脫濕

物理冷凝法脫濕工作原理均是通過(guò)降低濕空氣的干燥溫度，使空氣中的水分析出，從而達(dá)到脫濕的要求。

現(xiàn)有的機(jī)前脫濕技術(shù)是在高爐鼓風(fēng)機(jī)前采用物理冷凝法對(duì)空氣進(jìn)行脫濕，位于高爐鼓風(fēng)機(jī)前的脫濕器內(nèi)設(shè)有換熱管束，空氣在管外流動(dòng)，冷水在管內(nèi)流動(dòng)，兩者通過(guò)管壁進(jìn)行換熱并凝析空氣中的水分。

由于脫濕空氣壓力接近當(dāng)?shù)卮髿鈮?，為保證鼓風(fēng)濕度控制在9 g/m³，對(duì)應(yīng)脫濕后的空氣溫度約8.5 ℃，考慮傳熱端差等因素，脫濕用冷水溫度為5~7 ℃，因此脫濕系統(tǒng)必須設(shè)置制冷機(jī)以提供低溫冷水，但制冷機(jī)電耗和水耗較大。

根據(jù)道爾頓分壓定律和空氣絕對(duì)濕度與蒸汽分壓的關(guān)系，某一絕對(duì)濕度對(duì)應(yīng)的飽和空氣溫度隨空氣壓力的升高而升高?？諝鈮毫^低時(shí)，維持其濕度的所需溫度較低，空氣壓力較高時(shí)，維持濕度所需溫度較高。高爐鼓風(fēng)機(jī)機(jī)后脫濕系統(tǒng)作為一種脫濕新工藝，其脫濕裝置位于高爐鼓風(fēng)機(jī)后，在高爐鼓風(fēng)機(jī)對(duì)大氣進(jìn)行壓縮、增壓后進(jìn)行脫濕處理，根據(jù)上述原理，脫濕溫度可大大提高。假設(shè)高爐鼓風(fēng)機(jī)增壓后的空氣絕對(duì)壓力為0.5 MPa，要求鼓風(fēng)濕度9 g/m³，計(jì)算或查表可知對(duì)應(yīng)空氣的飽和溫度為34.7 ℃，所以當(dāng)空氣溫度冷卻到34.7 ℃時(shí)，空氣中所含水分即達(dá)到所要求的9 g/m³。顯然當(dāng)采用新工藝時(shí)，脫濕系統(tǒng)可采用常溫介質(zhì)，如循環(huán)水、江河水或海水實(shí)現(xiàn)冷卻脫濕，無(wú)需設(shè)置制冷機(jī)提供低溫冷凍水 。

機(jī)后脫濕系統(tǒng)布置在高爐鼓風(fēng)機(jī)出口，經(jīng)高爐鼓風(fēng)機(jī)增壓后大氣壓力約為0.3~0.6 MPa，溫度約為180~280 ℃，溫度和壓力較高的空氣進(jìn)入機(jī)后脫濕系統(tǒng)，在機(jī)后脫濕系統(tǒng)中被常溫水冷卻到30~40 ℃以脫除空氣中多余的水分。

由于高爐鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量大，經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)壓縮后的空氣溫度高，熱焓高，如果直接采用冷卻水進(jìn)行脫濕，脫濕系統(tǒng)換熱量非常大，脫濕所需換熱面積和冷卻水量大大增加，系統(tǒng)投資費(fèi)用較高，運(yùn)行能耗大，不符合機(jī)后脫濕節(jié)能降耗的初衷，同時(shí)采用直接冷卻脫濕空氣溫度低，鼓風(fēng)進(jìn)入熱風(fēng)爐預(yù)熱需要消耗更多的燃料。因此機(jī)后脫濕系統(tǒng)設(shè)置預(yù)冷回?zé)峄芈?，利用熱媒吸收高溫空氣大部分熱量，?duì)高溫空氣進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷后的低溫空氣在脫濕冷卻器中冷卻除濕，而吸收熱量后的熱媒用于加熱脫濕后的空氣，熱媒在脫濕系統(tǒng)中循環(huán)使用。

高爐鼓風(fēng)機(jī)機(jī)后脫濕的工作包括三個(gè)流程：空氣流程、脫濕流程和回?zé)崃鞒獭?

