Kiedy stosować osuszacz ziębniczy powietrza?
- Szczegóły
Sprężone powietrze to medium szeroko wykorzystywane w wielu zakładach przemysłowych, stanowiąc bezpieczną, niezawodną i ogólnie dostępną alternatywę dla energii elektrycznej. Może służyć do bardzo szerokiego zastosowania. Do urządzeń uzdatniających sprężone powietrze zalicza się osuszacz sprężonego powietrza.
Mowa tu o urządzeniach skutecznie i sprawnie eliminujących wodę i parę wodną z powietrza, które jest emitowane przez sprężarkę. Jak zapewne każdy zdaje sobie sprawę, wilgoć w przewodach instalacji sprężonego powietrza może prowadzić do wielu strat. Wywołuje korozję osprzętu, przyczynia się do zamarzania zewnętrznych przewodów, a w konsekwencji tego, do awarii całej instalacji. Tak więc woda stanowi duże zagrożenie dla wielu urządzeń elektrycznych i maszyn. Na szczęście istnieją metody, dzięki którym można tę wilgoć wyeliminować.
Profesjonalny osuszacz sprężonego powietrza zapobiega szkodliwemu wpływowi wody na funkcjonowanie instalacji. Stosując to nowoczesne rozwiązanie można przede wszystkim uniknąć przerwania kosztownych procesów produkcji, a także serwisowania elementów instalacji. Również tym sposobem można uniknąć potrzeby zakupu nowego sprzętu, co mogłoby wiązać się z awarią obecnego.
Technologie osuszania sprężonego powietrza
Obecnie na rynku mamy dostęp do kilku rodzajów osuszaczy sprężonego powietrza. Zasada działania każdego z nich jest nieco inna. Wyróżnia się następujące technologie osuszania: chłodnicze, adsorpcyjne, tandemowe, membranowe. Ważnym parametrem tych urządzeń jest temperatura, w której dochodzi do rozpoczęcia procesu skraplania pary wodnej przy aktualnym ciśnieniu roboczym. Zależnie od tego, do jakich celów ma być przeznaczony osuszacz, powinien spełniać określone wymagania co do danej zawartości. Znając wymagania urządzenia, posługując się specjalną tabelą, można wyczytać temperaturę punktu rosy.
W jakich branżach stosuje się sprężone powietrze?
Prawdą jest to, że sprężone powietrze jest powszechnie stosowane w przemyśle. Ponadto ma wiele zastosowań. Wbrew pozorom zapotrzebowanie na odpowiednio uzdatnione sprężone powietrze nieustannie rośnie. Główne zastosowania sprężonego powietrza to: napęd pneumatyczny, transport pneumatyczny, automatyka pneumatyczna, obróbka powierzchni, nośnik, powietrze warsztatowe, pakowanie.
Przeczytaj także: Dawkowanie Petroleum D5: Szczegółowe informacje
Przykładowo w przemyśle spożywczym sprężone powietrze stosuje się podczas transportu produktów do wytwarzania azotu, obierania, krojenia i pakowania. W zakładach chemicznych wykorzystuje się je do oczyszczania, osuszania i przenoszenia produktów, tworzenia kurtyn powietrznych, wytwarzania azotu czy sterowania zaworami. W motoryzacji służy do pompowania opon, lakierowania i wielu innych prac, które wykonuje się przy użyciu narzędzi zasilanych powietrzem. W przemyśle farmaceutycznym również wykorzystuje się sprężone powietrze. Przydaje się ono tam do oczyszczania i osuszania produktów, kontrolowania sprzętu podczas produkcji. Zakłady przemysłowe wykorzystują sprężone powietrze do uruchomienia różnego rodzaju narzędzi, urządzeń i sprzętu - sprzęty dźwigowe, do prac wykończeniowych, czyszczenia czy osuszania, ogrzewania i chłodzenia.
Trzeba mieć na uwadze to, że jeden osuszacz nie może służyć do zastosowania w każdym miejscu z uwagi na to, że sprężone powietrze musi być pozbawione w wymaganym stopniu zanieczyszczeń i wody. W związku z tym kupując osuszacz, trzeba dokonać właściwego wyboru.
Jak wybrać osuszacze sprężonego powietrza?
Wybór osuszacza wbrew temu, co się wydaje, nie jest taki oczywisty i łatwy. Jednym z kryteriów wyboru jest bez wątpienia norma ISO 8573-1. W ten sposób dokonuje się wybór rodzaju osuszacza. Następnie należy ustalić wydajność kompresorów. Trzeba koniecznie pamiętać, że rodzaj sprężarki ma znaczenie z uwagi na to, że każda z nich generuje różne ilości par olejowych i różną temperaturę sprężonego powietrza. W związku z tym bardzo często stosuje się filtry odolejające przed osuszaczami.
