PQZ微热再生吸附式干燥器的改造
微热再生吸附式干燥器的技术优化
微热再生吸附式干燥器的技术优化收稿日期：２０２０－０２－１３作者简介：王韦韦（１９８９－），助理工程师，主要从事与发电厂相关的控制系统设备维护工作。
王韦韦（广东国华粤电台山发电有限公司，广东台山５２９２２８）摘 要：针对台山电厂１０００ＭＷ超超临界机组仪用压缩空气使用的微热再生吸附式干燥器多次发生空气大量泄漏、仪用气压力迅速降低、干燥器加热器超温的情况，进行深入研究分析，提出优化方案并实施改良。
改良后有效提高了系统运行的稳定性，达到了预期目的。
关键词：微热再生吸附式干燥器；漏气；超温；优化改良中图分类号：ＴＭ６２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ ８０３２（２０２０）０２ ００１８ ０４ 压缩空气作为一种重要的动力源，被广泛用于电厂各种控制仪表及自动化设备中。
但取之于大气的压缩空气中含有油、水及尘埃微粒，对电厂设备运行有严重的危害，因此必须采取干燥净化措施，减少压缩空气中的杂质含量［１－２］。
现今电力企业都在气源制备的空压机后配套微热再生吸附式干燥器，用以干燥净化压缩空气来制备电厂仪用气［３］。
微热再生吸附式干燥器大多采用可编程控制器操控整套设备，控制系统配置的硬件都在现场控制箱内，无法远方监视，现场设备故障不能第一时间被监盘人员发现，加之系统内部采用电磁阀控制的各阀门故障率高，经常导致干燥器退出运行，无法制备仪用气，危害其他设备运行。
本次优化采用分散控制系统对设备控制系统进行改良，增加干燥器工作的可靠性和稳定性。
１ 工作原理概述［４－６］ＪＨＬ型微热再生式干燥器是根据变压吸附原理，充分利用吸附剂在高压、低温下吸附，低压、高温下脱附的特性，提高单位质量内吸附剂的吸附量，从而达到深度干燥、净化压缩空气的目的。
干燥器采用双塔结构，一塔在高压、常温下吸附空气中的水分，另一塔在低压、高温下用部分干燥空气使吸附塔中的吸附剂再生，经过一定时间，两塔切换，这样就保证了干燥压缩空气的连续供应。
每个塔的实际工作过程分为３个阶段：吸附－再生（包括加热再生和冷却再生）－充压。
一种微热再生吸附式干燥机[实用新型专利]
![一种微热再生吸附式干燥机[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a807e6eb16fc700aba68fc22.png)
专利名称：一种微热再生吸附式干燥机专利类型：实用新型专利
发明人：龚璐明
申请号：CN201920589243.1
申请日：20190427
公开号：CN210814596U
公开日：
20200623
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种微热再生吸附式干燥机，包括固定底座、第一吸附塔和第二吸附塔，所述固定底座的顶部通过安装底架螺纹固定有第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔和第二吸附塔底端均连接有连接头，且两个连接头之间通过连接管连接。
本实用新型通过在第一吸附塔和第二吸附塔的内部位于吸附剂的一侧设有扩散头，当气体进入到第一吸附塔和第二吸附塔中时会首先进入到扩散头中，然后带动扩散头内侧的扇叶进行转到，从而使得气体均匀的从扩散头顶部圆形通孔中扩散处，使得气体在第一吸附塔和第二吸附塔中分部更加的均匀，提高对气体的处理效果，增强该微热再生吸附式干燥机的实用性。
申请人：杭州临安巨源机械设备有限公司
地址：311311 浙江省杭州市临安市於潜镇凤山路209-2
国籍：CN
代理机构：北京志霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：奚丽萍
更多信息请下载全文后查看。
吸附式干燥机的优化分析
吸附式干燥机的优化分析吸附式干燥机属于一类工业产品，适用于压缩空气行业，主要是利用变压变温吸附原理。
吸附式干燥机工作的过程中容易出现设备磨损、低效率等问题，增加了干燥机故障的发生概率。
该文根据吸附式干燥机的实际情况落实优化措施，完善干燥机的具体应用。
