眾所周知,空氣干燥機(jī)有吸附干燥機(jī)和冷凍干燥機(jī)兩大類(lèi),吸附干燥機(jī)又分許多種。
冷凍式干燥機(jī)的有效供氣量可達(dá)到100%,但是,由于受制冷的工作原理的制約,冷凍式干燥機(jī)的供氣露點(diǎn)極低只能達(dá)到3℃(壓力露點(diǎn))左右,而且它受進(jìn)氣溫度的影響很大,進(jìn)氣溫度每升高5℃,制冷效率要下降30%,供氣露點(diǎn)將顯著升高。
傳統(tǒng)的吸附式干燥機(jī)要耗氣,要耗電,綜合算起來(lái),能耗都高于冷凍式干燥機(jī),但它有冷凍式干燥機(jī)不可替代的優(yōu)點(diǎn):供氣露點(diǎn)低、穩(wěn)定。目前常見(jiàn)的吸附式干燥機(jī)主要有:無(wú)熱再生干燥機(jī)、加熱再生干燥機(jī)、壓縮熱再生干燥機(jī)。零氣耗干燥機(jī)是基于吸附式干燥機(jī)耗氣不節(jié)能的特點(diǎn),進(jìn)行優(yōu)化流程,把耗氣改為耗熱,極終提高了效率。但是零氣耗的干燥機(jī)只適用于無(wú)油壓縮機(jī),因?yàn)橹挥袩o(wú)油壓縮機(jī)可產(chǎn)生足夠的熱量用于干燥劑再生。
有這么多眼花繚亂的概念,加上各家的技術(shù)特點(diǎn)加持,對(duì)各種空氣干燥機(jī)的能耗的對(duì)比做到心知肚明很困難,本文對(duì)節(jié)能潛力和幾種主流的干燥機(jī)作出一個(gè)簡(jiǎn)單的量化比較分析,為使用者的選型提供依據(jù)。
1. 零氣耗的節(jié)能潛力有多大?
從物理學(xué)定律得知,所有供給壓縮機(jī)的能量幾乎都轉(zhuǎn)換為熱量。回收的能量越多,整個(gè)系統(tǒng)的效率越高??苫厥盏哪芰靠捎孟铝械墓接?jì)算:
回收能量W (kWh/年):W=t1*p1+t2*p2/(t*η)
t = 能量回收期望時(shí)間 (小時(shí)/年)
t1 = t中壓縮機(jī)加載時(shí)間 (小時(shí)/年)
t2 = t中壓縮機(jī)卸載時(shí)間 (小時(shí)/年)
p1 = 壓縮機(jī)加載時(shí)有效功率 (kW)
p2 = 壓縮機(jī)卸載有效功率 (kW)
η= 熱效率 (%)
在許多情況下,如果冷卻系統(tǒng)的性能、回收裝置到使用點(diǎn)的距離、熱量需求水平和連續(xù)性等都被考慮,通過(guò)壓縮機(jī)的熱量能被有效地利用,則其熱量回收率可超過(guò)90%。按照每年3000小時(shí)的加載時(shí)間,電費(fèi)1元計(jì)算,可得:
空氣流量m3/min | 熱流量kW | 轉(zhuǎn)化回收能量kWh | 年節(jié)約電費(fèi)(元) |
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6.4 | 34 | 91800 | 91800 |
7.4 | 40 | 108000 | 108000 |
11.4 | 51 | 137700 | 137700 |
14 | 61 | 164700 | 164700 |
18.7 | 92 | 248400 | 248400 |
21.6 | 109 | 294300 | 294300 |
23.2 | 118 | 318600 | 318600 |
27.9 | 137 | 369900 | 369900 |
34.8 | 176 | 475200 | 475200 |
43.1 | 215 | 580500 | 580500 |
46.9 | 235 | 634500 | 634500 |
46.5 | 229 | 618300 | 618300 |
51.3 | 253 | 683100 | 683100 |
56.9 | 284 | 766800 | 766800 |
62.9 | 319 | 861300 | 861300 |
69.7 | 366 | 988200 | 988200 |
75.4 | 359 | 969300 | 969300 |
83.2 | 392 | 1058400 | 1058400 |
103.6 | 490 | 1323000 | 1323000 |
124.5 | 602 | 1625400 | 1625400 |
根據(jù)計(jì)算可以看到,零氣耗的節(jié)能潛力動(dòng)則十幾萬(wàn),甚至達(dá)到百萬(wàn)的運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省,即使實(shí)際操作后節(jié)能效果因現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的原因打折,但相比于簡(jiǎn)單改造費(fèi)用來(lái)說(shuō),1年內(nèi)回收成本是輕而易舉的事情,對(duì)絕大部分的用戶(hù)來(lái)說(shuō),都是值得投資的選擇。
