【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压缩空气干燥设备领域，尤其是涉及鼓风热再生干燥器及其能效评价方法。
技术介绍
1、压缩空气干燥机通常分为冷冻式压缩空气干燥机以及吸附式压缩空气干燥机，冷冻式压缩空气干燥机利用冷却空气，降低空气温度的原理，将湿空气中的水分通过冷凝后从空气中析出，得到较干燥空气，而吸附式压缩空气干燥机利用变压吸附的原理，湿空气通过吸附剂时，水分被吸附剂吸附，得到干燥空气。
2、目前，吸附式压缩空气干燥机中通常连接有鼓风机，用于将环境空气输送至吸附塔内进行吸附剂再生，其鼓风机的排气量一般恒定，无法根据当前环境的湿度进行调整排气量，使得环境湿度较高时，难以有效保证吸附剂的再生程度，环境湿度较低时，则容易对电力产生浪费。
3、同时，现有的吸附式压缩空气干燥机通常仅对装置耗电量进行检测以及评价，虽然在《t/cgma 033002-2020 压缩空气站节能设计指南》中明确了吸附式干燥器的耗能计算主要包括用电总量和耗气总量两部分，却也并未进一步提供对上述指标进行整合量化的具体办法，更未在耗能计算方面考虑系统阻力产生压力降所造成的能耗。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种解决上述技术问题的鼓风热再生干燥器及其能效评价方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种鼓风热再生干燥器，所述鼓风热再生干燥器包括进气端、出气端、连接于进气端与出气端之间的至少两间隔吸附周期切换使用的第一吸附塔以及第二吸附塔，在任一吸附周期内，其中任一吸附塔处于吸附状态时，另一
3、进一步的，进气端设置有用于检测压缩空气质量流量的涡街流量计以及用于检测压缩空气温度的测温元件，吸附塔的周期内吸附水量为：mh2o=σ[qm×ah]dt=σ[qm×(0.0004t3+0.0116t2+0.1485t+3.3253)]dt；其中，ah为空气绝对湿度，qm为压缩空气质量流量，t为压缩空气温度，t为周期吸附时间。
4、进一步的，再生流路连接有再生气进口以及再生气出口，且再生气进口与再生气出口处均设置有用于检测空气压力、温度以及相对湿度的压湿温一体式变送器，当前环境的再生气携水能力为：δah=ah2-ah1=(0.0004t23+0.0116t22+0.1485t2+3.3253)×rh2-(0.0004t13+0.0116t12+0.1485t1+3.3253)×rh1；其中，ah2为再生气出口处的空气绝对湿度，ah1为再生气进口处的空气绝对湿度，t2为再生气出口处的温度，rh2为再生气出口处的相对湿度，t1为再生气进口处的温度，rh1为再生气进口处的相对湿度。
5、进一步的，空气绝对湿度ah=(0.0004t3+0.0116t2+0.1485t+3.3253)×rh；其中，rh为空气相对湿度。
6、进一步的，变频鼓风机排气量=吸附塔的周期内吸附水量/（当前环境的再生气携水能力×再生时间）。
7、进一步的，加热器可根据变频鼓风机排气量以及排气温度进行匹配输出功率，且加热器输出功率为n=cm（t2-t1）/a；其中，c为压缩空气比热容，m为变频鼓风机排气量的测量值，t2为加热器排气温度，t1为加热器进气温度，a为加热器热功转换系数。
8、进一步的，当任一吸附塔处于再生状态时，加热再生完成度大于等于90%并维持一定时间后，该塔转入冷吹降温状态；其中，加热再生完成度=（再生气周期内实际携水量÷吸附塔的周期内吸附水量）×100% =σ[qm'×δah]dtp；其中，qm'为再生气质量流量，tp为周期内加热再生时间。
9、进一步的，当任一吸附塔的最终加热再生完成度低于92%或任一吸附塔连续5次在再生状态时最终加热再生完成度低于98%，则该塔延长加热再生时间。
10、本专利技术还公开了一种鼓风热再生干燥器的能效评价方法，通过实用性、经济性以及运行能耗对鼓风热再生干燥器进行能效评价；其中经济性为单位压缩空气干燥过程成本cd={d×qv×(p1-p2)/p1+e1}×s1+e2×s2) / qv+ s3×ta，式中，d为空气压缩机用电单耗，qv为累计压缩空气处理量，p1为进气端压缩空气压力，p2为出气端压缩空气压力，e1为累计耗电量，e2为累计再生气耗量，s1为单位电价，s2为单位洁净压缩空气成本，s3为年均周期性维护备件费用，ta为累计运行时间。
11、进一步的，运行能耗为单位压缩空气干燥过程综合能耗ed= (e1×k1+e2×k2) / qv+ d×(p1-p2)/p1；其中，k1为电厂发电标准煤耗，k2为压缩空气折标准煤系数。
12、本专利技术的有益效果在于：
13、1、通过计算当前环境的再生气携水能力以及吸附塔的周期内吸附水量，可准确的调整变频鼓风机的排气量，使得鼓风机的排气量可随环境湿度进行变化，在保证吸附剂再生效果的同时，大幅降低了能耗；
14、2、通过变频鼓风机的排气量以及排气温度对加热器的输出功率进行调整，可有效保证再生气进入吸附塔中时的温度满足再生要求，提高吸附剂再生效果；
15、3、通过实用性、经济性以及运行能耗三方面对鼓风热再生干燥器进行能效评价，可提高能效评价的全面、准确，使得用户可清晰的了解该设备的能效情况。
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1.一种鼓风热再生干燥器，所述鼓风热再生干燥器包括进气端（1）、出气端（2）、连接于进气端（1）与出气端（2）之间的至少两间隔吸附周期切换使用的第一吸附塔（3）以及第二吸附塔（4），在任一吸附周期内，其中任一吸附塔处于吸附状态时，另一吸附塔处于泄压或再生或冷吹降温或待机状态，其特征在于：第一吸附塔（3）与第二吸附塔（4）之间连接有变频鼓风机（5）、加热器（6），以使变频鼓风机（5）、加热器（6）、第一吸附塔（3）或第二吸附塔（4）形成再生流路；其中，当任一吸附塔处于再生状态时，变频鼓风机（5）可根据吸附塔的周期内吸附水量以及当前环境的再生气携水能力调整排气量。
