一種吸附式干燥機(jī)的溫度控制裝置

弭 超

（唐鋼能源科技分公司 河北 唐山 063000）

1 引言

壓縮空氣是工業(yè)企業(yè)中最為重要的工業(yè)動力源之一，有著極其廣泛的應(yīng)用。由于空氣壓縮機(jī)（以下簡稱空壓機(jī)）輸出的壓縮空氣不可避免地含有油、水、汽和灰塵顆粒等，如果不進(jìn)行凈化處理，會使得后續(xù)的用氣設(shè)備及管道被銹蝕、用氣質(zhì)量低劣，最終嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，必須要對壓縮空氣進(jìn)行除水、除油、干燥和凈化處理，也就導(dǎo)致幾乎所有需要壓縮空氣的場所都要用干燥機(jī)。傳統(tǒng)的干燥機(jī)采用時序分配方法來控制干燥機(jī)的吸附和再生時間，這種控制方式結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟(jì)，但缺點明顯，一是由于需處理的空氣流量負(fù)載是變化的（例如白天和晚上的空氣流量不同），在負(fù)載高和負(fù)載低時所需處理的空氣流量不同，因而固定時間切換并不合適；二是夏天和冬天環(huán)境溫度和濕度不同，使得即使在相同的負(fù)載情況下吸附劑所需的吸附-再生的工作時間也不相同；三是事先設(shè)定幾個小時，需要通過其它技術(shù)手段（例如露點測量等）或依靠經(jīng)驗來設(shè)定，是一種模糊估計。在這種模糊估計之下，可能吸附劑的再生還未完成，就被轉(zhuǎn)換成吸附了，反之亦然。此缺點容易導(dǎo)致干燥機(jī)的成品氣露點不穩(wěn)定或不達(dá)標(biāo)。本文提供一種控制精度較高、能耗低、工作效率較高的零耗氣吸附式干燥機(jī)的控制裝置。

2 工藝概況

圖1

如圖1，一種吸附式干燥機(jī)的溫度控制裝置，吸附式干燥機(jī)包括吸附罐A、吸附罐B、氣路切換組件以及其他組成部件。溫度控制裝置包括智能化控制器、用以檢測溫度的溫度傳感器組件、用以依照控制指令進(jìn)行開關(guān)動作的閥門。智能化控制器可采用PLC控制器，也可采用其它的智能化控制器。溫度傳感器安裝在兩個吸附罐各自罐體的上部、中部和下部，溫度傳感器組件與智能化控制器連接。

3 控制流程

以B罐再生，A罐吸附階段為例，B罐加熱再生流程：空氣進(jìn)口→電磁氣動閥1→吸附罐A（3#溫度傳感器→2#溫度傳感器→1#溫度傳感器）→電磁氣動閥3→空氣出口→用戶；吸附罐B加熱再生：熱的再生氣源→電磁氣動閥7→電磁氣動閥6→吸附罐B（4#溫度傳感器→5#溫度傳感器→6#溫度傳感器）。與之前相比，吸附式干燥機(jī)在雙罐罐體的上部、中部和下部分別設(shè)置了溫度傳感器。溫度傳感器輸出信號接入PLC控制系統(tǒng)，當(dāng)4#5#6#溫度傳感器測量數(shù)值達(dá)到設(shè)定的溫度及持續(xù)時間時，PLC指令停止供應(yīng)熱的再生氣源，B罐加熱再生流程結(jié)束，開始B罐冷卻再生流程；B罐冷卻再生流程：空氣進(jìn)口→電磁氣動閥1→吸附罐A（3#溫度傳感器→2#溫度傳感器→1#溫度傳感器）→電磁氣動閥3→空氣出口→用戶；吸附罐B冷卻再生：涼的再生氣源→電磁氣動閥7→電磁氣動閥6→吸附罐B（4#溫度傳感器→5#溫度傳感器→6#溫度傳感器）。在這一階段，B罐的進(jìn)口為涼的再生氣源（小于45℃），這時，閥門不動作，氣流按照前面的階段①結(jié)束時的閥門通道流動。B罐內(nèi)的吸附劑隨著涼的再生氣源由上向下流動持續(xù)被降溫，溫度不斷降低。當(dāng)4#5#6#溫度傳感器檢測到的溫度值達(dá)到設(shè)定的溫度及持續(xù)時間時，吸附罐B內(nèi)的吸附劑被冷卻完畢，PLC指令關(guān)閉閥門1、3、6，指令開啟閥門2、4、5，其余閥門不動作，B罐冷卻再生流程結(jié)束，B罐再生階段完成。智能化控制器包括當(dāng)接收到執(zhí)行切換動作指令時，控制閥門開關(guān)。進(jìn)一步，溫度傳感器組件包括6個溫度傳感器，各自串接安裝在兩個吸附罐罐體的上部、中部和下部。以溫度傳感器測量到的某一溫度值及該溫度值持續(xù)時間為依據(jù)，通過智能化控制器依照預(yù)設(shè)狀態(tài)更換的控制指令進(jìn)行氣路切換組件閥門動作切換。

4 結(jié)語

該裝置的有益效果主要表現(xiàn)在能夠確認(rèn)吸附劑再生效果，降低成品氣露點溫度并保持穩(wěn)定；采用PLC技術(shù)，通過罐體溫度自動調(diào)整吸附式干燥機(jī)的再生時間，自動切換吸附、再生狀態(tài)以達(dá)到穩(wěn)定輸出高品質(zhì)成品氣的目的。

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[2] 何保國.制氧分子篩系統(tǒng)中電加熱器裝置的改造 銅業(yè)工程2004.2.

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