1 工作原理无热再生吸附式干燥机和微热再生吸附式干燥机是压缩空气后处理设备常用的，无热吸附式干燥机的工作原理是：在常温下吸附时，根据变压吸附原理（PSA），利用干燥剂表面与空气中水蒸气分压取得平衡的特性，将空气中的水分吸附，从而达到去除压缩空气中水分的目的。
当空气流经一个塔被干燥时，另一个塔则须通以微量干燥压缩空气，采用降压、吹洗的方法，使已经吸附了水分的干燥剂进行解吸再生，即干燥剂解吸并将水分排出机外。
根据变温原理，对吸附剂进行再生之前，把这部分干燥压缩空气加热到一定的温度，会使吸附剂的吸附能力大大降低，有助于大幅提高吸附剂的再生效率，节约再生气耗量，这就是微热再生吸附式干燥机。
2 优化措施该文结合吸附式干燥机在压缩空气中的实际应用，列举几点可行的优化措施，具体分析如下。
2.1 优化再生气的流程从以上工作原理可以看出无论是无热再生吸附式干燥机还是微热再生吸附式干燥机，都必须消耗大量的成品气，无热再生吸附式干燥机再生耗气达到压力分值一（工作压力0.8 MPa时达到再生耗气量约为12.5%），造成很大的浪费。
微热再生吸附式干燥机能量消耗虽然减少到7%，但必须耗费大量的电功率。
因为微热再生吸附式干燥机已经是在无热再生吸附式干燥机基础上进行改进后的机组，所以要进行更加节能的产品设计，必须从节约再生耗气着手，这就衍生出了鼓风热再生吸附式干燥机（在对吸附剂进行再生的阶段，分为加热再生和冷吹2个阶段，鼓风热再生吸附式干燥机就是在加热再生阶段时使用的再生气利用鼓风机从环境空气中抽取，而不是利用本设备的纯净压缩空气）。
为了进一步节约冷吹阶段的再生气，研发出了零气耗鼓风热再生吸附式干燥机。
热再生吸附式干燥机节能措施
热再生吸附式干燥机节能措施
热再生吸附式干燥机是一种用于压缩空气干燥的设备，其工作原理是利用吸附剂的吸附作用来去除压缩空气中的水分。
为了达到节能降耗的目的，可以采用以下措施：
1. 优化系统流程：通过改进干燥机的系统流程，可以提高热再生吸附式干燥机的效率，降低能耗。
例如，采用多塔切换的方式，在压缩空气进入干燥机之前进行预处理，以及合理利用热能等措施都可以实现节能降耗的目的。
2. 选用高效吸附剂：采用高效的吸附剂是热再生吸附式干燥机节能的关键。
不同的吸附剂有不同的性能和能耗，通过选用高效的吸附剂，可以提高干燥机的处理效率，从而降低能耗。
3. 合理控制温度和压力：热再生吸附式干燥机的工作温度和压力对能耗有很大影响。
通过合理控制温度和压力，可以降低能耗。
例如，在保证处理效果的前提下，适当降低工作温度或压力，或者采用变温控制技术等措施都可以实现节能降耗的目的。
4. 维护和管理：定期对热再生吸附式干燥机进行维护和保养，保证设备的正常运行，可以延长设备的使用寿命，提高设备的效率，从而达到节能降耗的目的。
同时，合理安排设备的运行时间，避免设备在高峰期运行，也可以降低能耗。
综上所述，采用热再生吸附式干燥机时，通过优化系统流程、选用高效吸附剂、合理控制温度和压力以及维护和管理等措施，可以实现节能降耗的目的。
微加热余热再生式压缩空气干燥器的成功应用
微加热余热再生式压缩空气干燥器的成功应用收稿日期:2004-05-09李丽清(1968～),工程师;545006 广西柳州市。
微加热(余热)再生式压缩空气干燥器的成功应用李丽清(广西工学院管理系)摘要以桂林漓泉啤酒厂空压站无热干燥器改造为余热干燥器为例,论述了余热干燥器的具体应用实例,提出了利用压缩空气废热加热再生气的空气干燥方法,与现有干燥器相比,可节约能源65%,是一种节能型的干燥器。
关键词空压机废热干燥器节能The successf ul application of air -compression dryerof residu al -heat and regenerationLi Liqing(Department of Management ,Guangxi Engineering College ) Abstract This article takes the example of transformation from zero -heat to residual -heat dryer made by the air -compression station of Liquan brewery in Guilin ,deals with the application of residual -heat dryer and proposes the dry method of air that utilizing waste heat of compressed air to heat resurgent pared with current dryers ,the residual -heat dryer is definitely of an energy saving dryer which can reduce the energy consumption by 65%.K eyw ords air -compression machine waste heat dryer energy saving1 概述目前国内最常用的压缩空气干燥器,主要有冷冻式和吸附式两种,冷冻式干燥器由于受到吸出水分发生冷凝而产生冰堵的影响,所以压力露点温度最低只能达到+2℃以上,要想获得更低的露点温度,只能采用吸附式干燥器。
微热再生吸附式干燥塔故障处理
工 场 经 验
设备管理与维修 ２ｏｌ６№２ 圃
（４）干燥剂过饱和 ，可以减少处理气量或加大再生气 ，逐步脱 湿 ，一般 隋况下再生阀开度在 ４５％左右。防止干燥剂失效，必须定 时更换塔前精密管道过滤器 除油 、除水滤芯，并及ｎ，－ｌ￣油 、排水 。
（５）长期停机 ，干燥器前后阀门未关闭 ，大气 中潮气进入罐内 造成干燥剂含水。设备长期不用时 ，用盲板封堵进出口隔绝大气 。
可 以通 过 控 制 板 调 整 参 数 适 当 延长 加 热 时 间 和 提 高 加 热 温 度上限值 ，确保干燥 剂再 生效果 ；也可以在氧化铝 中间增加分子 筛提高干燥剂 吸水能力 。
（编 辑 凌 瑞 ］
更 正
２０１６年 １期 ｌ １页《进 口汽 车发动机生产线 的维护 与管理 》 一 文 ，第三作者应为卢洪英 ，其他作者顺延，特此说 明 ，并向卢洪 英作 者致歉 。
（２）消声器堵塞 ，再生背压过高。再生 时除水汽 的能力与塔
内压力成反 比，压力越 高，越不容易再生 ，需要更换 消声器 。公 司 对 消声 器进 行改造 ，用 １０ ｍｍ钻头在消声器上打 ５排孔 。既 不会堵塞消声器 ，又降低 了费用 。
（３）进气阀再生 时关不严 。干燥 塔再生 时如果进气阀关不严 会 导致再生气排 出不顺 ，影 响再生效果 。判断是 否严密 的办法 ： 再生 时关 闭再生调节 阀，用手感觉消声器是否有气 ，若有气则证 明 阀 门关 不 严 。
１ 问题
微热再生吸附式干燥塔是空压机 的后处理设备 ，出现故障 会提高压缩空气的含水率。控制阀 因使用压缩空气作 为动力源 ， 冬季压缩风所含的水结成冰 ，影响控制阀正常动作 ，造成生产装 置运行不稳定 ，多次停 车。 ２ 处 理 措 施
吸附式自热再生压缩空气干燥器的智能控制与用材改进
吸附式自热再生压缩空气干燥器的智能控制与用材改进作者：梁肇文刘剑君来源：《工业技术创新》2020年第05期摘要：原有吸附式自热再生压缩空气干燥器普遍存在抗干扰性差、生产工艺参数难以修改等问题，且未考虑节能需求。
根据压缩空气干燥器的工作原理与工艺要求，设计干燥器吸附与再生周期图、时序图，将可编程控制器（PLC）与开关电源有机组合，实现了一体化智能控制。
在PLC中按照标准应用，增加节能、自我修复等功能;设定不同的工作周期，对不同压力、温度、湿度下的空气干燥效果进行优化;采用三型聚丙烯（PP-R）、铝塑复合材料（PAP）等新材料替代原有钢材。
经验证表明：压缩空气干燥器运行稳定可靠，成品气露点等技术指标满足要求，节能减排30%，维护费节约可达5 000元/（台·年）;同时实现了用材改进，降低了成本，增加了可靠性。
