新环保预热再利用设施中空压机运用

　　1利用余热再生干燥的可行性

　　在压缩气体过程中，大部分机械能转换成了热能，使气体温度升高。按照目前普遍采用的压缩气体净化工艺：压缩气体-冷却降温-净化（干燥）。压缩机输出的高热气体需冷却至常温后，才进行净化（干燥）处理。这样压缩气体所携带的大量热能不仅被白白放弃掉，而且还要消耗冷却水（风）。对于吸附式干燥装置，就形成一方面放弃压缩气体具有的热能，而另一方面当吸附剂再生时，又不得不大量消耗其他能源为再生提供能量这种矛盾的现象。我们设想：能否让压缩空气不经过冷却器降温，直接进入干燥装置，先利用压缩空气所携带的热能再生吸附剂，再进行冷却和干燥处理，以达到不消耗或少消耗其它能源的节能目的呢对此，我们从以下两方面进行了分析研究。

　　11压缩空气的温度和湿度

　　对于吸附式干燥装置，再生气体的温度、湿度直接影响吸附剂的再生效果。再生气体温度高、湿度低，吸附再生的效果亦佳。据资料介绍：对于细孔硅胶，温度为80时就有明显的再生（干燥）效果，当再生温度达到120时，即可满足一般再生需求。温度继续升高，再生效果变化就不大了。

　　我们知道，含水量未达到饱和状态的气体，才具有吸纳水分的能力。气体经压缩后，虽然单位体积的含水量有所增加，但由于气体的温度也随之升高，容纳水分的能力大幅度提高，因而一般都处于未饱和状态。当压缩机吸气温度为35，相对于湿度为100%时，在不同排气压力下，压缩气体可能达到的*大含水量和相应的饱和温度。

　　按热力学理论计算，常温空气经绝热压缩（压缩比为28时），其温度可达到120.实际上，许多常用空压机的排气温度都达到或超过这一温度。数据可见：在此温度状态（即处于过热状态），压缩空气的相对湿度低于20%，极为干燥，具有很强的吸纳水分能力，可用于吸附剂的再生。

　　12压缩空气的热量

　　空气压缩时产生的热量是否满足再生所需的能量呢我们以常规吸附式干燥器的设计进气含水量（温度为40时的饱和含水量）为条件计算，结果表明：压缩空气从120降至80所放出的热量远多于再生所需的能量，可充分满足吸附式干燥装置吸附剂再生的加热要求。且压缩机排气压力越高，热量越富余。

　　通过以上对压缩机排气温度、湿度和热量的分析，我们认为：压缩机排气所携带的热能完全满足吸附式干燥装置再生对能量的要求。

　　2YR余热再生干燥装置的工艺流程

　　21上半周期（干燥器A工作，干燥器B再生）

　　1）干燥器A工作，干燥器B再生的加热阶段。

　　压缩输出的热气流经2阀进入干燥器B，加热干燥器B的吸附剂后，经4阀进入冷却分离器，气体冷却后，析出水分并经排污阀排出，而气体经5阀进入干燥器A，在干燥器的吸附作用下，气体进一步脱水干燥。然后，气体经10阀输出。

　　2）干燥器A工作、干燥器B再生的冷却阶段。

　　干燥器B经过一定时间加热（加热时间视33压缩机输出的气体温度及环境温度而定），干燥器B内的吸附剂得到再生，此时开启12

　　阀，关闭2阀，压缩器输出的热气流不再经干燥器B.而直接经12阀进入冷却分离器。然后，经5阀进入干燥器A，再经10阀输出。

　　于此同时，8阀、9阀也相应开启，让经干燥器A干燥后的气体通过限流孔板，在降压、膨胀后，流经干燥器B，是干燥器B的吸附床层降温（以备下半周期使用），再经消音器排到大气中当干燥器A工作至二分之一周期时，控制器将9阀关闭，同时开启6、11阀，干燥装置上半周期工作结束。

　　22下半周期（干燥器B工作、干燥器A再生）下半周期工作开始时，6、11同时开启，5　、10阀同时关闭，干燥器B开始工作、而干燥器A开始再生。其流程与上半周期相似。

　　3生产运用效果

　　系统在云铝动力厂5年多运行表明，具有良好的性能，主要如下：1）节约冷却水，由于？附干燥剂的水分，消耗了压缩体携带的大量热量，因而减少了冷却水的需要量。

　　2）延长了阀门的使用寿命，因切换周期延长至4h，相应阀门的动作次数也减少。

　　3）提高吸附剂的使用寿命，由于工作周期较长，切换次数较少，减少了对吸附剂的冲击，减缓了吸附剂的破碎速度。

　　4）成品气质量基本不受季节的影响。

　　5）有效供气量高。余热再生干燥装置的有效供气量可达90%100%.

　　6）在相同的条件下，余热再生干燥装置的运行费用*低，只有冷冻干燥装置的三分之二，而且成品气的露点更低，与其他吸附式干燥装置相比，节能效果更加明显。

　　工况条件：气体流量：100m3 /min；压力：07MPa；排气温度：140；压缩机功率：800kW.

　　通过数据可以看出：在相同的条件下，余热再生干燥装置的运行费用*低，只有冷冻干燥装置的三分之二，而且成品气的露点更低；与其它吸附式干燥装置相比，节能效果更加明显。

　　4结语

　　YR余热再生干燥装置，不仅供气露点达到了普通吸附式干燥装置的水平，降低了供气露点波动，而且少消耗能量，甚至不消耗其他能量，每年可节电65万kW/h，节约成本费用约26万元，降低生产成本，提高经济效益。