Osuszacz Adsorpcyjny Sprężonego Powietrza: Zasada Działania i Zastosowanie

Szczegóły: Opublikowano: 09. October 2025

W przypadku prawie każdej aplikacji, czyste, suche sprężone powietrze powoduje obniżenie kosztów operacyjnych. Zadaniem tych urządzeń jest eliminowanie wody i pary wodnej z powietrza emitowanego przez sprężarkę. Punkt rosy określa stopień suchości sprężonego powietrza.

Sprężone powietrze może zawierać wilgoć, a w odpowiednim środowisku może osiągnąć temperaturę skraplania i skondensować się w szkodliwą ciecz. Aby uniknąć problemów z konfiguracją sprężarki powietrza w przyszłości, ważne jest, aby uzdatnić to wilgotne powietrze.

Rodzaje Osuszaczy 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.

1. Osuszacze Ziębnicze

Osuszacz ziębniczy jest najczęściej stosowanym osuszaczem. Zawiera system chłodniczy, który ochładza przepływ sprężonego powietrza. Limit nasycenia pary zostaje obniżony, co powoduje, że kondensat rozpada się i jest usuwany zaworem spustowym kondensatu. Im mniejsza temperatura powietrza chłodzącego, tym mniejsza zawartość wilgoci.

Niższy limit chłodzenia powietrzem wynika z zasady działania osuszacza sprężonego powietrza, która opiera się na oddzielaniu wilgoci w formie ciekłej. Osuszacze ziębnicze są zwykle używane w celu przygotowania ogólnego systemu sprężonego powietrza do “podstawowego stopnia suchości”, które jest odpowiednie dla większości aplikacji sprężonego powietrza.

Przeczytaj także: Zasada działania osuszacza adsorpcyjnego

Osuszacz ziębniczy działa na zasadzie obniżania punktu rosy sprężonego powietrza (standardowo do ok. +3°C), poprzez jego schładzanie przy pomocy czynnika chłodzącego.

2. Osuszacze Adsorpcyjne

Ogólna zasada działania osuszaczy adsorpcyjnych, jest prosta: wilgotne powietrze przepływa przez higroskopijny materiał (typowymi materiałami są: żel krzemionkowy, sita molekularne, aktywowany tlenek glinu) i w ten sposób jest suszone. Przechodzenie pary wodnej z wilgotnego sprężonego powietrza do materiału higroskopijnego "desykantu" powoduje, że środek osuszający stopniowo nasyca się zaadsorbowaną wodą.

Osuszacz adsorpcyjny posiada dwie kolumny, które są wypełnione granulatem, czyli złożem adsorpcyjnym. Wilgotne sprężone powietrze, które przechodzi przez warstwy złoża adsorpcyjnego zostaje osuszone. Podczas gdy w pierwszej kolumnie z adsorbentem odbywa się proces osuszania sprężonego powietrza, adsorbent w drugiej kolumnie poddawany jest regeneracji, czyli osuszania adsorbentu do ponownego jego użycia.

Dlatego ważne jest, aby regularnie regenerować środek osuszający, aby odzyskać jego zdolność suszenia. W tym celu osuszacze powietrza adsorpcyjnego są zazwyczaj wyposażone w dwa naczynia osuszające. Pierwszy zbiornik osusza doprowadzane sprężone powietrze, podczas gdy drugi regeneruje (podobnie jak generator azotu). Typowy punkt rosy pod ciśnieniem (PDP) tych osuszaczy wynosi -40°C, dzięki czemu nadają się one do dostarczania bardzo suchego powietrza.

Osuszacze adsorpcyjne są zwykle budowane z dwoma zbiornikami do osuszania. Bardzo ważne jest, aby powietrze na wejściu osuszacza było pozbawione oleju.

Przeczytaj także: Instrukcja krok po kroku: Osuszacz w Solaris Urbino

Metody Regeneracji Adsorbentu

Istnieją 4 różne sposoby regeneracji środka osuszającego, a zastosowana metoda określa typ osuszacza adsorpcyjnego.