Kolejna bardzo ważna sprawa to, to, że osuszacze mogą pracować w określonej temperaturze otoczenia i temperaturze sprężonego powietrza. Chodzi mianowicie o to, że kiedy temperatura jest zbyt wysoka, to urządzenie nie spełnia swojej roli. Co więcej, może nawet ulec uszkodzeniu. Dokonując wyboru osuszacza, powinno się zwrócić uwagę na takie wydajność, spadek ciśnienia, a także koszty eksploatacji i zakupu. Wymieniając te czynniki, nie należy zapominać o oczekiwanym stopniu osuszenia.
Wybierając osuszacz chłodniczy, trzeba zwrócić uwagę na następujące aspekty: wymagany punkt rosy, zużywana ilość sprężonego powietrza, maksymalny strumień powietrza, minimalne ciśnienie robocze, a także maksymalna temperatura na wlocie do osuszacza. Ponadto należy uwzględnić maksymalną temperaturę powietrza otaczającego, energooszczędność urządzenia, wymagane media, ilości dostępnego miejsca oraz koszt urządzenia.
Przeczytaj także: Jak nawilżać skórę po retinoidach?
Dla osoby, która nigdy nie miała do czynienia z osuszaczami może wydawać się, że ich wybór wcale nie jest trudny. Wystarczy zagłębić się w parametry tego urządzenia, aby zmienić zdanie. Nic w takim razie dziwnego w tym, że eksperci podkreślają, iż wyboru osuszacza powinien dokonywać ktoś, kto przede wszystkim orientuje się, na czym polegają poszczególne technologie osuszania.
Przed dokonaniem wyboru osuszacza należy sprawdzić, jakie trzeba spełnić wymagania, a mogą być różne, zależnie od rodzaju tego urządzenia.
Osuszacze chłodnicze
Przed osuszaczem trzeba zainstalować filtr odpylający, cyklon zainstalować przed tym filtrem, a za osuszaczem umieścić filtr odolejający. Należy zapewnić prawidłowe chłodzenie osuszacza.
Osuszacze adsorpcyjne
Przed osuszaczem należy zainstalować filtr odolejający, który powinien być poprzedzony filtrem odpylającym. Za osuszaczem powinien być zamontowany filtr odpylający. Dodatkowo trzeba zapewnić odpowiednią temperaturę otoczenia.
Osuszacze tandemowe
Przed osuszaczem powinien znajdować się cyklon. W tym przypadku również trzeba zagwarantować odpowiednią temperaturę otoczenia.
Przeczytaj także: Dlaczego powinieneś używać nawilżacza?
Układ chłodniczy a osuszacz sprężonego powietrza
Osuszacze kondensacyjne opierają swoje działanie na odpowiednio dopasowanym układzie chłodniczym. To niejako trzon właściwie wykonanego urządzenia, którego zasady działania umożliwiają uzyskanie kondensacji pary wodnej, a w konsekwencji skuteczne obniżenie zawartości wody w dostarczanym sprężonym powietrzu.
Kolejnym istotnym aspektem dla układu, jest sama sprężarka chłodnicza odpowiedzialna za przepływ czynnika chłodniczego (freonu). W czasie gdy ciśnienie i temperatura w systemie wzrasta, sprężony gaz dociera do skraplacza, gdzie dochodzi do jego ochłodzenia. Proces ten wieńczy przejście substancji ze stanu gazowego w stan ciekły.
W kolejnym etapie skroplony czynnik przepływa przez filtr freonu, którego zadaniem jest pochłanianie pary wodnej, by następnie trafić do specjalnego zaworu rozprężającego, którego cechą charakterystyczną jest duża różnica ciśnień. Wówczas czynnik zaczyna ulegać rozprężeniu, a tym samym i odparowaniu, na skutek tego procesu dochodzi do gwałtownego spadku temperatury w wymienniku ciepła.
Podczas separowanego kontaktu ciepłego sprężonego powietrza z wychłodzonym układem freonowym, dochodzi do wykroplenia pary wodnej z układu sprężonego powietrza - powstały kondensat jest odprowadzony przez zainstalowany spust kondensatu.
