在工業生產中,壓縮空氣的質量直接影響到產品的質量和生產效率。吸附式干燥機作為壓縮空氣干燥的關鍵設備,其正確選型至關重要。本文將詳細介紹吸附式干燥機選型時需要重點關注的5個核心參數,幫助您準確選出適合的設備。
壓力露點是衡量壓縮空氣干燥程度的重要指標,它表示在特定壓力下,壓縮空氣中的水蒸氣開始凝結成液態水的溫度。對于吸附式干燥機來說,常見的壓力露點規格有 -20℃、-40℃、-70℃ 等。不同的工業應用對壓力露點有著不同的要求:
電子行業:在電子芯片制造等環節,微小的水分都可能導致電子元件短路或性能下降,通常要求壓力露點達到 -40℃ 甚至更低,以確保生產環境的絕對干燥,保障電子元件的質量和穩定性。
食品醫藥行業:食品的儲存和藥品的生產需要嚴格控制微生物滋生,而水分是微生物生長的關鍵因素之一。因此,該行業一般要求壓力露點在 -20℃ 至 -40℃ 之間,為產品質量和安全提供保障。
普通制造業:如一般的機械加工、噴涂作業等,對壓縮空氣干燥度要求相對較低,壓力露點達到 -20℃ 左右即可滿足生產需求,保證設備正常運行和產品表面質量。
如果選擇的吸附式干燥機壓力露點不能滿足工藝要求,可能會導致產品出現質量問題,如電子元件短路、食品變質、涂層起泡等;而選擇過高的壓力露點,又會增加設備成本和運行能耗。
空氣流量是指單位時間內通過吸附式干燥機的壓縮空氣體積,通常以標準立方米每分鐘(Nm³/min)為單位。準確計算所需處理的空氣流量是選型的關鍵步驟:
根據用氣設備確定:統計工廠內所有使用壓縮空氣的設備,查看設備銘牌上標注的空氣消耗量,將它們的耗氣量相加,得出總需求流量。例如,某工廠有10臺氣動工具,每臺工具的耗氣量為0.1 Nm³/min,2臺噴漆設備,每臺耗氣量為0.5 Nm³/min,那么總需求流量就是(10×0.1)+(2×0.5) = 2 Nm³/min。
考慮余量:為應對未來工廠可能的設備增加、生產規模擴大,或者用氣設備的瞬間峰值需求,在計算出的總需求流量基礎上,一般需要增加10% - 20% 的余量。以上述工廠為例,若增加20%余量,最終選擇的吸附式干燥機處理流量應為2×(1 + 20%) = 2.4 Nm³/min。
若選擇的干燥機處理流量過小,會導致壓縮空氣供應不足,影響生產效率;流量過大則會造成設備投資浪費,增加運行成本。
吸附式干燥機的工作壓力涉及進氣壓力和設備本身的設計壓力范圍:
進氣壓力:不同的空壓機輸出壓力有所差異,常見的有0.7MPa、0.8MPa、1.0MPa等。吸附式干燥機需要能夠適應空壓機的輸出壓力,確保正常運行。如果進氣壓力過高,可能會損壞干燥機的內部結構;進氣壓力過低,則可能導致干燥效果不佳。例如,一臺設計工作壓力為0.8MPa的吸附式干燥機,若接入1.2MPa的進氣,過高的壓力可能使吸附塔、管道等部件承受過大應力,引發泄漏甚至爆裂等安全事故。
設計壓力范圍:干燥機自身有其可承受的壓力區間,選型時需確保實際工作壓力在該范圍內。在一些特殊工業場景,如高壓空氣儲能、某些化工工藝,會用到較高壓力的壓縮空氣,此時必須選擇設計壓力與之匹配的吸附式干燥機。
進氣溫度對吸附式干燥機的性能和吸附劑的使用壽命有顯著影響:
溫度對吸附能力的影響:一般來說,隨著進氣溫度升高,壓縮空氣中水分的飽和含量增加,吸附劑的吸附負荷增大。當進氣溫度過高時,吸附劑可能很快達到飽和狀態,從而降低干燥效率,無法達到預期的壓力露點。例如,正常情況下吸附式干燥機在進氣溫度為35℃時能穩定達到 -40℃ 的壓力露點,但當進氣溫度升高到50℃,可能只能達到 -20℃ 的壓力露點。
吸附劑的耐受溫度:不同的吸附劑有其特定的耐受溫度范圍,如常用的活性氧化鋁一般耐受溫度在120℃ - 150℃,分子篩的耐受溫度在200℃ - 300℃。如果進氣溫度超過吸附劑的耐受溫度,會導致吸附劑的結構被破壞,使其失去吸附能力,無法有效干燥壓縮空氣。
通常吸附式干燥機的適宜進氣溫度在35℃ - 40℃,若進氣溫度過高,需在干燥機前安裝冷卻器對壓縮空氣進行降溫處理,以保證干燥機的正常運行和吸附劑的使用壽命。
吸附式干燥機中常用的吸附劑有活性氧化鋁、硅膠和分子篩:
活性氧化鋁:價格相對較低,機械強度高,化學穩定性好,具有較好的吸附性能,能有效吸附壓縮空氣中的水分,一般可使壓力露點達到 -40℃。但它的吸附容量相對分子篩較低,在高溫高濕環境下,吸附性能會有所下降。適用于對干燥度要求不是極高,且運行成本較為敏感的普通工業場合,如一般的機械制造、包裝行業等。
硅膠:吸附能力較強,吸水量可達自身重量的30% - 40%,對水分的吸附選擇性高。其價格適中,在相對濕度較高的環境下表現出良好的吸附性能。不過,硅膠在吸附水分后會發生溶脹,可能影響設備的正常運行,且再生能耗較高。常用于濕度較大地區的一些工業生產,如紡織業等對濕度有一定要求的行業。
分子篩:具有均勻的微孔結構,對水分的吸附選擇性極高,能實現深度干燥,可使壓力露點達到 -70℃ 以下。它在高溫、低含水量的情況下仍能保持良好的吸附性能,化學穩定性和熱穩定性都很好。但分子篩價格較高,再生過程相對復雜。適用于對壓縮空氣質量要求極高的行業,如電子半導體、航空航天、精密儀器制造等。
在選型時,需要根據實際的壓力露點要求、運行成本預算以及工況條件來綜合選擇合適的吸附劑類型。
綜上所述,在選擇壓縮空氣吸附式干燥機時,充分考慮壓力露點、空氣流量、工作壓力、進氣溫度和吸附劑類型這5個核心參數,結合具體的工業應用場景和生產需求,才能選出最適合的設備,確保壓縮空氣的干燥質量,提高生產效率,降低運行成本。