冷干机空气换热器主要由预冷器和蒸发器这两个部分组成，在空气进口温度值和压力露点值固定的工况下，预冷器换热量Qp和蒸发器换热量Qe之和的总换热量Qz是固定的：
Qz = Qp + Qe
预冷器的换热量是由冷干机空气进口温度Ti和出口温度To的差值dT来决定的。dT值越小，预冷器换热量Qp越大，而蒸发器换热量Qe越小。冷干机所需的制冷量就是蒸发器换热量Qe，所以减小冷干机空气进出口温度差dT就可以减少冷干机所需的制冷量。
2 降低冷干机的气流压降
空气流过冷干机会形成一定的气流压降值，为满足客户用气端的空气压力值，空压机必须提高输出空气的压力值，这样就会增加空压机的能耗。按常规计算，空压机出口压力每提高1bar，空压机的能耗就会增大6%。所以，冷干机的气流压降降低0.1bar，空压机的能耗就会减少0.6%。
以100Nmm3/min空压系统为例，空压机比功率按6kW/(Nmm3/min)计算，冷干机气流压降降低0.1bar，空压系统的能耗就减少3.6kW。以上述冷干机功率8kW来计算，可抵上冷干机45%的运行能耗，节能效果十分显著。
3 制冷压缩机运行功率与空气流量相匹配
空压系统的实际空气流量并不是时刻都满负荷的，如果制冷压缩机都在满负荷运行，就会造成能耗的浪费。所以，制冷压缩机运行功率与空气流量相匹配的设计，也能大幅度地减少空压系统的能耗。
实现上述目标的技术手段是采用可变功率的制冷压缩机，一般采用变频制冷压缩机或带滑阀的螺杆制冷压缩机。具体的方法是监测制冷系统冷媒吸气压力值，根据PLC控制程序中的计算逻辑来调整变频制冷压缩机的供电频率或螺杆制冷压缩机滑阀的位置，由此使制冷压缩机的制冷量与冷干机空气流量相匹配，从而实现制冷压缩机运行功率与空气流量相匹配的设计目标。
4 制冷压缩机断续运行
制冷压缩机断续运行来节能的设计原理是：冷干机的制冷系统中增设一套储冷装置（冷水箱、相变物质等）。在冷干机小负荷运行的工况下，制冷压缩机先运行一段时间，既满足空气冷却的需求，也满足储冷装置蓄冷的需求。当储冷装置内温度低于下限设定值时，制冷压缩机停机，依靠储冷装置内的冷量来冷却空气；当储冷装置内温度高于上限设定值时，制冷压缩机再次开机。
利用制冷压缩机在冷干机运行过程中的启动/停止，减少制冷压缩机的开机时间，以此来减少冷干机的能耗。但由于制冷系统需要增设了一套储冷装置，所以冷干机的设备成本会增加。
5 采用零耗气排水装置
现有市场上常规冷干机的排水装置大都采用电子排水阀，其工作原理是利用压缩空气将冷凝水压出冷干机，由于排水设定时间是固定的，在冷干机小负荷运行的工况下，冷凝水大量减少，则必然会有部分压缩空气被排出冷干机，这样就形成了气耗。
零气耗排水器的工作原理是在电子排水阀的前端加一个储水包，监测储水包内的水位，当水位高于上限时开启电子排水阀放出冷凝水，当水位低于下限时关闭电子排水阀。零气耗排水器的排水时间与冷干机运行负荷无关，也就没有压缩空气被排出冷干机，所以就不会形成气耗。
未完待续，本文已经得到陈敏华先生的授权。下篇将介绍吸干机节能机理，请持续关注上善气体公众号。
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