Najważniejsze czynniki w czasie pracy osuszacza sprężonego powietrza
Kolejno przedstawione etapy osuszania sprężonego powietrza nasuwają jeden istotny wniosek. W procesie tym najważniejszym aspektem pozostaje spadek ciśnienia oraz temperatury czynnika chłodniczego, zjawisko to oddaje ciepło w procesie parowania. Ponadto temperatura poniżej punktu rosy powoduje usunięcie nadmiaru wilgoci na ściankach parownika, a tym samym gwarantuje wymagany w procesie eksploatacji efekt.
Osuszacze sprężonego powietrza są niezbędnymi urządzeniami w wielu branżach, w tym w przemyśle, motoryzacji, elektronice oraz w zakładach zajmujących się obróbką metali. Ich głównym zadaniem jest usuwanie wilgoci z powietrza sprężonego, co jest kluczowe dla zapewnienia prawidłowego funkcjonowania maszyn oraz jakości produkowanych wyrobów. Wybór odpowiedniego osuszacza sprężonego powietrza wymaga uwzględnienia wielu czynników, które mogą wpływać na jego efektywność i wydajność.
Rodzaje osuszaczy sprężonego powietrza
Na rynku dostępne są różne typy osuszaczy sprężonego powietrza, w tym:
- Osuszacze chłodnicze - działają na zasadzie schładzania powietrza, co powoduje kondensację wilgoci. Są efektywne w warunkach, gdzie temperatura powietrza nie spada poniżej 2°C. Idealne do większości ogólnych zastosowań w przemyśle, gdzie wymagana jest umiarkowana jakość powietrza, ale bez dopuszczenia sytuacji, gdy pojawia się w instalacji woda w postaci ciekłej.
- Osuszacze adsorpcyjne - używają materiałów higroskopijnych do adsorpcji wilgoci z powietrza. Są skuteczne i niezbędne, gdy instalacja prowadzona jest w niskich temperaturach otoczenia i w warunkach, gdzie wymagana jest wysoka jakość powietrza (np. w przemyśle farmaceutycznym czy elektronicznym).
- Osuszacze membranowe - działają na zasadzie separacji wilgoci z powietrza za pomocą membran. Są stosunkowo nowe na rynku i oferują wysoką efektywność w usuwaniu wilgoci. Specyficznymi cechami tego typu osuszaczy są: Brak potrzeby zasilania elektrycznego (wersje podstawowe), zmienny poziom osuszania zależnie od aktualnych warunków roboczych, przepływu i temperatury. Przeznaczone zwykle do instalowania lokalnie - indywidualnie, tuż przed np. maszyną o niewielkim zapotrzebowaniu na sprężone powietrze.
Wydajność osuszacza
Wydajność osuszacza, mierzona w m3/h jest kluczowym parametrem, który należy uwzględnić podczas wyboru urządzenia. Należy obliczyć zapotrzebowanie na sprężone powietrze w danym zakładzie, biorąc pod uwagę:
- ilość powietrza sprężonego, które będzie używane (m3/h lub m3/min.)
- ciśnienie robocze (bar)
- czas pracy urządzeń
- warunki otoczenia, w których osuszacz będzie pracował (temperatura).
Warunki pracy
Osuszacze sprężonego powietrza powinny być dostosowane do specyficznych warunków pracy, takich jak:
- Temperatura otoczenia - osuszacze chłodnicze mają ograniczenia co do maksymalnej temperatury otoczenia (wymagają uwzględnienia tego parametru podczas doboru), podczas gdy osuszacze adsorpcyjne mogą pracować w temp. max. do 35*C〉 (jednak w każdym przypadku w temp. otoczenia minimum t > +2…4 *C).
- Wilgotność - wysoka wilgotność otoczenia może wpływać na wydajność osuszacza. Ważne jest, aby osuszacz był w stanie poradzić sobie z maksymalnym poziomem wilgoci. Dotyczy to zwłaszcza osuszaczy o dużej wydajności, tzw. z regeneracją gorącym powietrzem z otoczenia (eng. heat regenerated).
Koszty eksploatacji
Koszty eksploatacji osuszacza to kolejny ważny aspekt. Należy uwzględnić:
- Koszt energii - osuszacze chłodnicze mogą być mniej energochłonne niż adsorpcyjne, jednak ich efektywność spada w niskich temperaturach. Osuszacze chłodnicze nie wprowadzają strat w ilości przepływającego sprężonego powietrza, jednak z uwagi na przewidywaną eksploatację takiego urządzenia przez wiele lat - korzystnie jest wybrać model wprowadzający bardzo niski spadek cisnienia na osuszaczu oraz wyposażony w energooszczędny, nowoczesny układ chłodniczy z dobrą automatyką i z niezawodną sprężarką czynnika chłodniczego.
