40℃ 之间,为产品质量和安全提供保障。
普通制造业:如一般的机械加工、喷涂作业等,对压缩空气干燥度要求相对较低,压力露点达到 -20℃ 左右即可满足生产需求,保证设备正常运行和产品表面质量。
如果选择的吸附式干燥机压力露点不能满足工艺要求,可能会导致产品出现质量问题,如电子元件短路、食品变质、涂层起泡等;而选择过高的压力露点,又会增加设备成本和运行能耗。
空气流量是指单位时间内通过吸附式干燥机的压缩空气体积,通常以标准立方米每分钟(Nm³/min)为单位。准确计算所需处理的空气流量是选型的关键步骤:
根据用气设备确定:统计工厂内所有使用压缩空气的设备,查看设备铭牌上标注的空气消耗量,将它们的耗气量相加,得出总需求流量。例如,某工厂有10台气动工具,每台工具的耗气量为0.1 Nm³/min,2台喷漆设备,每台耗气量为0.5 Nm³/min,那么总需求流量就是(10×0.1)+(2×0.5) = 2 Nm³/min。
考虑余量:为应对未来工厂可能的设备增加、生产规模扩大,或者用气设备的瞬间峰值需求,在计算出的总需求流量基础上,一般需要增加10% - 20% 的余量。以上述工厂为例,若增加20%余量,最终选择的吸附式干燥机处理流量应为2×(1 + 20%) = 2.4 Nm³/min。
若选择的干燥机处理流量过小,会导致压缩空气供应不足,影响生产效率;流量过大则会造成设备投资浪费,增加运行成本。
吸附式干燥机的工作压力涉及进气压力和设备本身的设计压力范围:
进气压力:不同的空压机输出压力有所差异,常见的有0.7MPa、0.8MPa、1.0MPa等。吸附式干燥机需要能够适应空压机的输出压力,确保正常运行。如果进气压力过高,可能会损坏干燥机的内部结构;进气压力过低,则可能导致干燥效果不佳。例如,一台设计工作压力为0.8MPa的吸附式干燥机,若接入1.2MPa的进气,过高的压力可能使吸附塔、管道等部件承受过大应力,引发泄漏甚至爆裂等安全事故。
设计压力范围:干燥机自身有其可承受的压力区间,选型时需确保实际工作压力在该范围内。在一些特殊工业场景,如高压空气储能、某些化工工艺,会用到较高压力的压缩空气,此时必须选择设计压力与之匹配的吸附式干燥机。
进气温度对吸附式干燥机的性能和吸附剂的使用寿命有显著影响:
温度对吸附能力的影响:一般来说,随着进气温度升高,压缩空气中水分的饱和含量增加,吸附剂的吸附负荷增大。当进气温度过高时,吸附剂可能很快达到饱和状态,从而降低干燥效率,无法达到预期的压力露点。例如,正常情况下吸附式干燥机在进气温度为35℃时能稳定达到 -40℃ 的压力露点,但当进气温度升高到50℃,可能只能达到 -20℃ 的压力露点。
吸附剂的耐受温度:不同的吸附剂有其特定的耐受温度范围,如常用的活性氧化铝一般耐受温度在120℃ - 150℃,分子筛的耐受温度在200℃ - 300℃。如果进气温度超过吸附剂的耐受温度,会导致吸附剂的结构被破坏,使其失去吸附能力,无法有效干燥压缩空气。
通常吸附式干燥机的适宜进气温度在35℃ - 40℃,若进气温度过高,需在干燥机前安装冷却器对压缩空气进行降温处理,以保证干燥机的正常运行和吸附剂的使用寿命。
吸附式干燥机中常用的吸附剂有活性氧化铝、硅胶和分子筛:
活性氧化铝:价格相对较低,机械强度高,化学稳定性好,具有较好的吸附性能,能有效吸附压缩空气中的水分,一般可使压力露点达到 -40℃。但它的吸附容量相对分子筛较低,在高温高湿环境下,吸附性能会有所下降。适用于对干燥度要求不是极高,且运行成本较为敏感的普通工业场合,如一般的机械制造、包装行业等。
硅胶:吸附能力较强,吸水量可达自身重量的30% - 40%,对水分的吸附选择性高。其价格适中,在相对湿度较高的环境下表现出良好的吸附性能。不过,硅胶在吸附水分后会发生溶胀,可能影响设备的正常运行,且再生能耗较高。常用于湿度较大地区的一些工业生产,如纺织业等对湿度有一定要求的行业。
分子筛:具有均匀的微孔结构,对水分的吸附选择性极高,能实现深度干燥,可使压力露点达到 -70℃ 以下。它在高温、低含水量的情况下仍能保持良好的吸附性能,化学稳定性和热稳定性都很好。但分子筛价格较高,再生过程相对复杂。适用于对压缩空气质量要求极高的行业,如电子半导体、航空航天、精密仪器制造等。
在选型时,需要根据实际的压力露点要求、运行成本预算以及工况条件来综合选择合适的吸附剂类型。
综上所述,在选择压缩空气吸附式干燥机时,充分考虑压力露点、空气流量、工作压力、进气温度和吸附剂类型这5个核心参数,结合具体的工业应用场景和生产需求,才能选出最适合的设备,确保压缩空气的干燥质量,提高生产效率,降低运行成本。