关键词：自热再生;压缩空气干燥器;吸附法;智能控制;三型聚丙烯（PP-R）;用材改进中图分类号：TK173 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 （2020） 05-016-07工业技术创新 URL： http：// DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.05.004引言塔式ARD自热再生（吸附式）压缩空气干燥装置是压力容器系列产品之一，其应用广泛，是其他吸附式自热再生压缩空气干燥器（以下简称“压缩空气干燥器”），如加热干燥器、微加热干燥器、余热回流干燥器、无排放干燥器等的制造基础[1]。
现有压缩空气干燥器的控制系统主要采用自行研发的单片机控制系统，其缺点是抗干扰性差、生产工艺参数难以修改、技术门槛高。
为使压缩空气干燥器运行更平稳可靠、抗干扰能力更强、修改生产工艺参数更容易、功能可拓展性更好，笔者采用智能化的可编程控制器（PLC），与开关电源形成一体控制，并将新材料三型聚丙烯（PP-R）、铝塑复合材料（PAP）引入研发工艺[2]，实现了压缩空气干燥器的智能控制与用材改进。
吸附式干燥机的优化分析
吸附式干燥机的优化分析吸附式干燥机是一种广泛应用于制药、化学、电子、食品等行业的干燥设备。
它通过将空气或氮气等干燥气体经过干燥剂床和再生剂床的交替吸附和脱附，实现对空气中水分的吸附和去除，从而将潮湿的物料变干。
本文通过对吸附式干燥机运行过程的优化分析，旨在提高其干燥效率和经济性。
首先，吸附式干燥机干燥效率的提高需要考虑干燥剂的种类和颗粒大小。
通常，石英沙、分子筛和活性铝等材料被广泛用作干燥剂。
这些干燥剂的吸附性能和物理化学特性不同，因此使用不同种类的干燥剂可能导致不同的干燥效果。
此外，干燥剂颗粒大小的选择也会影响干燥效率。
一般而言，颗粒大小适中的干燥剂可以更好地填充干燥床并实现更高的表面积和吸附容量，从而提高干燥效率。
其次，吸附式干燥机的再生工艺也是优化的关键。
常见的再生方法包括低温再生、中温再生和高温再生。
低温再生的优点是能够节约能源和降低运行成本，但其缺点是需要更长的再生周期和较低的再生效率。
相反，高温再生的再生效率更高，但能耗较高，因此需要更高的运行成本。
因此，选择适宜的再生方法可以实现较好的经济性和干燥效率。
最后，吸附式干燥机的运行参数也是优化的重点。
典型的运行参数包括干燥气体流量、再生气体流量、干燥床体积和再生周期等。
大气压下，通常选择干燥气体流量为1.5~2倍的床体积速率，再生气体流量为干燥气体流量的2~3倍，再生周期为整个干燥周期的1/4~1/3。
在实际运行中，应根据物料的特性和生产需求适当调整这些参数，以实现最佳干燥效果。
总之，吸附式干燥机的优化分析涉及干燥剂种类和颗粒大小的选择、再生工艺的优化以及运行参数的控制等方面。
通过优化这些关键性因素，可以实现吸附式干燥机的干燥效率和经济性的提高，从而满足生产的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PQZ微热再生吸附式干燥器的改造PQZ微热再生干燥器的改造
摘要:介绍了PQZ微热再生干燥器的一些常见故障及其相应的改造办法，使大家对该型设备的使用情况有较为详细的了解
关键词:电加热器、空气喷射器、露点、PLC
引言一、
3中国石化催化剂公司长岭分公司空压站，使用的空气干燥设备是两台100m 3吸附式微热再生干燥器和一台60m吸附式微热再生干燥器。
随着催化剂公司长岭分公司和建长股份有限公司的生产量的逐年增加，下游生产车间对仪表风流量、压力和质量要求也在逐年增加。
空压站这三台干燥器一旦出现故障，将会严重影响整个系统的平稳运行。
两台微热再生干燥器，型号为PQZ-100/4，是我们空压站的主力干燥器，因此如何降低其故障率，对保证整个催化剂装置系统供风正常，具有重要意义。
二、干燥器的特点和技术参数
PQZ-100/4干燥器为广东肇庆化工机械厂生产，其外型结构如图 1所示:
a. 进气口
b. 出气口
c.废气排放口
1.单向阀
2.温控器 3除尘器 4.压力表 5.干燥塔 6.程控器 7.再生气限阀8.吸附剂 9.蝶阀 10.电磁先导阀 11.气动切断阀 12.自动换向阀 1
3.消声器1
4.电加热器 1
5.调压阀 1
6.取样阀
图1
其主要技术性能如下表所示:
项目技术性能参数
3压缩空气处理量 100m/min
工作压力 0.4MPa
进气温度 ?40?
