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摘要：使用PLC对压缩空气干燥机控制模块进行节能改造，改造中增加了露点仪，实现按露点温度对干燥机进行控制来降低压缩空气的损耗并节能。
关键词：空压机干燥机；干燥机控制器；再生控制；露点控制
节能是当今社会普遍关注的课题，节约能源也是我们每个人的责任。同时节能对企业来说就是节约支出和提高经济效益，增强企业的市场竞争力。随着经济的发展能源价格还会不断上涨，降本增效迫在眉睫。
一、无热再生干燥机控制改造
压缩空气系统是指大气压力的空气被压缩并以较高的压力输给气动系统。压缩空气是发电厂内重要的动力介质。与其它动力源相比，它具有清晰透明、输送方便、没有特殊的有害性能、没有起火危险、不怕超负荷、能在许多不利环境下工作、资源丰富、取之不尽等特点。但压缩空气中包含水份等杂质，它们是设备、管道和阀门锈蚀的根本原因，冬天结冰还会阻塞气动系统中的小孔通道，含有水份的压缩空气与自动化接触也会引发设备故障，导致不良的后果。
我公司有多台英格索兰公司生产的无热再生干燥机，该干燥机的工作原理如图1所示；原干燥机采用进口控制模块，控制模式为5分钟一个循环，耗气量大，模块容易损坏且损坏后更换价格较贵。我们在认真研究和分析了干燥机的控制原理及工作过程认为，原控制方式不合理，耗气量偏大。
我们采用FX系列PLC将后处理控制器改为由PLC控制，实现了后处理循环时间可根据用压缩空气的露点温度进行调整，干燥剂（氧化铝）的再生时间均保持在2.5分钟，相当于按照压缩空气的使用量来控制干燥机的再生循环。即延长了干燥塔的使用时间。当压缩空气使用量较小时，后处理循环时间将延长。
延长干燥时间后节约了再生耗气量，减少了50-70%的压缩空气损耗。
二、压缩空气品质的改善
空压机生产的压缩空气是通过对空气的压缩，同时对压缩空气进行降温带走压缩热使得压缩空气的体积变小，压力升高。随着压缩空气的温度改变，压缩空气里的水分的露点温度也会随之改变。由于体积的变化使得单位体积压缩空气里的含水量发生了改变，压缩空气里的水汽凝结变成液态水析出。为了给生产线生产符合要求的压缩空气，我们必须在压力达到要求的前提下含水率也必须达到要求，所以要求我们必须去除压缩空气里的多余的水分，对压缩空气进行干燥处理。干燥机一般有冷冻干燥和吸附式干燥。吸附式干燥机又分为无热再生和有热再生两种。我们这里改造的是吸附式无热再生干燥机，干燥机的工作原理如图2所示：
空压机产生的潮湿压缩空气通过气动阀门C进入1#干燥塔，潮湿的压缩空气经干燥剂吸附后水分被干燥剂吸附，干燥的压缩空气通过气动阀门A经过露点仪后进入压缩空气管网输送给用户使用。当1#干燥塔内干燥剂吸附饱和后通过气动阀A的压缩空气露点会越来越高，当露点温度超过设定值后1#干燥塔已经无法达到要求，这时我们应该开启气动阀D和B使压缩空气通过2#干燥塔来干燥，同时关闭C和A气动阀对1#干燥塔进行再生循环。1#干燥塔的再生，在关闭气动阀A、C后，在打开气动阀E时，由于气动阀E、F是联通的大气，所以当气动阀E打开时1#干燥塔内的干燥剂在压力迅速降低时吸附的水分会析出，这时我们打开气动阀G使用干燥的压缩空气把1#干燥塔内的水汽通过E排除塔外，使1#塔内的干燥剂恢复干燥状态，以便再次使用。1#干燥塔完成再生后我们将关闭气动阀E，关闭气动阀G，同时打开气动阀I使1#干燥塔内气压缓慢回升进入备用状态，完成1#干燥塔的再生循环。当2#干燥塔内的干燥剂饱和后，打开气动阀C、A使1#干燥塔恢复干燥工作，随后关闭气动阀D、B，2#干燥塔进入再生程序。如此循环工作。