2. 各種空氣干燥機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用的比較分析
以100m3/min離心式無(wú)油壓縮機(jī)為例,分別按冷凍式干燥機(jī)、加熱再生干燥機(jī)、壓縮熱再生干燥機(jī)、零氣耗壓縮熱再生干燥機(jī)作一次運(yùn)行費(fèi)用的比較。
計(jì)算條件:100m3/min無(wú)油壓縮機(jī),每臺(tái)功率約為600KW;壓縮機(jī)末級(jí)冷卻水量:25t/h;一年365個(gè)工作日,每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行;電價(jià)按1.0元/度計(jì),水費(fèi)用按0.5元/噸(僅考慮循環(huán)冷卻水設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用)。
各種空氣干燥機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算表 | |
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1 | 冷凍式干燥機(jī) 電加熱器功率:15.0KW, 冷卻水量:25t/h 全年的加熱器電費(fèi)開(kāi)支為:15KW × 24h × 365 days × 1.0元/度 = 131400元/年 全年的水費(fèi)開(kāi)支為: 25t/h×24h×365天×0.5元/t= 109500 元/年 |
2 | 加熱再生干燥機(jī) 電加熱器功率:50.0KW,耗氣6%=6m3/min(相當(dāng)于一臺(tái)37KW的壓縮機(jī)) 全年的加熱器電費(fèi)開(kāi)支為:50KW×60%(通電時(shí)間)24h×365天×1.0元/度=262800元/年 耗氣的電費(fèi)開(kāi)支為:37KW×24h×365天×1.0元/度=284700元/年 |
3 | 壓縮熱再生干燥機(jī) 耗氣2%=2m3/min(相當(dāng)于一臺(tái)18.5KW的壓縮機(jī)),冷卻水量:25t/h 全年耗氣的電費(fèi)開(kāi)支為:18.5KW×24h×365天×1.0元/度=162060元/年 全年的水費(fèi)開(kāi)支為:25t/h×24h×365天×0.5元/t=109500元/年 |
4 | 零氣耗壓縮熱再生干燥機(jī) 冷卻水量:40t/h 全年的水費(fèi)開(kāi)支為:40t/h×24h×365天×0.5元/t=175200元/年 |
針對(duì)使用壓縮熱再生干燥機(jī),如不用壓縮機(jī)末級(jí)冷卻器,壓縮機(jī)末級(jí)冷卻用水轉(zhuǎn)移到壓縮熱再生干燥機(jī)使用,幾乎相當(dāng)于壓縮熱再生干燥機(jī)不耗冷卻水。
各種空氣干燥機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用匯總表 | |||||
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壓縮機(jī)或加熱器功率 | 耗氣的功率 | 冷卻水耗量 | 壓縮機(jī)末級(jí)冷卻水耗量 | 合計(jì) |
冷凍式 | 131400 | 無(wú) | 109500 | 沒(méi)利用 | 240900 |
加熱再生 | 262800 | 284700 | 無(wú) | 沒(méi)利用 | 547500 |
壓縮熱再生 | 無(wú) | 162060 | 109500 | 可利用-109500 | 162060 |
零氣耗壓縮熱 | 無(wú) | 無(wú) | 175200 | 可利用-175200 | 0 |
冷凍式干燥機(jī)的壓力露點(diǎn)高與其他三種吸附式干燥機(jī),節(jié)能效果不能相同比較。
所以綜上,可以看出,是否利用壓縮機(jī)的熱量對(duì)于降低運(yùn)行費(fèi)用是至關(guān)重要的,而零氣耗干燥機(jī)可以幾乎讓能耗降為極低,幾乎不耗能,是節(jié)能極顯著的機(jī)型。長(zhǎng)期使用壓縮熱再生干燥機(jī),用戶(hù)可獲得較大的節(jié)能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,是值得推廣的技術(shù)手段。氣凈法GPS作為專(zhuān)業(yè)的零氣耗技術(shù)輸出的產(chǎn)品和服務(wù)提供商,視推廣零氣耗為使命,專(zhuān)注為用戶(hù)提供更好的節(jié)能解決方案。