3进口含油量 ?100mg/m
工作周期 8小时
3出口气含尘量 ?0.1mg/m，最大颗粒尺寸?0.1μm
3出口气含油量 ?0.1mg/m
吸附剂 WHA-101型铝胶
排气噪音 ?72bB(A)
供气露点 ?-40?(常压露点)
耗气量 ?5,
压力损失 ?0.025MPa
电加热器最大装机功率120KW
再生方式用少量的再生空气经喷射加热后再生吸附剂
温度测量方式铂电阻
三、使用现状和存在问题
目前该型号设备在我们空压站使用过程中，存在的比较突出的问题主要有: 1、控制系统工作不稳定
PQZ-100/4干燥器控制系统出现的故障时，常造成干燥器大量排空，导致系统压力突然降低，对下游生产造成影响;或者因为电加热器电流电压停不下来，电加热器长期加热，温度不断上升，最终烧毁。
2003年7月使用至今，已经发生了5起这类问题。
2、电加热器电缆绝缘容易烧坏
电加热器的电缆绝缘烧坏，也是经常出现的问题。
电缆绝缘烧坏，电缆内的铜芯就会与电加热器护罩直接接触，造成短路，不光损坏电加热器，甚至出现电火花将加热器的防护罩烧化的情况，这种情况非常危险。
3、空气喷射器故障
空气喷射器内的消音筒，融化，甚至燃烧起来，2006年入夏以来发生了两起这样的事故，造成了岗位操作人员心理上的恐慌，
4、出口露点达不到要求
PQZ-100/4干燥器最初设计的排气露点是?-40?(常压露点)，但是随着使用时间的加长，排气露点逐渐升到0?以上，我们下游用风一般要求在?-15?，已经达不到下游的用风要求，影响了供风质量。
四、主要问题原因分析
1、控制系统工作不稳定
PQZ-100/4干燥器原控制系统采用的WKQ-100M/0.8微电脑程序控制器，采用的是该厂自己设计两块控制板对干燥器的工作过程进行控制。
该干燥器的工作过程如图2所示，当干燥器A工作时，气动切断阀1，4关闭，压缩空气经阀3进入干燥气A，由下而上通过干燥器内吸附剂床层被吸附干燥。
干燥后的空气分成两部分:92%的干燥空气经装置中的粉尘过滤器除去粉尘后供用户使用;8%作为再生气，经三通气动切断阀5进入喷射器，并吸入大气，增大气量成混合再生气进入电加热器。
经加热的混合再生气通过单向阀，由上而下强制地进入干燥器B，使吸附剂脱附再生，再生气经阀2和排气消声器排至大气中。
干燥器B内温度不断上升，加热时间达到设定值时，电加热器自动断电，停止加热，阀5切换，喷射器停止工作，转入冷吹再生阶段，干燥空气经限流孔板降压膨胀使干燥器的吸附剂温度降低，得到充分再生。
当干燥器A工作到设定的时间后，阀2关闭，随后干燥器B压力不断上升，与干燥器均压，A，B塔切换工作，其操作过程如前，A，B塔交替工作与再生。
图2
控制系统经常出现的问题主要有:
1) 电加热器工作失常，电加热器的开停是由控制线路板通过两个型号为H33002的固态继电器来实现的，如图3所示，线路板的故障将直接导致固态继电器不能正常动作，甚至烧穿。
如果电加热器不能在
温度达到设定值、或到规定的时间停下来，电加热器将持续加温，
最终烧毁电加热器。
此外，控制板问题也会导致温度无法正常显示，也会造成电加热器工作失常。
2) 1,5号电磁阀不按正常程序工作，两块线路板的部分元器件损坏还会造成它们控制的5个电磁阀动作顺序发生紊乱。