Oczyść regenerowane osuszacze adsorpcyjne ("osuszacze bezcieplne"). Suszarki te najlepiej nadają się do mniejszych przepływów powietrza. Proces regeneracji odbywa się za pomocą rozprężonego sprężonego powietrza ("przepłukiwanie") i wymaga ok.
Podgrzewane osuszacze regenerowane przedmuchem. Osuszacze te podgrzewają rozprężone powietrze przedmuchowe za pomocą elektrycznego nagrzewnicy powietrza, ograniczając wymagany przepływ powietrza przedmuchowego do około 8%. Ten typ zużywa 25% mniej energii niż osuszacze o mniejszym ogrzewaniu.
Osuszacze regenerowane dmuchawą. Powietrze z otoczenia jest nadmuchiwane przez nagrzewnicę elektryczną i doprowadzane do kontaktu z mokrym środkiem osuszającym w celu jego regeneracji. W tym typie osuszacza do regeneracji materiału osuszającego nie jest używane sprężone powietrze. W związku z tym zużycie energii jest o 40% niższe niż w przypadku suszarek o niższym ogrzewaniu.
Ciepło osuszacza sprężarkowego (suszarki „HOC”). W osuszaczach HOC środek osuszający regeneruje się przy użyciu dostępnego ciepła sprężarki. Zamiast odprowadzać ciepło sprężonego powietrza w chłodnicy końcowej, gorące powietrze jest wykorzystywane do regeneracji środka osuszającego. Ten typ osuszacza może zapewnić typowy PDP -20°C bez dodawania energii.
Osuszacze regenerowane ciepłem sprężania (typu "HOC"). W osuszaczach typu HOC środek osuszający jest regenerowany za pomocą dostępnego ciepła sprężarki. Zamiast pozbywania się ciepła ze sprężonego powietrza w chłodnicy końcowej, służy ono do regeneracji środka osuszającego. Ten typ osuszacza może zapewnić temperaturę ciśnieniowego punktu rosy na poziomie około -20 ° C bez dodawania żadnej energii.

Tabela Porównawcza Metod Regeneracji

Typ Osuszacza	Zasada Działania	Zastosowanie	Zalety	Wady
Osuszacze adsorpcyjne regenerowane na zimno	Regeneracja przez bezpośrednie przepuszczenie części sprężonego powietrza.	Mniejsze przepływy powietrza.	Niskie koszty inwestycyjne, prostota konstrukcji.	Wyższe koszty operacyjne.
Osuszacze adsorpcyjne regenerowane na ciepło	Podgrzewanie powietrza spustowego przed wprowadzeniem do adsorbentu.	Średnie do dużych przepływów powietrza.	Znacząco niższe zużycie powietrza sprężonego, oszczędność energii.	Wyższe koszty początkowe, konieczność stosowania systemów grzewczych.
Osuszacze adsorpcyjne regenerowane Dmuchawą	Powietrze z otoczenia dmuchane przez grzałkę i przeprowadzane przez adsorbent.	Wszystkie rozmiary przepływów, dostępne niskokosztowe źródło energii elektrycznej.	Brak zużycia osuszonego powietrza sprężonego, oszczędność energii.	Potrzeba elektrycznego źródła ciepła, koszty eksploatacyjne.
Osuszacze adsorpcyjne HOC (Heat of Compression)	Wykorzystanie ciepła generowanego w procesie sprężania powietrza do regeneracji.	Kompresory bezolejowe, ciągły przepływ powietrza.	Minimalne zużycie energii, wykorzystanie ciepła sprężonego powietrza.	Ograniczone do systemów z ciągłym przepływem powietrza.

3. Osuszacze Membranowe

Są kompaktowym rozwiązaniem do niewielkich przepływów. Pozwolą osiągnąć ciśnieniowy punkt rosy do -40°C, nie wymagają serwisu, są praktycznie bezobsługowe i zapewniają redukcję wilgoci na poziomie do 99%.

Zastosowanie Osuszaczy Adsorpcyjnych

Osuszacze adsorpcyjne zyskują coraz większą popularność w wielu branżach, gdzie kontrola wilgotności powietrza jest kluczowa dla zachowania jakości produktów i bezpieczeństwa procesów. Stosowanie osuszaczy adsorpcyjnych niesie ze sobą szereg korzyści, które przekładają się na lepszą wydajność i oszczędności w przemyśle. Przede wszystkim osuszacz adsorpcyjny skutecznie kontroluje poziom wilgotności, co z kolei pozwala na zwiększenie trwałości maszyn.

Wilgotne powietrze jest znanym czynnikiem przyspieszającym procesy korozji i niszczenia elementów mechanicznych. Kolejną zaletą jest redukcja kosztów związanych z konserwacją maszyn i całych systemów przemysłowych. Dzięki efektywnemu utrzymaniu niskiej wilgotności, osuszacze adsorpcyjne minimalizują częstotliwość wymiany części i interwencji serwisowych.

Ostatecznie, poprawa efektywności procesów przemysłowych jest nie do przecenienia. Osuszacze adsorpcyjne znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle pneumatycznym, gdzie mają kluczowe znaczenie w utrzymaniu stabilnych parametrów procesów.

