合理的干燥機預防性維護計劃

文/Pete Stoughton

維護干燥機并不是一項令人喜歡的工作，大家往往都在盡量回避。但是，從長期的角度來看，對干燥機進行定期的 “預防性維護”是很有意義的。

預防性維護（Preventive Maintenance ，縮寫“PM”）計劃是對機器進行預定的檢查和維護，其目的是糾正任何可能導致機器故障以及造成生產損失的問題。

所有的工業機械都應該得到定期檢查和維護，以確保其處于良好的工作狀態，除濕干燥系統也不例外。其維護頻率，要根據除濕干燥機的具體應用情況而定。例如，加工100%純凈光學級聚碳酸酯（沒有細屑問題）的干燥機，其維護頻率無需與加工ABS純凈料與再生料的共混物（比例50∶50，細屑含量較高）所用的干燥機相同。再比如，加工含有高

過濾器

含量增塑劑的纖維素材料，由于一些增塑劑在干燥過程中會導致聚合物汽化，污染干燥機的空氣過濾器和干燥劑，因此用于這些應用的干燥機需要完全不同且非常嚴格的預防性維護計劃。

總之，良好的定期維護計劃能有效減少因非計劃性檢修而造成的生產中斷，提高生產率。那應該從哪里開始呢？首先，由于吸濕性聚合物的種類和牌號為數眾多，而每種聚合物都有自己的一套干燥要求，因此在加工一種聚合物之前，必須要了解其所必需的準確干燥參數（溫度、露點、干燥時間和氣流）。

除濕干燥機出現的大多數問題都與空氣過濾器有關，因此，當談到維護時，過濾器應該排在首位。這里介紹兩種有代表性的過濾器：

1.回風過濾器：除濕干燥機采用一個閉環干燥空氣回路，將離開干燥料斗的已經使用過的空氣送回干燥機中重新使用。如果被干燥的聚合物含有高含量的細屑，那么一些細屑會隨著空氣回到干燥機中，而回風過濾器的作用正是防止細屑污染干燥劑。這類過濾器必須定期維護，以防止細屑堆積，限制氣流。

空氣過濾器捕捉細屑、揮發物和油，需要定期檢查（圖片來自威猛巴頓菲爾）

更換過濾器是干燥機維護計劃中的重要組成部分。圖中所示是Novatec輪式干燥機中的一個過程過濾器

一些干燥系統有警報器來顯示什么時候過濾器需要清洗（圖片來自科乃而公司）

另外，根據干燥溫度，一些應用可能會用到一臺回風冷卻器，此裝置通常包含一個預過濾器，用于保護冷卻盤管。如果是這樣的話，預過濾器和主回風過濾器都必須定期維護。

2.再生空氣過濾器：除濕干燥機中的干燥劑吸水能力有限，因此在干燥機運行時總是有一部分干燥劑正在脫水再生。在再生過程中，環境空氣通過過濾器被吸入，經過再生風機，然后被加熱，溫度升高后通過干燥劑。當干燥劑接觸到加熱后的空氣后會釋放其吸附的水分子，這些水分子被凈化后排放到大氣中。在此過程中，再生空氣過濾器的作用是去除吸入空氣中的污染物，保護干燥機中的干燥劑免受污染，因此它必須定期維護，以防止污染物在過濾器中堆積，降低空氣流動。

可以說，氣流是除濕干燥系統的生命線，所以確保干燥空氣回路和再生空氣回路中的正確氣流量至關重要。而堵塞的過濾器會減少氣流，影響干燥效果，因此上述的兩種過濾器一定要得到定期的維護。

軟管

導致除濕干燥機出現問題的第二個常見原因是連接中型除濕干燥機與干燥料斗的軟管。大多數中型干燥機（產量從幾百磅每小時到1 000 lb/h，1 lb=0.4536 kg）是便攜式的，配備腳輪，易移動。但干燥料斗很少移動，因此，很多在這個產量范圍內的干燥機都配有靈活的軟管來連接干燥機和干燥料斗，而這種設置導致了這些軟管容易過度使用和損壞。

如果有一部分軟管被壓扁，通過此處的氣流就可能受到限制。如果軟管磨損、漏氣，高濕度的環境空氣會被吸入到干燥系統中，這可能很快就會使有限的除濕能力過載，形成一個不理想的露點。因此，這些相互連接的軟管必須得到保護并保持良好的狀態，從而使干燥系統一直在理想狀態下運行。

對于使用此類干燥機的加工商來說，可以采用一種更好的替代方案，即為干燥機選擇一個方便的位置，去除腳輪改為固定裝置，然后用堅固耐用、較好品級的剛性金屬管來替代軟管，這樣一來軟管問題迎刃而解。

干燥溫度

對于干燥過程而言，確保進入干燥料斗的空氣有一個合理的溫度是十分重要的。如果干燥空氣溫度過高，粒料會變軟甚至熔化。不僅如此，高溫還可能導致聚合物降解。相反，如果空氣溫度過低，干燥過程會變慢，導致干燥時間延長。而當溫度低于一定的閾值，材料的含水量可能無法降低到加工所需的水平。

