吸干机（热再生型）排气露点设计

吸附式压缩空气干燥器的工作原理是利用活性氧化铝或分子筛的高吸附容量和选择性，将压缩空气中的水分吸附出来。根据干燥器再生方式的不同，分为以下类型：无热再生干燥器、微热再生干燥器、鼓风加热再生干燥器和压缩热再生干燥器。

JB/T10532-2017《一般用吸附式压缩空气干燥器》5.3中要求，干燥器在规定工况下的出口压力露点，应符合表2要求。

6.1.2要求，试验过程中，应在干燥器运行进入稳定状后开始记录性能数据。

实际中，吸干机能达到一个什么样的露点，主要取决于两个过程：

1.吸附阶段的露点能到达多少？

2.再生阶段的吸附剂再生深度（可以到达多少露点？）

那么我们如何去判断或设计这两个过程呢。

一、吸附过程穿透曲线的理论计算设备出口露点

此过程我们可以用以下公式计算

χ为出口水分浓度（g/m3）

χ0为入口水分浓度（g/m3）

KFav为吸附剂总传质系数（1/S）

Z为吸附床层高度m

u为床层流速m/s

我们以氧化铝为例：在入口温度30℃，8barG压力条件下：我们可以计算出：

入口水蒸气分压=POWER(10,(10.286*(30+273.15)-2148.4909)/(30+273.15-35.85))/1000000=0.004244MPa

入口干空气密度=0.003484*0.9*1000000/(273.15+30)=10.343kg/m3

入口混合率=0.622*0.004244/(0.9-0.004244)*1000=2.95g/kg

入口绝对含湿量（入口水分浓度）=10.343*2.95=30.48g/m3

KFav取1.22（特定条件下测试结果，吸附剂厂家不一样数据不一样）

Z/u其实代表了压缩空气与吸附剂的实际接触时间，我们分别以6、8s、12s空塔接触时间做测算。理论上分别可以得出：

6s接触时间可以得到出口水分浓度0.020183g/m3对应的最低压力露点为：-32.9℃

8s接触时间可以得到出口水分浓度0.001759g/m3对应的最低压力露点为：-53.92℃

12s接触时间可以得到出口水分浓度0.000013g/m3对应的最低压力露点为：-86.738℃

若换用其他吸附剂或者混床，需重新计算总传质系数。幸运的是，我们有前辈在蹚水，根据以往的实验及计算数据，吸附剂吸附过程在不同的入口温度及接触时间的条件下有以下曲线图，我们可以偷懒直接在以下数据上做应用。

二、再生穿透型设备再生加热解析平衡计算

再生条件下能到达一个什么样的露点，其实是四个点的水蒸气分压的平衡问题。

1.吸附床层温度下报水蒸气分压P0

2.吸附出口露点温度下水蒸气分压P

3.再生气露点温度下水蒸气分压P1

4.再生气加热温度下饱和水蒸气分压P2

在再生过程中这四个值需要达到一个平衡状态，即：P=P0*P2/P1*E(E为再生系数，在不同的再生温度下取不同的常数值E=1为再生经济与否的分界线)

若我们转换下上述公式则为：P/P0=P1/P2*E

P/P0=ФL吸附状态下相对湿度（低温状态）

P1/P2=ФH再生状态下相对湿度（高温状态），所以我们可以认为这是一种吸附与再生状态的平衡。

而此时我们根据ФH及ФL的意义可以得到另外一种简易计算方式，根据吸附平衡与水分残余曲线来直接判断再生过程所能达到的露点温度。

如我们用0℃露点的再生气加热至300℃，可以从分子筛平衡曲线上找到此时水分残余曲线为2%，我们再找到35℃入口温度，在此曲线上对应的露点温度为-80℃。此方法的局限性为国产吸附剂厂家基本无法提供这个曲线，而进口吸附剂厂家已经不再提供曲线图了，需要设计者在不断的实践中逐步去收集资料。

我们从吸附与再生两个过程确定了吸干机的吸附进气与再生进气的的条件。剩下的我们只需要计算确认动态吸附容量、再生冷/热量匹配、再生过程工艺温度、湿度的控制、设备整体阻力等就可以得到一台上好的鼓风热/压缩热吸干机。

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