Przeczytaj także: Osuszacze wilgoci - ranking

Układy zasilania sprężonym powietrzem: Osuszacze adsorpcyjne są niezbędne w systemach zasilania sprężonym powietrzem, aby wyeliminować wilgoć, która może prowadzić do korozji i zanieczyszczenia wewnętrznych komponentów systemu.
Wtryskiwarki: W produkcji wtryskarek, osuszacze adsorpcyjne są wykorzystywane do osuszania powietrza, które jest używane do sprężania materiałów wtryskiwanych, takich jak tworzywa sztuczne.
Pneumatyczne systemy transportowe: W pneumatycznych systemach transportowych, osuszacze adsorpcyjne są wykorzystywane do utrzymania suchych warunków w rurociągach i zbiornikach.
Systemy sterowania pneumatycznego: Osuszacze adsorpcyjne są niezbędne w systemach sterowania pneumatycznego, aby zapewnić stabilność parametrów procesu.
Przemysł spożywczy: W przemyśle spożywczym, osuszacze adsorpcyjne są wykorzystywane do utrzymania suchych warunków w procesach produkcji, przechowywania i pakowania.

Jak Wybrać Odpowiedni Osuszacz Adsorpcyjny?

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.

Przed dokonaniem wyboru osuszacza należy sprawdzić, jakie trzeba spełnić wymagania, a mogą być różne, zależnie od rodzaju tego urządzenia.

Wybór odpowiedniego osuszacza adsorpcyjnego jest kluczowy dla utrzymania odpowiedniego poziomu wilgotności w aplikacjach pneumatycznych.

Wymagania dotyczące wilgotności: W zależności od aplikacji, wymagania dotyczące wilgotności mogą się znacznie różnić.
Ciśnienie i przepływ powietrza: Ciśnienie i przepływ powietrza są również ważne dla wyboru osuszacza adsorpcyjnego.
Rozmiar: Rozmiar osuszacza adsorpcyjnego może być również ważny, zwłaszcza w przypadku aplikacji, gdzie miejsce jest ograniczone.
Koszty: Koszty zakupu i eksploatacji osuszacza adsorpcyjnego są również ważne.

Konserwacja Osuszaczy Adsorpcyjnych

Regularna konserwacja i utrzymanie osuszaczy adsorpcyjnych są kluczowe dla zapewnienia ich właściwego działania i wydajności. Należy regularnie sprawdzać poziom zużycia wkładów adsorpcyjnych. Wkłady te mają określony żywotny czas, po upływie którego należy je wymienić. Po drugie, należy również regularnie czyszcić filtry powietrza, które znajdują się przed osuszaczem adsorpcyjnym. Filtry powietrza są odpowiedzialne za usuwanie zanieczyszczeń z powietrza, które mogą wpłynąć na jakość powietrza, a tym samym na wydajność osuszacza.

Po trzecie, należy regularnie kontrolować ciśnienie robocze osuszacza adsorpcyjnego. W przypadku zbyt niskiego ciśnienia, osuszacz może działać nieprawidłowo lub w ogóle nie działać. Wreszcie, należy regularnie sprawdzać stan uszczelek i elementów mechanicznych osuszacza adsorpcyjnego.

Podsumowanie

Efektywne osuszanie powietrza jest kluczowe dla zapobiegania problemom związanym z wilgotnością w systemach sprężonego powietrza. Zarówno osuszacze absorpcyjne, jak i adsorpcyjne oferują skuteczne metody eliminacji pary wodnej z powietrza, choć wymagają regularnej regeneracji adsorbentu. Wybór odpowiedniej technologii i metody regeneracji zależy od specyficznych potrzeb i wymagań systemu sprężonego powietrza w Twoim biznesie.

Wybór między osuszaczem adsorpcyjnym a chłodniczym zależy od specyficznych potrzeb aplikacji, takich jak:

Wymagany punkt rosy - jeśli aplikacja wymaga bardzo niskiego ciśnieniowego punktu rosy, osuszacz adsorpcyjny będzie lepszym wyborem.
Koszty operacyjne - jeśli kluczowe są niskie koszty operacyjne, osuszacz kondensacyjny może być bardziej odpowiedni.
Warunki pracy - jeśli system będzie działał w bardzo niskich temperaturach (np. przemysł mięsny lub rurociąg na wolnym powietrzu - zima!), osuszacz adsorpcyjny może być konieczny.
Intensywność konserwacji - osuszacz chłodniczy wymaga mniej intensywnej konserwacji, co może być ważnym czynnikiem w niektórych aplikacjach.

tags: #osuszacz #adsorpcyjny #sprezonego #powietrza #zasada #działania