空氣流程：來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)出口的空氣在預(yù)冷器與低溫?zé)崦竭M(jìn)行熱交換，預(yù)冷后送至脫濕冷卻器脫出水分，由回?zé)崞鬟M(jìn)行加熱后送往熱風(fēng)爐。

脫濕流程：常溫水經(jīng)水泵加壓后送到脫濕冷卻器對(duì)空氣進(jìn)行脫濕，脫濕冷卻器由間壁式換熱器和除霧器組成，水蒸氣在換熱器表面凝結(jié)成水滴并通過(guò)除霧器實(shí)現(xiàn)氣水分離。

回?zé)崃鞒蹋涸陬A(yù)冷器中被加熱后熱媒回流到膨脹罐，然后再送至回?zé)崞鞅幻摑窈蟮睦淇諝饫鋮s，冷空氣被加熱，熱媒再由循環(huán)泵加壓送回預(yù)冷器入口循環(huán)使用。

機(jī)后脫濕系統(tǒng)利用在預(yù)冷器和回?zé)崞鏖g循環(huán)流動(dòng)的熱媒傳遞熱量、降低脫濕冷卻器負(fù)荷，而預(yù)冷器中鼓風(fēng)機(jī)送來(lái)的空氣最高溫度高達(dá)280 ℃，選擇合適的熱媒對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要。工業(yè)中常用的熱媒包括有機(jī)物、水、導(dǎo)熱油等，有機(jī)物沸點(diǎn)較低，多用于制冷導(dǎo)熱系統(tǒng)，水具有比熱容大、導(dǎo)熱性好的優(yōu)點(diǎn)，但水易汽化，機(jī)后脫濕系統(tǒng)中熱媒最高工作溫度約為250 ℃，如果以水為熱媒，水壓需提高到約4.0 MPa 在循環(huán)過(guò)程中才不會(huì)汽化，因此系統(tǒng)運(yùn)行壓力高，要求有完善的安全保護(hù)措施。導(dǎo)熱油則具有工作溫度高的特性，如X6D-310 導(dǎo)熱油，其最高工作溫度為300 ℃、比熱容為2.68 kJ/kg.℃，耐溫能力和傳熱能力均較好，在預(yù)熱器和回?zé)崞髦锌煞€(wěn)定運(yùn)行，因此機(jī)后脫濕系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油為熱媒 。

噴煤、富氧和脫濕已成為高爐節(jié)能降耗的重要手段，其中采用脫濕技術(shù)不但降低了冶煉焦比，還具有穩(wěn)定高爐爐況、減少爐溫波動(dòng)的作用，在大型高爐鼓風(fēng)中應(yīng)用日益廣泛?，F(xiàn)有脫濕技術(shù)是利用化學(xué)吸附或物理冷凝的方法脫除空氣中的水分，化學(xué)脫濕由于葉片腐蝕等缺陷已逐步淘汰，多采用鼓風(fēng)機(jī)機(jī)前冷凍脫濕工藝，但機(jī)前冷凍脫濕系統(tǒng)中制冷機(jī)電耗、水耗高，影響了高爐鼓風(fēng)脫濕技術(shù)的推廣運(yùn)用 。

實(shí)際空氣是干空氣和水蒸氣混合而成的濕空氣，在不脫濕工況下，鼓風(fēng)濕分即是大氣自然濕分。大氣飽和濕分隨著氣溫升高而增加；溫度不變時(shí)，實(shí)際含濕量隨相對(duì)濕度提高而上升。我國(guó)一年四季氣溫變化較為顯著，南方平均氣溫高、相對(duì)濕度大，因而濕分偏高，特別是夏季高溫多雨季節(jié)；北方則由于氣溫低、干旱少雨，濕分較低，但無(wú)論南方或北方，即使在同一時(shí)期內(nèi)或同一天內(nèi)，由于氣溫和相對(duì)濕度的變化，大氣濕分都可能發(fā)生較大變化，從而引起鼓風(fēng)濕分的變化。

濕空氣由高爐鼓風(fēng)機(jī)增壓、熱風(fēng)爐加熱后作為鼓風(fēng)進(jìn)入高爐，為高爐提供所需氧量，空氣中所含水蒸氣隨鼓風(fēng)進(jìn)入高爐，對(duì)爐缸燃燒產(chǎn)生影響降低理論燃燒溫度、增加焦比，同時(shí)鼓風(fēng)濕度是隨大氣條件不斷變化的，會(huì)引起風(fēng)口前火焰溫度的波動(dòng)，不利于爐況順行 。

高爐鼓風(fēng)機(jī)機(jī)后脫濕系統(tǒng)作為一種新的鼓風(fēng)脫濕工藝在技術(shù)上是可行的，脫濕系統(tǒng)滿足高爐對(duì)鼓風(fēng)濕度控制的要求和熱風(fēng)爐對(duì)鼓風(fēng)的溫度要求。機(jī)后脫濕工藝可采用江河水直接冷卻，水系統(tǒng)投資和能源消耗大大降低，同時(shí)機(jī)后脫濕工藝避免了對(duì)冷凍水或低溫制冷劑的需求，無(wú)需設(shè)置制冷機(jī)需要，投資、占地和電耗均小于機(jī)前脫濕系統(tǒng)。因此機(jī)后脫濕系統(tǒng)更符合當(dāng)前冶金企業(yè)節(jié)能降耗、節(jié)約用地和節(jié)省投資的要求。