因此，需要檢查進入料斗的干燥空氣溫度，確保其在干燥機控制面板所示設定值的誤差范圍內。如果超出誤差范圍，需要盡快進行調整。

此圖展示了一個優化使用料斗的案例。干燥料斗可容納500 lb聚碳酸酯，這為加工任務提供了足夠的容量，且多余的物料還能夠起到散熱器的作用，冷卻即將離開料斗的空氣

干燥時間

干燥時間是一個與干燥料斗的容量和產量相關的變量。在購買系統時，基本可以根據料斗的容量和產量估算出干燥時間。需要注意的一點是，當干燥系統所運行的任務發生改變時，要確保此任務在其能力范圍之內。

舉一個優化使用料斗的例子：一個加工任務的出料量為100 lb/ h，材料在 250 oF（121.11 ℃）下所需的干燥時間為4 h，即總量為400 lb。針對這項加工任務，可以選擇一個容量為500 lb的干燥料斗，這不僅為在250 oF下干燥400 lb的聚碳酸酯提供了足夠的料斗容量，且多余的100 lb材料還能帶來一些額外的好處：它們可以起到散熱器的作用，對即將離開料斗的剛剛干燥過物料的空氣進行適當的冷卻。這減少了空氣冷卻器的負荷，而且把更多的熱量留在了干燥料斗內，降低了干燥系統的運行成本，非常具有成本效益。

空氣流量

在除濕干燥機中，氣流的功能是將加熱器中產生的大量熱（BTUs）輸送到干燥料斗內的物料中，以加熱干燥料斗中的物料床。

監測干燥機的氣流是比較具有挑戰性的，因為很少有除濕干燥機配備氣流監測器。這主要因為準確且便宜的氣流監測比較難實現。但是，在干燥過程中，通過在干燥料斗內的正確位置上安裝溫度傳感器，可以簡單、間接地監測干燥機氣流。

干燥劑是將水分子從干燥用空氣中過濾掉的材料，產生干燥吸濕性聚合物所需要的低露點空氣（圖片來自Dri-Air工業公司）

在上面引用的例子中，干燥系統的出料量為100 lb/h，干燥時間為4 h。當干燥料斗中的物料溫度在4 h的時間點時能控制 在 目 標 干 燥 溫 度 的 10～15 oF（1 oF=0.56 ℃）范圍內時，這間接證明了有充足的氣流。如果氣流太少，溫度將無法達到目標干燥溫度；而過多的氣流會使整個物料床的溫度過高，浪費能源，還容易造成空氣冷卻器過載，損壞設備。

提醒一句：許多熱電偶或RTD易受到其上方的材料重量的影響。因此，如果使用這兩種裝置，建議用一個堅固的插熱電偶套管，或者在熱電偶上方幾英寸之處焊上一個防護罩。

總之，氣流是除濕干燥系統的生命線。確保在干燥空氣回路和再生空氣回路中有合適的氣流量至關重要。

露點和干燥劑

露點溫度是測定干燥空氣中水分含量的一個計量單位。當干燥空氣進行除濕時，露點溫度降低，這提升了其接受和容納水分子的能力。當處理的材料為吸濕聚合物時，通常要求露點溫度在 -40～-20 oF(-40～-28.89℃）范圍內。

干燥劑是將水分子從干燥用空氣中濾出的神奇材料，形成干燥吸濕性聚合物所需要的低露點空氣。為了實現理想的效果，干燥劑必須保持清潔，沒有任何污染物，這正是回風空氣過濾器和再生空氣過濾器的作用。如果過濾器安裝不正確或者破裂，細屑會通過過濾器，造成干燥劑污染以及不理想的露點。

干燥劑再生

合理的再生需要將干燥劑加熱到一定的溫度，使其釋放出吸附的水分。典型的溫度范圍在350～450 oF（176.67～232.22 ℃）， 具體取決于干燥機的設計和所用干燥劑的類型。再生空氣回路是一個單流式空氣回路，它通過一個過濾器將環境空氣吸入，并將其加熱到正確的再生溫度，然后使熱空氣通過干燥劑，帶走干燥劑中的水分，最后水分被凈化排到大氣中。再生完成后，干燥劑必須冷卻到 150 oF（65.56℃）或更低，才能被重新送回到干燥回路中。對于此過程，需要聯系干燥機制造商以獲得正確的再生溫度，并且確保在干燥劑的再生循環中，輸入的空氣擁有合適的溫度。

按照下面的步驟可以對再生氣流作一個初步檢查，但進行時要非常小心，因為再生排氣的溫度可能很高。

1．將手放在干燥機的水分排氣口，距離出口約12～14 in.(1 in.=2.54 cm)。

2．感受再生排氣的氣流量。然后，在干燥機仍在運行的情況下，去掉再生過濾器，再次將手放在排氣處。

3. 將此時的氣流與過濾器在時的氣流進行對比，這可以大致了解過濾器是否有堵塞。

4．完成此檢查后，務必立即更換過濾器或安裝新的過濾器。