QXG-3吸附式干燥器说明

QX G-Ⅲ型吸附式氢气干燥器简要说明
QXG-ⅢS型吸附式氢气干燥器是一种全自动再生吸附式干燥器，主要用于清除发电机内冷却用氢气中的水蒸气，也可用于其它无腐蚀性气体的除湿。

QXG-ⅢS型吸附式氢气干燥器是我厂研制的第三代吸附式氢气干燥器，该产品是在以前几种类型的吸附式氢气干燥器的基础上承优克弊、全面改进、力求完美，精心设计而成，是一款专利产品。

该产品设计周密、技术先进、工艺合理、外观美观，能够在电厂内环境温度较高、振动较大的环境下良好的工作，使用操作简单，除湿效果好，故障率很低，不怕发电机漏油，无需特别维护，值得推广使用。

1. 双塔式全封闭系统
双塔式全封闭系统设计，“吸收”和“再生”过程可在两个塔内交替进行，保持一塔吸湿，另一塔再生，重复循环，持续除湿，工作效率高，而且无气体消耗。

2.除油过滤除湿集成一体化结构，不惧怕发电机大量漏油
除油过滤除湿一体化结构，集成了旋风式气液分离器、前置过滤器和后置过滤器，却保油污及灰尘不会进入吸湿塔，不惧怕发电机大量漏油。

整机结构合理，体积小巧，检修、装配方便，外观整洁美观，便于运输、安装和维护。

3.控制程序智能化、高可靠性且功能完备。

控制程序集多年运行经验和细节控制的改进，功能完备、可靠性高，并趋向于智能化。

无论如何操作和频繁断电，设备都能自动做出最优化的运行方案，最大限度的提高除湿效率，且没有误操作的可能。

能对所有的运行情况和故障情况进行准确的判断和控制，配合人机界面进行显示和控制。

4.采用高端人机界面和卓越的操作界面软件
高分辨率全彩色大屏幕触控式“人机界面”，配合功能完备的操作软件，画面色彩鲜艳、元素丰富、功能强大，具备工作情况动画模拟、模式和参数在线设置、操作帮助提示、故障提示和查询、手动操作、测试运行等实用功能，可以通过简单设置改变干燥后的氢气湿度，使湿度值最理想。

5.专利技术的漩涡式内置风机风压高且使用寿命长
专利技术的漩涡式内置风机全速运转时，可产生大约1200毫米高水柱的氢气压力差和约140 Nm3/h的氢气流量。

因此在加热再生阶段，内置风机可以工作在较
低的转速（900转）下即可以获得合适的再生气流，吸湿阶段则停止运行，只有在发电机停止运行而需要继续干燥氢气的时候才全速运转，因此可以大幅度提高风机电机的使用寿命。

6.合理的结构设计和装配工艺更具人性化
如：干燥剂的更换设计有放出口和加入口，不拆卸其它部件即可更换干燥剂；内置风机采用轻便式结构，装配工艺合理，便于拆卸和更换；干燥塔内部无死角，配合独特的气体置换工艺，可与发电机一同进行气体置换，仅需操作干燥器上的相关阀门即可干净彻底的完成气体置换工作，减少了使用劳动；再生系统的汽水分离器设计有液位探测装置，当自动排水阀发生堵塞，汽水分离器内的水位升高到一定程度时，可报警提示手动放水和清洗自动排水阀；本质安全型无触点化控制电路，不产生电火花，符合开放系统防爆要求等。

二．设备的组成
附图1是设备的结构图。

本设备主要由过滤（可选）、吸收、再生、和控制四部分组成。

1．过滤部分
过滤部分的功能是滤除气体中的液体、油汽以及其它杂质(污染物)，减少对干燥剂的污染以及干燥剂粉尘对发电机的污染。

其部件包括：
✧旋风式气液分离器……由不锈钢做成的容器，内置有旋风结构的分离器,通过
的氢气在旋风分离器内高速旋转，受离心作用，将非气态的所有重物与氢气分离，只通过氢气气体。

✧前置过滤器……旋风分离器的升气管内部装填有金属材质的过滤层，可滤除气
体中的雾化油、灰尘等杂质，金属材质的过滤层有自清洁的特性，无需经常清洁维护。

✧后置过滤器……由不锈钢做成的容器，阻止吸湿剂在长期磨耗和加热、冷却过
程中粉化出的粉尘流出干燥器，保护发电机不受污染，同时，阻止可能沿着回氢管壁流下来的油进入干燥器内。

