众所周知,空气干燥机有吸附干燥机和冷冻干燥机两大类,吸附干燥机又分许多种。
冷冻式干燥机的有效供气量可达到100%,但是,由于受制冷的工作原理的制约,冷冻式干燥机的供气露点极低只能达到3℃(压力露点)左右,而且它受进气温度的影响很大,进气温度每升高5℃,制冷效率要下降30%,供气露点将显著升高。
传统的吸附式干燥机要耗气,要耗电,综合算起来,能耗都高于冷冻式干燥机,但它有冷冻式干燥机不可替代的优点:供气露点低、稳定。目前常见的吸附式干燥机主要有:无热再生干燥机、加热再生干燥机、压缩热再生干燥机。零气耗干燥机是基于吸附式干燥机耗气不节能的特点,进行优化流程,把耗气改为耗热,极终提高了效率。但是零气耗的干燥机只适用于无油压缩机,因为只有无油压缩机可产生足够的热量用于干燥剂再生。
有这么多眼花缭乱的概念,加上各家的技术特点加持,对各种空气干燥机的能耗的对比做到心知肚明很困难,本文对节能潜力和几种主流的干燥机作出一个简单的量化比较分析,为使用者的选型提供依据。
1. 零气耗的节能潜力有多大?
从物理学定律得知,所有供给压缩机的能量几乎都转换为热量。回收的能量越多,整个系统的效率越高。可回收的能量可用下列的公式计算:
回收能量W (kWh/年):W=t1*p1+t2*p2/(t*η)
t = 能量回收期望时间 (小时/年)
t1 = t中压缩机加载时间 (小时/年)
t2 = t中压缩机卸载时间 (小时/年)
p1 = 压缩机加载时有效功率 (kW)
p2 = 压缩机卸载有效功率 (kW)
η= 热效率 (%)
在许多情况下,如果冷却系统的性能、回收装置到使用点的距离、热量需求水平和连续性等都被考虑,通过压缩机的热量能被有效地利用,则其热量回收率可超过90%。按照每年3000小时的加载时间,电费1元计算,可得:
| 空气流量m3/min | 热流量kW | 转化回收能量kWh | 年节约电费(元) |
|---|---|---|---|
| 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 |
根据计算可以看到,零气耗的节能潜力动则十几万,甚至达到百万的运行费用节省,即使实际操作后节能效果因现场复杂的原因打折,但相比于简单改造费用来说,1年内回收成本是轻而易举的事情,对绝大部分的用户来说,都是值得投资的选择。
2. 各种空气干燥机的运行费用的比较分析
以100m3/min离心式无油压缩机为例,分别按冷冻式干燥机、加热再生干燥机、压缩热再生干燥机、零气耗压缩热再生干燥机作一次运行费用的比较。
计算条件:100m3/min无油压缩机,每台功率约为600KW;压缩机末级冷却水量:25t/h;一年365个工作日,每天24小时连续运行;电价按1.0元/度计,水费用按0.5元/吨(仅考虑循环冷却水设备投资及运行费用)。
| 各种空气干燥机的运行费用计算表 | |
|---|---|
| 1 | 冷冻式干燥机 电加热器功率:15.0KW, 冷却水量:25t/h 全年的加热器电费开支为:15KW × 24h × 365 days × 1.0元/度 = 131400元/年 全年的水费开支为: 25t/h×24h×365天×0.5元/t= 109500 元/年 |
| 2 | 加热再生干燥机 电加热器功率:50.0KW,耗气6%=6m3/min(相当于一台37KW的压缩机) 全年的加热器电费开支为:50KW×60%(通电时间)24h×365天×1.0元/度=262800元/年 耗气的电费开支为:37KW×24h×365天×1.0元/度=284700元/年 |
| 3 | 压缩热再生干燥机 耗气2%=2m3/min(相当于一台18.5KW的压缩机),冷却水量:25t/h 全年耗气的电费开支为:18.5KW×24h×365天×1.0元/度=162060元/年 全年的水费开支为:25t/h×24h×365天×0.5元/t=109500元/年 |
| 4 | 零气耗压缩热再生干燥机 冷却水量:40t/h 全年的水费开支为:40t/h×24h×365天×0.5元/t=175200元/年 |
针对使用压缩热再生干燥机,如不用压缩机末级冷却器,压缩机末级冷却用水转移到压缩热再生干燥机使用,几乎相当于压缩热再生干燥机不耗冷却水。
| 各种空气干燥机的运行费用汇总表 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
|
压缩机或加热器功率 | 耗气的功率 | 冷却水耗量 | 压缩机末级冷却水耗量 | 合计 |
| 冷冻式 | 131400 | 无 | 109500 | 没利用 | 240900 |
| 加热再生 | 262800 | 284700 | 无 | 没利用 | 547500 |
| 压缩热再生 | 无 | 162060 | 109500 | 可利用-109500 | 162060 |
| 零气耗压缩热 | 无 | 无 | 175200 | 可利用-175200 | 0 |
冷冻式干燥机的压力露点高与其他三种吸附式干燥机,节能效果不能相同比较。
所以综上,可以看出,是否利用压缩机的热量对于降低运行费用是至关重要的,而零气耗干燥机可以几乎让能耗降为极低,几乎不耗能,是节能极显著的机型。长期使用压缩热再生干燥机,用户可获得较大的节能带来的经济效益,是值得推广的技术手段。气净法GPS作为专业的零气耗技术输出的产品和服务提供商,视推广零气耗为使命,专注为用户提供更好的节能解决方案。