冷凍式干燥機與吸附式干燥機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。由于壓縮機內(nèi)的冷凝水會導致腐蝕，從而導致泄漏或損壞氣動設備部件以及整個制氮機裝置。更重要的是，系統(tǒng)內(nèi)殘留的水會污染工藝并導致輸送出來的氮氣純度低。
每套制氮機裝置都需要一臺干燥機來保持空氣供應不受潮，在選擇干燥機時，主要是考慮吸附式干燥機還是冷凍式干燥機。本文主要介紹冷凍式干燥機和附式干燥機之間的區(qū)別，以便您可以根據(jù)您的制氮機裝置做出最佳選擇。
冷凍式干燥機
冷凍式干燥機以相當?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)。然后預冷的進氣進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。最后當干燥的冷壓縮空氣進入熱交換器時，在那里它被進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循環(huán)壓縮。
冷干機類型
非循環(huán)冷凍式干燥機無論空氣流速或水分含量如何，都能使制冷劑壓縮機持續(xù)運行，并通過熱氣閥或膨脹閥控制壓力露點，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)定性和低維護成本。
循環(huán)冷凍式干燥機就像您家里的冰箱，具有獨特的能力，可以根據(jù)您的實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)式冷干機能夠做到這一點要歸功于兩個特點：制冷劑壓縮機一側(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。
冷干機優(yōu)點
- 與吸附式干燥機相比，初始、運營和維護成本更低。
- 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，可以實現(xiàn)高度穩(wěn)定的壓力露點。
冷干機缺點
- 不能用于對水高度敏感的應用，因為可能會有一些水蒸氣殘留在產(chǎn)品中。
- 冷干機露點能達到2℃左右，而吸附式干燥機的露點-40～-70℃。
吸附式干燥機
在吸附式干燥機中，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。吸附式干燥機有兩個吸附塔，一塔吸附一塔脫附，在分子篩達到飽和后兩塔往復循環(huán)。吸附式干燥機可以借助定時器或露點監(jiān)測設備促進干燥劑再生。
使用吸附式干燥機需要在壓縮空氣進入干燥機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，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)出氣體中含有細小的磨蝕性顆?；覊m。
吸附式類型
無熱吸附式干燥機使用膨脹（“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。這種吸附式干燥機在機械上最為簡單，適用于廣泛的空氣流量范圍，并且可以實現(xiàn)低至-70℃的壓力露點，但是消耗了大約15%的壓縮空氣。
微熱吸附式干燥機的能效比無熱吸附式干燥機高近25%，但微熱干燥機操作成本比無熱干燥機低。微熱干燥機的再生回路中裝有加熱器，這種吸附式干燥機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。當有熱再生吸附式干燥機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的一半。
鼓風吸附式干燥機裝有鼓風機，從周圍環(huán)境中吸收空氣進行再生。這種干燥機不再消耗壓縮空氣使干燥劑再生，而是用鼓風機進行再生，可實現(xiàn)-40℃的壓力露點。由于干燥機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，以防止露點峰值出現(xiàn)在塔切換。另外需要考慮驅(qū)動鼓風機的電耗，相比微熱吸附式干燥機電耗高，消耗壓縮空氣少，總體能耗比微熱干燥機低。
余熱吸附式干燥機利用空氣壓縮機本身提供的熱量進行干燥劑再生，減少了加熱器的使用。余熱干燥機是最節(jié)能的吸附式干燥機，因為它們可以達到-20℃左右的壓力露點，而無需額外的能源（假設壓縮機滿負荷運行）。可以安裝額外的加熱器來抵消部分負載的壓縮機或?qū)崿F(xiàn)較低的壓力露點。由于工作溫度高，余熱吸附式干燥機只能安裝排氣溫度大于110℃的空壓機后。
吸附式優(yōu)點
- 能夠?qū)崿F(xiàn)極低的壓力露點（-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。
- 無熱吸附式干燥機可以氣動啟用，以便在偏遠或危險場所有效運行。
吸附式缺點
- 初始成本高于冷凍式干燥機。
- 需要每三到五年更換一次干燥劑。
- 需要使用凈化空氣進行操作，降低整體能源效率。
- 如果不進行預干燥過濾和排水，容易受到油氣溶膠的污染。
冷凍式干燥機比吸附式干燥機具有更低的前期和能耗運行成本，但是它們不能提供像吸附式干燥機那樣干燥的空氣。對于一般的制造工藝而言，選擇冷凍干燥機就可以了。吸附式干燥機為嚴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℃，吸附式干燥機是最好的選擇。
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