✧液位视窗……安装于气液分离器和后置过滤器中下部的视窗，可观察两个容器
内积油的情况。

✧液位报警装置……安装于气液分离器和后置过滤器中上部的液位控制器，当油
位达到一定高度时，可发出报警信号提示排放，同时启动防爆电磁阀，封闭氢气进口，却保油污及灰尘不会进入吸湿塔内，不惧怕发电机大量漏油。

2．吸收部分
吸收部分的功能是吸收气体中的水分，主要部件包括：
✧吸收塔……每台设备配有2个吸收塔，吸收塔由不锈钢做成的容器和不锈钢干
燥剂支撑板组成。

✧干燥剂……填充于吸收塔内的高疏松度活性氧化铝，用于吸收气体中的水分。

✧内置氢气循环风机……每一个吸收塔内配有一个专利技术的漩涡式内置风机，
此风机用于产生再生气流和辅助吸收气流，可产生足够的氢气压差与流量，无论发电机是否运转，都能提供足够的氢气干燥循环流量，使发电机内氢气的湿度保持达标。

✧压力计……吸收塔内的压力指示计。

3．再生部分
再生部分的功能是使吸收水分达到饱和状态的干燥剂恢复吸水能力，主要部件如下：
✧电加热器……每个吸收塔中有一个低功率密度型可移动的埋入式电加热器，用
于高效均匀的加热干燥剂，使其脱水、再生。

✧内置氢气循环风机……每个吸收塔内配有一个内部风机，此风机用于产生再生
气流和干燥循环气流。

✧冷凝器……使干燥剂被加热后蒸发出的水蒸气受冷凝聚成水。

✧分离器……冷凝后的水从系统中分离出来，贮存和排出凝结水。

4．电器控制系统
电器控制系统的功能是控制设备的工作和监视设备的工作状态。

主要部件有：✧可编程控制器……执行逻辑控制程序并与HMI通信。

✧人机界面（HMI）……高分辨率全彩色大屏幕触控“人机界面”，与可编程控制
器（PLC）通信，完成设备工作状态的设置、显示、监控等。

✧监控系统……控制设备运行的工作软件。

✧温度模块——监测控制加热温度，以保证吸湿塔内温度不超过设定范围。

✧温度计——双金属温度计，监测再生层和冷却器的出口温度。

✧电源变压器……提供设备工作电源及电压匹配。

✧主开关……组合开关，接通或切断三相电源。

✧智能型电机保护器……在三相电压不平衡、电机过载、短路等情况下断电以保
护电机。

✧四通阀……二个联动的电动或气动四通阀，用于切换两个吸收塔的吸收和再生
气流。

✧指示灯……指示干燥器的吸收、加热、冷凝等工作状态和液位报警、故障报警。

✧主控开关……设备的工作状态切换开关。

三、工作原理
QXG－Ⅱ型氢气干燥器是利用活性氧化铝极易吸收水分的特性来除湿的，含水氢气通过充满高疏松度活性氧化铝的吸收塔时，其中的水分被活性氧化铝吸收，从而使氢气干燥。

活性氧化铝具有无毒、化学惰性、在常温下极易吸收水分，在高温下又能将吸收的水分放出而“再生”，并且吸收能力不受重复再生的影响等特性，是一种理想的固态干燥剂。

特别是本设备所采用的活性氧化铝为白色多孔状高疏松度颗粒，具有很大的表面积和很强的吸水能力，能够将通过吸收层的含水氢气的露点降至－50℃—－70℃。

氢气通过吸收塔，水分被干燥剂（活性氧化铝）吸收，使氢气干燥，这一过程称为吸收过程。

当干燥剂吸收水分达到饱和以后，必须通过加热的方法使干燥剂“再生”，恢复吸水能力，以便重新用于干燥吸湿，这就是再生过程。

在再生过程中，利用埋置在干燥剂中的电加热装置加热干燥剂，使其将吸收的水分放出，同时让封闭在再生系统内的氢气经吸收塔内置风机的推动流过干燥剂吸收层，将释放出的水蒸汽带入冷凝器，在冷凝器内冷凝成水分离出来，经分离器、贮水筒由自动排水阀排出。

