冷凍式干燥機(jī)與吸附式干燥機(jī)主要都是用來去除壓縮空氣中的水分，區(qū)別在于去除水分的原理不同。由于壓縮機(jī)內(nèi)的冷凝水會導(dǎo)致腐蝕，從而導(dǎo)致泄漏或損壞氣動設(shè)備部件以及整個制氮機(jī)裝置。更重要的是，系統(tǒng)內(nèi)殘留的水會污染工藝并導(dǎo)致輸送出來的氮?dú)饧兌鹊汀?/p>
每套制氮機(jī)裝置都需要一臺干燥機(jī)來保持空氣供應(yīng)不受潮，在選擇干燥機(jī)時，主要是考慮吸附式干燥機(jī)還是冷凍式干燥機(jī)。本文主要介紹冷凍式干燥機(jī)和附式干燥機(jī)之間的區(qū)別，以便您可以根據(jù)您的制氮機(jī)裝置做出最佳選擇。
冷凍式干燥機(jī)
冷凍式干燥機(jī)以相當(dāng)?shù)偷膲翰钣霉?jié)能的方式去除壓縮空氣中的水分。冷凍式空氣干燥器由空氣干燥回路和制冷回路組成。
空氣干燥回路：在熱交換器中，進(jìn)入的熱壓縮空氣與離開的冷干燥壓縮空氣而被冷卻，在該處水蒸氣開始凝結(jié)。然后預(yù)冷的進(jìn)氣進(jìn)入空氣制冷劑熱交換器，在該熱交換器中，空氣被冷液態(tài)制冷劑冷卻至3℃左右。在此步驟中，剩余的水分凝結(jié)成液體并從回路中排出。最后當(dāng)干燥的冷壓縮空氣進(jìn)入熱交換器時，在那里它被進(jìn)入的熱空氣加熱到室溫附近，以減少下游空氣管路結(jié)露。
制冷回路：制冷壓縮機(jī)將高壓熱氣制冷劑泵入冷凝器，冷凝器將熱量從制冷劑傳遞到環(huán)境空氣，從而將高壓氣體冷凝成高壓液體。然后高壓液態(tài)制冷劑流過空氣制冷劑熱交換器，制冷劑從空氣側(cè)吸收熱量，然后轉(zhuǎn)化為低壓制冷劑，然后轉(zhuǎn)化為低壓氣體作為空氣側(cè)被冷藏了。最后現(xiàn)在低壓制冷劑氣體被吸入制冷壓縮機(jī)循環(huán)壓縮。
冷干機(jī)類型
非循環(huán)冷凍式干燥機(jī)無論空氣流速或水分含量如何，都能使制冷劑壓縮機(jī)持續(xù)運(yùn)行，并通過熱氣閥或膨脹閥控制壓力露點(diǎn)，使制冷劑再循環(huán)以防止內(nèi)部凍結(jié)。它們的購買成本通常較低，因此比循環(huán)干燥機(jī)更常見，并且與吸附式干燥系統(tǒng)相比具有高穩(wěn)定性和低維護(hù)成本。
循環(huán)冷凍式干燥機(jī)就像您家里的冰箱，具有獨(dú)特的能力，可以根據(jù)您的實(shí)際用氣量來增加或減少冷卻能力，從而減少能源消耗。大多數(shù)循環(huán)式冷干機(jī)能夠做到這一點(diǎn)要?dú)w功于兩個特點(diǎn)：制冷劑壓縮機(jī)一側(cè)的調(diào)節(jié)閥可以限制制冷劑流量和高熱質(zhì)量，能夠在低空氣負(fù)載下儲存制冷能力。由于它們能夠調(diào)節(jié)能源消耗，因此它們比非循環(huán)模型更節(jié)能。
冷干機(jī)優(yōu)點(diǎn)
- 與吸附式干燥機(jī)相比，初始、運(yùn)營和維護(hù)成本更低。
- 不受氣流中油的損害，盡管也會配備過濾器。
- 如果與環(huán)保制冷劑一起使用，可以實(shí)現(xiàn)高度穩(wěn)定的壓力露點(diǎn)。
冷干機(jī)缺點(diǎn)
- 不能用于對水高度敏感的應(yīng)用，因為可能會有一些水蒸氣殘留在產(chǎn)品中。
- 冷干機(jī)露點(diǎn)能達(dá)到2℃左右，而吸附式干燥機(jī)的露點(diǎn)-40～-70℃。
吸附式干燥機(jī)
在吸附式干燥機(jī)中，空氣經(jīng)過吸附塔中的分子篩（例如硅膠、分子篩或活性氧化鋁），分子篩從空氣中吸收水蒸氣。吸附式干燥機(jī)有兩個吸附塔，一塔吸附一塔脫附，在分子篩達(dá)到飽和后兩塔往復(fù)循環(huán)。吸附式干燥機(jī)可以借助定時器或露點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備促進(jìn)干燥劑再生。