2.根据权利要求1所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：进气端（1）设置有用于检测压缩空气质量流量的涡街流量计以及用于检测压缩空气温度的测温元件，吸附塔的周期内吸附水量为：MH2O=Σ[qm×AH]dT=Σ[qm×(0.0004t3+0.0116t2+0.1485t+3.3253)]dT；其中，AH为空气绝对湿度，qm为压缩空气质量流量，t为压缩空气温度，T为周期吸附时间。
3.根据权利要求1所述的鼓
4.根据权利要求2或3所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：空气绝对湿度AH=(0.0004t3+0.0116t2+0.1485t+3.3253)×RH；其中，RH为空气相对湿度。
5.根据权利要求1所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：变频鼓风机（5）排气量=吸附塔的周期内吸附水量/（当前环境的再生气携水能力×再生时间）。
6.根据权利要求1所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：加热器（6）可根据变频鼓风机（5）排气量以及排气温度进行匹配输出功率，且加热器（6）输出功率为N=cm（t2-t1）/A；其中，c为压缩空气比热容，m为变频鼓风机（5）排气量的测量值，t2为加热器（6）排气温度，t1为加热器（6）进气温度，A为加热器（6）热功转换系数。
7.根据权利要求1所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：当任一吸附塔处于再生状态时，加热再生完成度大于等于90%并维持一定时间后，该塔转入冷吹降温状态；其中，加热再生完成度=（再生气周期内实际携水量÷吸附塔的周期内吸附水量）×100% =Σ[qm'×ΔAH]dTp；其中，qm'为再生气质量流量，Tp为周期内加热再生时间。
8.根据权利要求7所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：当任一吸附塔的最终加热再生完成度低于92%或任一吸附塔连续5次在再生状态时最终加热再生完成度低于98%，则该塔延长加热再生时间。
9.一种鼓风热再生干燥器的能效评价方法，用于权利要求1-8任一项所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：通过实用性、经济性以及运行能耗对鼓风热再生干燥器进行能效评价；其中经济性为单位压缩空气干燥过程成本Cd={D×qv×(P1-P2)/P1+E1}×s1+E2×s2) /qv+ s3×TA，式中，D为空气压缩机用电单耗，qv为累计压缩空气处理量，P1为进气端（1）压缩空气压力，P2为出气端（2）压缩空气压力，E1为累计耗电量，E2为累计再生气耗量，s1为单位电价，s2为单位洁净压缩空气成本，s3为年均周期性维护备件费用，TA为累计运行时间。
10.根据权利要求9所述的鼓风热再生干燥器的能效评价方法，其特征在于：运行能耗为单位压缩空气干燥过程综合能耗Ed= (E1×k1+E2×k2) / qv+ D×(P1-P2)/P1；其中，k1为电厂发电标准煤耗，k2为压缩空气折标准煤系数。
...【技术特征摘要】
1.一种鼓风热再生干燥器，所述鼓风热再生干燥器包括进气端（1）、出气端（2）、连接于进气端（1）与出气端（2）之间的至少两间隔吸附周期切换使用的第一吸附塔（3）以及第二吸附塔（4），在任一吸附周期内，其中任一吸附塔处于吸附状态时，另一吸附塔处于泄压或再生或冷吹降温或待机状态，其特征在于：第一吸附塔（3）与第二吸附塔（4）之间连接有变频鼓风机（5）、加热器（6），以使变频鼓风机（5）、加热器（6）、第一吸附塔（3）或第二吸附塔（4）形成再生流路；其中，当任一吸附塔处于再生状态时，变频鼓风机（5）可根据吸附塔的周期内吸附水量以及当前环境的再生气携水能力调整排气量。
2.根据权利要求1所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：进气端（1）设置有用于检测压缩空气质量流量的涡街流量计以及用于检测压缩空气温度的测温元件，吸附塔的周期内吸附水量为：mh2o=σ[qm×ah]dt=σ[qm×(0.0004t3+0.0116t2+0.1485t+3.3253)]dt；其中，ah为空气绝对湿度，qm为压缩空气质量流量，t为压缩空气温度，t为周期吸附时间。
3.根据权利要求1所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：再生流路连接有再生气进口（7）以及再生气出口（8），且再生气进口（7）与再生气出口（8）处均设置有用于检测空气压力、温度以及相对湿度的压湿温一体式变送器，当前环境的再生气携水能力为：δah=ah2-ah1=(0.0004t23+0.0116t22+0.1485t2+3.3253)×rh2-(0.0004t13+0.0116t12+0.1485t1+3.3253)×rh1；其中，ah2为再生气出口（8）处的空气绝对湿度，ah1为再生气进口（7）处的空气绝对湿度，t2为再生气出口（8）处的温度，rh2为再生气出口（8）处的相对湿度，t1为再生气进口（7）处的温度，rh1为再生气进口（7）处的相对湿度。
4.根据权利要求2或3所述的鼓风热再生干燥器，其特征在于：空气绝对湿度ah=(0.0004t3+0.0116t2+0.1485t+3.3253)×rh；其中，rh为空气相对湿度。
...【专利技术属性】
技术研发人员：王海森，章伟江，
申请(专利权)人：杭州嘉隆气体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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