本设备设计有A、B两个吸收塔，当其中一个吸收塔工作在吸湿过程时，另一个吸收塔则工作在再生过程，定时转换，循环工作。

封闭在再生系统内的氢气由吸收塔内的风机推动和四通阀导向始终流过工作在再生状态的吸收塔，被干燥氢气则
由四通阀导向始终流过处于吸湿状态的吸收塔，因此能够对氢气进行不间断的干燥。

整个工作过程由可编程控制器按预定程序自动控制，把氢气流从已饱和的吸湿塔中转移到刚完成再生过程的吸湿塔中，并将已饱和的吸湿塔置于再生循环中。

周而复始，循环工作，完全实现了自动化运行，无须人工操作。

考虑到发电机内的氢气往往含有雾化油和灰尘，雾化油和灰尘进入吸湿塔后会污染活性氧化铝，使其吸湿能力降低，使用寿命缩短，因此该设备设计有旋风式油气分离和过滤装置。

该装置可使通过的氢气在旋风分离器内高速旋转，受离心作用，将非气态的所有重物与氢气分离，能够将氢气中的液体、灰尘和雾化油全部分离出来，沉积在分离器底部，可手动排出，并在积油量较大时发出报警信号，同时启动防爆电磁阀，封闭氢气进口。

这样能够有效地阻止油汽及灰尘进入吸湿塔及干燥剂粉尘流入发电机，大大提高了活性氧化铝的使用寿命，减少了清理污染的工作，不惧怕发电机大量漏油。

考虑到任何一种干燥剂在再生加热时和冷却时都会产生温度的不均匀变化，如加热时，干燥剂颗粒外部先热，内部后热；冷却时干燥剂颗粒外部先冷，内部后冷。

由于热胀冷缩原因产生内应力变化，这种变化最终将导致干燥剂颗粒破裂产生粉末，同时，氢气的流动也会使干燥剂发生振动，产生磨耗粉末，粉末可能由氢气流带入发电机内，造成对发电机的污染。

因此该设备设计有回气过滤装置，阻止干燥剂粉化出的粉尘流出干燥器，保护发电机不受污染。

同时，当发电机漏油时，阻止可能沿着回氢管壁流下来的油进入干燥器内。

当油位达到一定高度时，可发出报警信号提示排放，同时启动防爆电磁阀，封闭氢气出口，不惧怕发电机大量漏油。

考虑到以往干燥器的内置风机为离心式风机，该风机产生的氢气压差较小，约30毫米高水柱的压力差，刚好够再生循环，远远小于发电机风扇前后氢气的350毫米高水柱压差，因此并不能提供和维持氢气干燥循环的气流，因此，该设备采用了专利技术的漩涡式内置氢气循环风机，这种风机可产生大约1200毫米高水柱的氢气压力差，和约140 Nm3/h的氢气流量。

无论发电机是否运转，都能提供足够的氢气干燥循环流量，使发电机内氢气的湿度保持达标。

同时，这种风机可以在较低的转速下产生较高的风压差，增大了再生气流，因此可以对干燥剂进行快速再生，从而提高干燥器的除湿效率。

由于其转速较低，风机电机的使用寿命也有较大幅度
的延长，工作寿命可以达到10年以上，远大于一般风机电机3年的使用寿命。

四．主要技术参数
1.工作压力(氢气)：0－0.8MPa(表压)
2.氢气流量：60—100Nm3/h
3.出口氢气露点：－10℃～－60℃可调节（工作压力下）
4.冷却水流量： 0.5T/h
5.冷却水温度：＜35℃
6.氢气接口管径： DN25
7.冷却水接口管径： DN15
8.电源： 3 ～ 380V 50HZ
9.输入电源功率： 2KW
10.干燥剂及填充量：活性铝25kg/塔
11.运行方式：全自动连续运行，可无人值守。

12.运行环境：温度0－50℃相对湿度≤90%
13.外形尺寸：1080(长)×700(宽)×1900(高)
14.设备重量： 750kg
15.适用发电机功率： 50—600MW
附图1：QXG－Ⅲ型氢气干燥器系统流程图
附图2：QXG－Ⅲ型氢气干燥器外观及安装尺寸图。