使用吸附式干燥機(jī)需要在壓縮空氣進(jìn)入干燥機(jī)之前制定合適的水分離和排水裝置。如果使用傳統(tǒng)的油潤滑壓縮機(jī)，要安裝高效除油器（0.01微米）和自動排水裝置。另外建議在空氣干燥器之后使用顆粒過濾器（1.0微米），以防止產(chǎn)出氣體中含有細(xì)小的磨蝕性顆?；覊m。
吸附式類型
無熱吸附式干燥機(jī)使用膨脹（“吹掃”）壓縮空氣，在加壓狀態(tài)下吸附壓縮空氣中的水份，減壓時用大約15%干燥壓縮空氣吹掃吸附劑，使吸附劑再生，兩塔交替循環(huán)除去水份。這種吸附式干燥機(jī)在機(jī)械上最為簡單，適用于廣泛的空氣流量范圍，并且可以實(shí)現(xiàn)低至-70℃的壓力露點(diǎn)，但是消耗了大約15%的壓縮空氣。
微熱吸附式干燥機(jī)的能效比無熱吸附式干燥機(jī)高近25%，但微熱干燥機(jī)操作成本比無熱干燥機(jī)低。微熱干燥機(jī)的再生回路中裝有加熱器，這種吸附式干燥機(jī)使用熱量和氣流相結(jié)合的方式來再生塔中的干燥劑吸附劑。當(dāng)有熱再生吸附式干燥機(jī)與輔助加熱器一起消耗額外能量時，它們使用再生壓縮空氣的量只是無熱再生吸附式干燥機(jī)的一半。
鼓風(fēng)吸附式干燥機(jī)裝有鼓風(fēng)機(jī)，從周圍環(huán)境中吸收空氣進(jìn)行再生。這種干燥機(jī)不再消耗壓縮空氣使干燥劑再生，而是用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行再生，可實(shí)現(xiàn)-40℃的壓力露點(diǎn)。由于干燥機(jī)在再生過程中不需要壓縮空氣，但使用約2%的壓縮空氣吹掃來冷卻塔，以防止露點(diǎn)峰值出現(xiàn)在塔切換。另外需要考慮驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)的電耗，相比微熱吸附式干燥機(jī)電耗高，消耗壓縮空氣少，總體能耗比微熱干燥機(jī)低。
余熱吸附式干燥機(jī)利用空氣壓縮機(jī)本身提供的熱量進(jìn)行干燥劑再生，減少了加熱器的使用。余熱干燥機(jī)是最節(jié)能的吸附式干燥機(jī)，因為它們可以達(dá)到-20℃左右的壓力露點(diǎn)，而無需額外的能源（假設(shè)壓縮機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行）?？梢园惭b額外的加熱器來抵消部分負(fù)載的壓縮機(jī)或?qū)崿F(xiàn)較低的壓力露點(diǎn)。由于工作溫度高，余熱吸附式干燥機(jī)只能安裝排氣溫度大于110℃的空壓機(jī)后。
吸附式優(yōu)點(diǎn)
- 能夠?qū)崿F(xiàn)極低的壓力露點(diǎn)（-40～-60℃），適合用于對水高度敏感的行業(yè)。
- 相對較高的能源效率，特別是對于不依賴外部能源的余熱吸附式干燥機(jī)。
- 無熱吸附式干燥機(jī)可以氣動啟用，以便在偏遠(yuǎn)或危險場所有效運(yùn)行。
吸附式缺點(diǎn)
- 初始成本高于冷凍式干燥機(jī)。
- 需要每三到五年更換一次干燥劑。
- 需要使用凈化空氣進(jìn)行操作，降低整體能源效率。
- 如果不進(jìn)行預(yù)干燥過濾和排水，容易受到油氣溶膠的污染。
冷凍式干燥機(jī)比吸附式干燥機(jī)具有更低的前期和能耗運(yùn)行成本，但是它們不能提供像吸附式干燥機(jī)那樣干燥的空氣。對于一般的制造工藝而言，選擇冷凍干燥機(jī)就可以了。吸附式干燥機(jī)為嚴(yán)苛的工藝要求提供干燥的空氣，但是投入成本也更高。另外用戶應(yīng)考慮壓縮空氣管道是安裝在有溫度調(diào)節(jié)的空間，還是安裝在室外。如果管道暴露在惡劣的條件下，如溫度低于4℃，吸附式干燥機(jī)是最好的選擇。
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