- Straty na tzw. regenerację - dotyczy to większości osuszaczy adsorpcyjnych, podczas pracy których następuje strata sprężonego powietrza względem strumienia na wlocie średnio ok. 17-25 %. Wynika to z zasady działania tego rodzaju osuszaczy. Stray te mogą być ograniczone przy zastosowaniu specjalnego sterowania (eng. dewpoint control) z wykorzystaniem sondy wilgotności powietrza na wylocie z osuszacza.
- Koszt konserwacji - osuszacze wymagają regularnej konserwacji, co wiąże się z dodatkowymi kosztami. Warto wybierać modele, które są łatwe w serwisowaniu.
Jakość powietrza
W zależności od branży, w której osuszacz będzie używany, jakość powietrza może być kluczowa. W przemyśle elektronicznym czy farmaceutycznym, gdzie wilgoć może prowadzić do uszkodzenia produktów lub wpływać na proces technologiczny - należy stosować osuszacze, które zapewniają odpowiednią jakość powietrza (np. poniżej 0,01 mg/m³ wody). Te szczególne wymagania oznaczają konieczność zastosowania osuszacza adsorpcyjnego.
Dodatkowe funkcje
Warto zwrócić uwagę na dodatkowe funkcje, które mogą zwiększyć efektywność osuszacza, czy innych urządzeń niezbędnych w instalacji (zbiorniki, filtry ):
- Automatyczne odwadnianie (najlepiej typu „zero-loss”) - umożliwia automatyczne usuwanie skondensowanej wody, co zmniejsza konieczność ręcznego opróżniania zbiornika czy filtra / separatora cyklonowego. W osuszaczach chłodniczych - odwadniacze / dreny kondensatu / są wbudowane fabrycznie i od skuteczności oraz ich niezawodnego działania zależy prawidłowa praca każdego osuszacza tego typu. Najkorzystniej jest wybierać modele wyposażone w dren elektroniczny, np. Bekomat.
- Monitoring i kontrola - niektóre osuszacze oferują systemy monitorowania, które pozwalają na zdalne zarządzanie i kontrolowanie pracy urządzenia.
- Rodzaj i jakość sterownika w osuszaczu - zaawansowane, wbudowane fabrycznie sterowniki umożliwiają optymalizację zużycia energii (np. funkcje dewpoint control, automatyczne przełączanie stopnia osuszania w osuszaczach chłodniczych).
Wybór producenta
Wybór renomowanego producenta osuszacza sprężonego powietrza ma kluczowe znaczenie dla jakości i niezawodności urządzenia. Należy zwrócić uwagę na:
- Opinie i referencje - sprawdzenie opinii innych użytkowników oraz referencji od firm, które już korzystają z danego modelu.
- Wsparcie techniczne - dobry producent powinien oferować wsparcie techniczne oraz serwis posprzedażowy, co jest istotne dla długotrwałego użytkowania urządzenia.
Przykłady zastosowania osuszaczy sprężonego powietrza
Osuszacze sprężonego powietrza znajdują zastosowanie w wielu branżach, gdzie jakość powietrza ma kluczowe znaczenie dla efektywności produkcji i bezpieczeństwa. Oto kilka przykładów ich zastosowania:
- Przemysł motoryzacyjny - w procesach malowania i lakierowania, gdzie wilgoć może prowadzić do defektów w wykończeniu. Osuszacze wraz z dobrymi filtrami odolejającymi pomagają utrzymać odpowiednią jakość powietrza, co przekłada się na lepsze efekty końcowe i eliminację wad lakierowania czy ograniczenie przestojów w działaniu lakierni.
- Produkcja elektroniki - w branży elektronicznej, gdzie wilgoć może powodować uszkodzenia komponentów, osuszacze są kluczowe dla zapewnienia długotrwałej niezawodności produktów.
- Przemysł spożywczy i napojów - w procesach pakowania i przechowywania, gdzie nadmiar wilgoci może prowadzić do psucia się produktów. Osuszacze sprężonego powietrza pomagają w utrzymaniu odpowiedniej jakości produktów.
- Obróbka metali - w procesach spawania i cięcia, gdzie wilgoć może wpływać na jakość spoiny oraz prowadzić do korozji. Osuszacze zapewniają suche powietrze, co poprawia jakość obróbki.
- Produkcja farb i lakierów - w procesach malowania, gdzie wilgoć w powietrzu może prowadzić do powstawania zacieków, pęcherzyków czy nieprawidłowego wykończenia. Osuszacze pomagają w utrzymaniu odpowiedniej jakości powietrza, co przekłada się na lepsze rezultaty malarskie.