高爐鼓風(fēng)機(jī)機(jī)后脫濕系統(tǒng)作為一種新的鼓風(fēng)脫濕工藝尚處于推廣應(yīng)用階段，特別適用于對(duì)現(xiàn)有中小型高爐鼓風(fēng)系統(tǒng)改造，增加供風(fēng)能力、提高產(chǎn)量的煉鐵廠，已有多家鋼鐵企業(yè)擬進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用 。

本實(shí)用新型的目的在于提供一拖二鼓風(fēng)脫濕機(jī)，通過(guò)切換閥的切換，可實(shí)現(xiàn)一套脫濕機(jī)組對(duì)兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)進(jìn)行脫濕，相比兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)配兩臺(tái)脫濕機(jī)的現(xiàn)狀，可節(jié)約設(shè)備投資40%以上。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，一拖二鼓風(fēng)脫濕機(jī)，其包括第一、二鼓風(fēng)機(jī)吸氣系統(tǒng)、第一、二壓縮機(jī)、第一、二冷凝器；其中，第一、二鼓風(fēng)機(jī)吸氣系統(tǒng)分別包括本體、空氣過(guò)濾器、一級(jí)蒸發(fā)器、二級(jí)蒸發(fā)器、除霧器；本體為一腔體結(jié)構(gòu)，其有進(jìn)、出口，出口與第一、二鼓風(fēng)機(jī)聯(lián)通；所述的空氣過(guò)濾器、一級(jí)蒸發(fā)器、二級(jí)蒸發(fā)器、除霧器，依次設(shè)置于本體腔體進(jìn)口與出口之間的腔體內(nèi)；第一、二鼓風(fēng)機(jī)吸氣系統(tǒng)的二級(jí)蒸發(fā)器一端分別經(jīng)過(guò)一熱力膨脹閥和第一、二切換閥與第一冷凝器相連通，第一、二鼓風(fēng)機(jī)吸氣系統(tǒng)的二級(jí)蒸發(fā)器另一端經(jīng)過(guò)第三、四切換閥、第一壓縮機(jī)與第一冷凝器相連通；第一、二鼓風(fēng)機(jī)吸氣系統(tǒng)一級(jí)蒸發(fā)器一端分別通過(guò)一熱力膨脹閥和第五、六切換閥與第二冷凝器連通；第一、二鼓風(fēng)機(jī)吸氣系統(tǒng)的一級(jí)蒸發(fā)器另一端通過(guò)第七、八切換閥、第二壓縮機(jī)與第二冷凝器連通。所述的第一、二鼓風(fēng)機(jī)吸氣系統(tǒng)本體腔體內(nèi)一級(jí)蒸發(fā)器與二級(jí)蒸發(fā)器間以及二級(jí)蒸發(fā)器與除霧器間設(shè)有排水器。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)切換閥的切換，可實(shí)現(xiàn)一套脫濕機(jī)組可對(duì)兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)進(jìn)行脫濕。如果需對(duì)第一鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行脫濕，則第二、四、六、八切換閥關(guān)閉，第一、三、五、七切換閥打開；如果需對(duì)第二鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行脫濕，則第二、四、六、八切換閥打開，第一、三、五、七切換閥關(guān)閉。相比兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)配兩臺(tái)脫濕機(jī)的現(xiàn)狀，可節(jié)約設(shè)備投資40%以上。

本實(shí)用新型涉及鼓風(fēng)脫濕機(jī)。

目前煉鐵高爐鼓風(fēng)脫濕技術(shù)在國(guó)內(nèi)已有使用，對(duì)降低煉鐵高爐焦比、穩(wěn)定爐況起到了重要作用。但現(xiàn)有技術(shù)存在一個(gè)很大的缺陷：一臺(tái)脫濕機(jī)10組只能對(duì)一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)進(jìn)行脫濕，而一般煉鐵高爐所配用的鼓風(fēng)機(jī)總是有1臺(tái)至數(shù)臺(tái)備用機(jī)組，如：如果只有一座髙爐，則一般配2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，1臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，這樣，對(duì)一座高爐來(lái)說(shuō)，為了保證隨時(shí)可以脫濕，則必須安裝與2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)配套的2臺(tái)脫濕機(jī)，1臺(tái)脫濕機(jī)運(yùn)行，另1臺(tái)脫濕機(jī)備用，這就大大增加了設(shè)備投資。