1,4号阀动作顺
序错误将会导致干燥器大量排空;5号阀动作错误则可能导致电加热
器在无风的状态加热，很容易烧坏加热器。
M
12WRG13456789TC101112131415161718192021WRG12223242526272829303132333 43536QF3738394041S
UEH1EH2VEH3W
BP4BP5
BT2
RT
YV5YV3YV1YV2YV4
图3
2、电加热器电缆绝缘容易烧坏
干燥器的电加热器底部的接线电缆，原来采用的是普通绝缘材料，不耐高温，由于电加热器底部最高温度可以达到150?，并且底部散热效果又不好，电加热器的电缆绝缘经常烧坏，造成短路，损坏电加热器。
3、空气喷射器故障
空气喷射器的主要作用就是，在对再生罐加热的时候，增加热风量从而提高加热的速度，同时也减少了再生风的消耗量。
空气喷射器内的消音多孔管原来采用的是PE3泡沫材料，由于空气喷射器距离电加热器较近，温度原本就较高，有时又由于电加热器的出口单向阀的密封损坏而关闭不严，在再生冷吹时，部分冷吹风将通过电加热器反吹到空气喷射器中，PE3泡沫材料在高温的长期烘烤下，就会融化，甚至燃烧起来，从而导致更严重的火灾事故。
4、出口露点达不到要求根据干燥器运行情况，我们分析了露点下降的主要两个原因:
1) PQZ-100/4干燥器内部干燥剂——铝胶，使用时间长吸水性能变差。
2) 空气中含油量超标，导致铝胶失效。
五、改造措施
针对以上问题，我对控制系统、电加热器、空气喷射器都作改造。
1、改造了控制系统
a:进气口b:出气口c:排污口
dd:排污口e:压力表口 12
图4
PQZ-100/4干燥器控制系统采用的WKQ-100M/0.8微电脑程序控制器，中的WRG1和WRG2的两块控制板为厂家自制，可靠性差;而型号为H33002的固态继电器质量不稳定，加之控制箱小，散热效果差，所以导致故障频发。
为了解决这一问题，我们对控制系统进行了改进，用PLC取了两块控制板，用大功率接触器取代了固态继电器。
同时，完善了电路保护措施。
2、对电加热器的电缆绝缘和散热进行改进
我们用耐高温的石棉绝缘材料取代了原来采用的是普通绝缘材料，石棉绝缘材料在温度高达200?的情况下也不会融化。
并在加热器底部的防护罩上开许多
散热孔，改善了加热器的散热效果。
3、改进空气喷射器
我们自制了一个铁制的消音筒取代了原来PE3泡沫材料的消音筒，使用时铁制消音筒的消音效果并不比PE3泡沫材料的消音筒效果差，而且耐高温，不会软化和燃烧。
我们还改变了空气喷射器喷嘴的尺寸，加快了过风的速度，从而降低了空气喷射器周围管线的温度。
4、增加精密管道过滤器和除油器
由于干燥器内的铝胶吸附剂的吸附效果，受进口空气中的含油量影响很大，要求进口空气的含油量?0.1mg/m3，为了保证确保这一指标，我们在干燥器前增加了精密管道过滤器和除油器如图所示，并严格按要求定期对铝胶进行更换。
六、实际效果
通过改造，彻底杜绝了电加热器和空气喷射器的故障，保证的设备的稳定运行。
同时供气露点一年时间里能有8,9个月的时间保持在?-15?的范围里，提高了下游用风的质量。