- Obróbka drewna w tartakach i zakładach stolarskich, gdzie wilgoć może wpływać na jakość cięcia i wykończenia drewna. Osuszacze zapewniają suche powietrze, co minimalizuje ryzyko deformacji materiału.
Przykłady Success Story w firmach
Wiele firm, które zainwestowały w nowoczesne osuszacze sprężonego powietrza, odnotowało znaczące poprawy w wydajności i jakości produkcji. Oto kilka przykładów:
- Firma A - po wdrożeniu osuszacza adsorpcyjnego w zakładzie z woj. wielkopolskiego, który specjalizuje się w produkcji elektroniki, firma zredukowała liczba defektów o 30%, co przełożyło się na znaczące oszczędności.
- Firma B - w tartaku we wschodnio-południowej Polsce, po zainstalowaniu osuszacza chłodniczego, poprawiła się jakość cięcia drewna, co zwiększyło wydajność produkcji o 20%.
- Firma C - w pewnym obiekcie w przemyśle spożywczym, wdrożenie osuszacza sprężonego powietrza pomogło w utrzymaniu odpowiednich warunków pakowania i przechowywania, co zredukowało straty o 15%.
Osuszacz ziębniczy - jak to działa?
Osuszacz ziębniczy służy do usunięcia wilgoci ze sprężonego powietrza. Jest to bardzo ważny element układu uzdatniania powietrza wytwarzanego przez kompresor. Stosuje się go nie tylko w przemysłowych aplikacjach, ale również w warunkach warsztatowych. Jakość sprężonego powietrza ma ogromny wpływ na trwałość narzędzi, zasilanych urządzeń, a także całej instalacji. Tworząc instalacje pneumatyczną, należy od początku brać uwagę zastosowanie odpowiedniej filtracji, w której najczęściej kluczowym elementem jest właśnie osuszacz ziębniczy.
Sprężone powietrze o temperaturze +30ºC - 45ºC wychodząc z kompresora dociera do osuszacza gdzie następuje jego schładzanie do punktu rosy w dwóch etapach. W pierwszym trafia do wymiennika ciepła powietrze/powietrze. Tam w układzie przeciwprądowym następuje wstępne schłodzenie przez zimne powietrze opuszczające parownik. W kolejnym etapie dociera do parownika obiegu chłodniczego, w którym temperatura powietrza obniżana jest do punktu rosy przez czynnik chłodniczy. Podczas obu etapów chłodzenia do punktu rosy +3ºC, niemal wszystkie opary oleju oraz wody zawarte skraplają się.
Powietrze opuszczając osuszacz ziębniczy przepływa przez wysokowydajny separator, w którym skroplony kondensat oddzielany jest od powietrza i usuwany na zewnątrz za pomocą zaworu automatycznego spustu. Powietrze po oddzieleniu kondensatu ponownie trafia do wymiennika ciepła powietrze/powietrze. Tym razem ulega podgrzaniu do temperatury +23°C ÷ 37°C.
Osuszacz ziębniczy do kompresora jest wyposażony w system chłodzenia zaprojektowany w taki sposób, aby automatycznie dostosowywać wydajność chłodzenia w zależności od obciążenia i temperatury sprężonego powietrza. W pierwszym etapie sprężone powietrze wprowadzane jest do wymiennika ciepła powietrze-powietrze. Tam schładzane jest w układzie przeciwprądowym, wykorzystując do tego chłodniejsze powietrze, które opuszcza parownik. W drugim etapie sprężone powietrze trafia do parownika, gdzie jest dalej ochładzane przez czynnik chłodniczy do temperatury punktu rosy. To powoduje skraplanie niemal wszystkich cząstek wody oraz oleju zawartych w powietrzu.
Tak schłodzone powietrze przepływa następnie przez wysokowydajny separator, który oddziela skroplony kondensat od czystego powietrza. Po procesie oddzielenia kondensatu, czyste powietrze jest ponownie przeprowadzane przez wymiennik ciepła, gdzie zostaje podgrzane.
Większość procesów produkcyjnych wymaga jednak zawartości wilgoci na poziomie nie gorszym niż klasa 4 zgodnie z normą ISO 8573-1. Dostosowanie jakości sprężonego powietrza do klasy nie gorszej niż 4. Do tego celu należy zastosować osuszacze sprężonego powietrza. Dla osiągnięcia zawartości wilgoci na poziomie klasy 4. stosujemy osuszacze ziębnicze.
tags: #kiedy #stosować #osuszacz #ziębniczy #powietrza