三、露点仪
在线式露点变送器选用芬兰产DMT143露点仪。该露点仪适用于塑料干燥机、电厂SF6在线监测、制氮机、压缩机、气体设备等，测量范围在-60...+60℃（-76...+140°F）DP，测量精度±2℃DP，供电电源12...28VDC，模拟量输出为4...20mA。为了便于校验及延长使用寿命我们采用了如图2的安装方式。采用如图的安装方式安装露点温度传感器，既能实时检测压缩空气的露点温度，又能延长传感器的使用寿命，还方便在不停压缩空气的基础上拆装传感器进行校验。
压缩空气的露点温度，我们是通过8000型模糊控制多功能表来显示露点温度和控制输出，控制露点温度我们设定在-60...-20℃，既露点温度在-20℃以下多功能表输出继电器触点常开，当露点温度大于设定温度时多功能表输出继电器触点闭合。
控制单元采用三菱FX1s-30MR-001PLC，三菱FX1S-30MR-001PLC是一种集成型小型单元式PLC。且具有完整的性能和通讯功能等扩展性。如果考虑安装空间和成本是一种理想的选择。它自带16点输入和14点输出，通过继电器输出并控制。
改造好的控制箱面板；將PLC及、保险丝组、露点控制器及旋钮等组装在一个控制箱内，安装在干燥机组上并按图纸接好电磁阀线路及电源。
四、结束语
使用露点温度来控制延长干燥时间后，节约了再生耗气量，减少了压缩空气后处理设备的能量损耗。节能效果明显，改造后使用至今，以单台40m3/min空压机的后处理设备为例年节约电能约14万KWh。改造费用当年收回。已上改造同样适用于微热再生干燥机，改造后节能效果明显。
参考文献：
[1]朱明刚.无热再生吸附式干燥机的优化设计[J].广东化工，2014，41（6）：162 -163.
[2]GB/T 4830-2015， 工业自动化仪表气源压力范围和质量[S].
（作者单位：仪征祥源动力供应有限公司）
关键词：空压机干燥机；干燥机控制器；再生控制；露点控制
节能是当今社会普遍关注的课题，节约能源也是我们每个人的责任。同时节能对企业来说就是节约支出和提高经济效益，增强企业的市场竞争力。随着经济的发展能源价格还会不断上涨，降本增效迫在眉睫。
一、无热再生干燥机控制改造
压缩空气系统是指大气压力的空气被压缩并以较高的压力输给气动系统。压缩空气是发电厂内重要的动力介质。与其它动力源相比，它具有清晰透明、输送方便、没有特殊的有害性能、没有起火危险、不怕超负荷、能在许多不利环境下工作、资源丰富、取之不尽等特点。但压缩空气中包含水份等杂质，它们是设备、管道和阀门锈蚀的根本原因，冬天结冰还会阻塞气动系统中的小孔通道，含有水份的压缩空气与自动化接触也会引发设备故障，导致不良的后果。
我公司有多台英格索兰公司生产的无热再生干燥机，该干燥机的工作原理如图1所示；原干燥机采用进口控制模块，控制模式为5分钟一个循环，耗气量大，模块容易损坏且损坏后更换价格较贵。我们在认真研究和分析了干燥机的控制原理及工作过程认为，原控制方式不合理，耗气量偏大。
我们采用FX系列PLC将后处理控制器改为由PLC控制，实现了后处理循环时间可根据用压缩空气的露点温度进行调整，干燥剂（氧化铝）的再生时间均保持在2.5分钟，相当于按照压缩空气的使用量来控制干燥机的再生循环。即延长了干燥塔的使用时间。当压缩空气使用量较小时，后处理循环时间将延长。
延长干燥时间后节约了再生耗气量，减少了50-70%的压缩空气损耗。
二、压缩空气品质的改善
