眾所周知,空氣干燥機有吸附干燥機和冷凍干燥機兩大類,吸附干燥機又分許多種。
冷凍式干燥機的有效供氣量可達到100%,但是,由于受制冷的工作原理的制約,冷凍式干燥機的供氣露點極低只能達到3℃(壓力露點)左右,而且它受進氣溫度的影響很大,進氣溫度每升高5℃,制冷效率要下降30%,供氣露點將顯著升高。
傳統(tǒng)的吸附式干燥機要耗氣,要耗電,綜合算起來,能耗都高于冷凍式干燥機,但它有冷凍式干燥機不可替代的優(yōu)點:供氣露點低、穩(wěn)定。目前常見的吸附式干燥機主要有:無熱再生干燥機、加熱再生干燥機、壓縮熱再生干燥機。零氣耗干燥機是基于吸附式干燥機耗氣不節(jié)能的特點,進行優(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只適用于無油壓縮機,因為只有無油壓縮機可產生足夠的熱量用于干燥劑再生。
有這么多眼花繚亂的概念,加上各家的技術特點加持,對各種空氣干燥機的能耗的對比做到心知肚明很困難,本文對節(jié)能潛力和幾種主流的干燥機作出一個簡單的量化比較分析,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?
從物理學定律得知,所有供給壓縮機的能量幾乎都轉換為熱量。回收的能量越多,整個系統(tǒng)的效率越高??苫厥盏哪芰靠捎孟铝械墓接嬎悖?br />
回收能量W (kWh/年):W=t1*p1+t2*p2/(t*η)
t = 能量回收期望時間 (小時/年)
t1 = t中壓縮機加載時間 (小時/年)
t2 = t中壓縮機卸載時間 (小時/年)
p1 = 壓縮機加載時有效功率 (kW)
p2 = 壓縮機卸載有效功率 (kW)
η= 熱效率 (%)
在許多情況下,如果冷卻系統(tǒng)的性能、回收裝置到使用點的距離、熱量需求水平和連續(xù)性等都被考慮,通過壓縮機的熱量能被有效地利用,則其熱量回收率可超過90%。按照每年3000小時的加載時間,電費1元計算,可得:
空氣流量m3/min | 熱流量kW | 轉化回收能量kWh | 年節(jié)約電費(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)計算可以看到,零氣耗的節(jié)能潛力動則十幾萬,甚至達到百萬的運行費用節(jié)省,即使實際操作后節(jié)能效果因現(xiàn)場復雜的原因打折,但相比于簡單改造費用來說,1年內回收成本是輕而易舉的事情,對絕大部分的用戶來說,都是值得投資的選擇。
2. 各種空氣干燥機的運行費用的比較分析
以100m3/min離心式無油壓縮機為例,分別按冷凍式干燥機、加熱再生干燥機、壓縮熱再生干燥機、零氣耗壓縮熱再生干燥機作一次運行費用的比較。
計算條件:100m3/min無油壓縮機,每臺功率約為600KW;壓縮機末級冷卻水量:25t/h;一年365個工作日,每天24小時連續(xù)運行;電價按1.0元/度計,水費用按0.5元/噸(僅考慮循環(huán)冷卻水設備投資及運行費用)。
各種空氣干燥機的運行費用計算表 | |
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1 | 冷凍式干燥機 電加熱器功率:15.0KW, 冷卻水量:25t/h 全年的加熱器電費開支為:15KW × 24h × 365 days × 1.0元/度 = 131400元/年 全年的水費開支為: 25t/h×24h×365天×0.5元/t= 109500 元/年 |
2 | 加熱再生干燥機 電加熱器功率:50.0KW,耗氣6%=6m3/min(相當于一臺37KW的壓縮機) 全年的加熱器電費開支為:50KW×60%(通電時間)24h×365天×1.0元/度=262800元/年 耗氣的電費開支為:37KW×24h×365天×1.0元/度=284700元/年 |
3 | 壓縮熱再生干燥機 耗氣2%=2m3/min(相當于一臺18.5KW的壓縮機),冷卻水量:25t/h 全年耗氣的電費開支為:18.5KW×24h×365天×1.0元/度=162060元/年 全年的水費開支為:25t/h×24h×365天×0.5元/t=109500元/年 |
4 | 零氣耗壓縮熱再生干燥機 冷卻水量:40t/h 全年的水費開支為:40t/h×24h×365天×0.5元/t=175200元/年 |
針對使用壓縮熱再生干燥機,如不用壓縮機末級冷卻器,壓縮機末級冷卻用水轉移到壓縮熱再生干燥機使用,幾乎相當于壓縮熱再生干燥機不耗冷卻水。
各種空氣干燥機的運行費用匯總表 | |||||
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壓縮機或加熱器功率 | 耗氣的功率 | 冷卻水耗量 | 壓縮機末級冷卻水耗量 | 合計 |
冷凍式 | 131400 | 無 | 109500 | 沒利用 | 240900 |
加熱再生 | 262800 | 284700 | 無 | 沒利用 | 547500 |
壓縮熱再生 | 無 | 162060 | 109500 | 可利用-109500 | 162060 |
零氣耗壓縮熱 | 無 | 無 | 175200 | 可利用-175200 | 0 |
冷凍式干燥機的壓力露點高與其他三種吸附式干燥機,節(jié)能效果不能相同比較。
所以綜上,可以看出,是否利用壓縮機的熱量對于降低運行費用是至關重要的,而零氣耗干燥機可以幾乎讓能耗降為極低,幾乎不耗能,是節(jié)能極顯著的機型。長期使用壓縮熱再生干燥機,用戶可獲得較大的節(jié)能帶來的經濟效益,是值得推廣的技術手段。氣凈法GPS作為專業(yè)的零氣耗技術輸出的產品和服務提供商,視推廣零氣耗為使命,專注為用戶提供更好的節(jié)能解決方案。