空压机生产的压缩空气是通过对空气的压缩，同时对压缩空气进行降温带走压缩热使得压缩空气的体积变小，压力升高。随着压缩空气的温度改变，压缩空气里的水分的露点温度也会随之改变。由于体积的变化使得单位体积压缩空气里的含水量发生了改变，压缩空气里的水汽凝结变成液态水析出。为了给生产线生产符合要求的压缩空气，我们必须在压力达到要求的前提下含水率也必须达到要求，所以要求我们必须去除压缩空气里的多余的水分，对压缩空气进行干燥处理。干燥机一般有冷冻干燥和吸附式干燥。吸附式干燥机又分为无热再生和有热再生两种。我们这里改造的是吸附式无热再生干燥机，干燥机的工作原理如图2所示：
空压机产生的潮湿压缩空气通过气动阀门C进入1#干燥塔，潮湿的压缩空气经干燥剂吸附后水分被干燥剂吸附，干燥的压缩空气通过气动阀门A经过露点仪后进入压缩空气管网输送给用户使用。当1#干燥塔内干燥剂吸附饱和后通过气动阀A的压缩空气露点会越来越高，当露点温度超过设定值后1#干燥塔已经无法达到要求，这时我们应该开启气动阀D和B使压缩空气通过2#干燥塔来干燥，同时关闭C和A气动阀对1#干燥塔进行再生循环。1#干燥塔的再生，在关闭气动阀A、C后，在打开气动阀E时，由于气动阀E、F是联通的大气，所以当气动阀E打开时1#干燥塔内的干燥剂在压力迅速降低时吸附的水分会析出，这时我们打开气动阀G使用干燥的压缩空气把1#干燥塔内的水汽通过E排除塔外，使1#塔内的干燥剂恢复干燥状态，以便再次使用。1#干燥塔完成再生后我们将关闭气动阀E，关闭气动阀G，同时打开气动阀I使1#干燥塔内气压缓慢回升进入备用状态，完成1#干燥塔的再生循环。当2#干燥塔内的干燥剂饱和后，打开气动阀C、A使1#干燥塔恢复干燥工作，随后关闭气动阀D、B，2#干燥塔进入再生程序。如此循环工作。
三、露点仪
在线式露点变送器选用芬兰产DMT143露点仪。该露点仪适用于塑料干燥机、电厂SF6在线监测、制氮机、压缩机、气体设备等，测量范围在-60...+60℃（-76...+140°F）DP，测量精度±2℃DP，供电电源12...28VDC，模拟量输出为4...20mA。为了便于校验及延长使用寿命我们采用了如图2的安装方式。采用如图的安装方式安装露点温度传感器，既能实时检测压缩空气的露点温度，又能延长传感器的使用寿命，还方便在不停压缩空气的基础上拆装传感器进行校验。
压缩空气的露点温度，我们是通过8000型模糊控制多功能表来显示露点温度和控制输出，控制露点温度我们设定在-60...-20℃，既露点温度在-20℃以下多功能表输出继电器触点常开，当露点温度大于设定温度时多功能表输出继电器触点闭合。
控制单元采用三菱FX1s-30MR-001PLC，三菱FX1S-30MR-001PLC是一种集成型小型单元式PLC。且具有完整的性能和通讯功能等扩展性。如果考虑安装空间和成本是一种理想的选择。它自带16点输入和14点输出，通过继电器输出并控制。
改造好的控制箱面板；將PLC及、保险丝组、露点控制器及旋钮等组装在一个控制箱内，安装在干燥机组上并按图纸接好电磁阀线路及电源。
四、结束语
使用露点温度来控制延长干燥时间后，节约了再生耗气量，减少了压缩空气后处理设备的能量损耗。节能效果明显，改造后使用至今，以单台40m3/min空压机的后处理设备为例年节约电能约14万KWh。改造费用当年收回。已上改造同样适用于微热再生干燥机，改造后节能效果明显。
参考文献：
[1]朱明刚.无热再生吸附式干燥机的优化设计[J].广东化工，2014，41（6）：162 -163.
[2]GB/T 4830-2015， 工业自动化仪表气源压力范围和质量[S].
（作者单位：仪征祥源动力供应有限公司）