Osuszacz Adsorpcyjny: Żywotność i Eksploatacja
- Szczegóły
Wilgoć w sprężonym powietrzu to czynnik, który może zaburzać działanie wielu procesów przemysłowych, obniżać jakość produkcji i prowadzić do awarii maszyn. Wymaga to wdrożenia rozwiązań, które skutecznie eliminują parę wodną z instalacji pneumatycznych. Jednym z najskuteczniejszych sposobów kontroli wilgotności jest osuszacz adsorpcyjny, wykorzystywany wszędzie tam, gdzie nie sprawdzają się klasyczne osuszacze kondensacyjne. Czym jest to urządzenie i w jakich warunkach zapewnia najlepsze rezultaty?
Zasada działania osuszaczy adsorpcyjnych
Osuszacze adsorpcyjne to typ osuszaczy powietrza, które działają na zasadzie adsorpcji, tj. zatrzymywania cząsteczek H20 (które mają zostać odseparowane ze strumienia powietrza) na powierzchni materiału, zwanego adsorbentem. Typowe urządzenia tego rodzaju są zbudowane z dwóch zbiorników roboczych wypełnionych materiałem higroskopijnym, najczęściej w postaci sit molekularnych lub tlenku glinu.
W osuszaczach adsorbentem jest zazwyczaj specjalny, porowaty granulat (spiek) wykonany z silikażelu (krzemionki) lub z tlenku aluminium. Granulat ten w całości wypełnia 2 zbiorniki osuszacza o odpowiedniej objętości, stanowiące zasadniczą część takiej stacji osuszania. Sprężone powietrze jest wprowadzane króćcem wlotowym do jednego z 2 zbiorników urządzenia, a wilgoć jest gromadzona na powierzchni adsorbentu. Osuszone sprężone powietrze w sposób ciągły jest z tego zbiornika kierowane dalej przez filtr - do sieci powietrza.
W tym czasie, najczęściej ok. 3,5…4 minut, niewielki strumień osuszonego powietrza, pod nieznacznym nadciśnieniem, jest kierowany do 2. zbiornika w którym adsorbent jest nasycony wilgocią (bo wcześniej osuszał powietrze). W ten sposób cząsteczki wody są „pobierane” z adsorbentu przez ten strumień suchego powietrza. Jest ono kierowane do otoczenia z tego „regenerowanego” zbiornika kolejno przez odpowiedni układ zaworów i tłumiki hałasu.
Po czasie ok. 3,5..4 minut sterownik elektroniczny zamyka zawór wylotowy za tym regenerowanym zbiornikiem - następuje zatem płynne wyrównanie ciśnienia w obu zbiornikach. Kolejnym krokiem jest przełączenie zaworów przez sterownik tak, aby umożliwić rozprężenie zbiornika który dotychczas osuszał. W konsekwencji następuje skierowanie powietrza przez układ zaworów na wlot zbiornika dotychczas regenerowanego, a w drugim rozpoczyna się faza regeneracji.
Przeczytaj także: Opinie o Osuszaczach Adsorpcyjnych Master
Sterownik elektroniczny przełącza automatycznie zawory osuszacza zgodnie z opisanym tu schematem tak, by zapewnić kolejno, w cyklu co 5 minut pracę ww. zbiorników na przemian - jako osuszającego i regenerowanego. Regeneracja odbywa się naprzemiennie w drugim zbiorniku. W zależności od konstrukcji, osuszacze adsorpcyjne regenerowane wykorzystują różne sposoby usuwania wilgoci - najczęściej stosuje się ciepło sprężonego powietrza, podgrzewane powietrze spustowe lub grzałkę elektryczną, która odparowuje nagromadzoną wodę z adsorbentu. Cały proces przebiega w sposób ciągły i jest automatycznie sterowany.
Zastosowanie osuszaczy adsorpcyjnych
Osuszacze adsorpcyjne są używane w wielu zastosowaniach, gdzie wymagana jest kontrola wilgotności. Można je znaleźć w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym, spożywczym, w produkcji elektroniki, lakierniach czy w sektorze energetycznym. Są one szczególnie przydatne w zastosowaniach, gdzie wymagana jest bardzo niska wilgotność sprężonego powietrza. Największe zastosowanie mają w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, elektronicznym i chemicznym.
Osuszacze adsorpcyjne są stosowane w przypadkach, gdy konieczne jest utrzymanie bardzo niskiego poziomu wilgotności (klasa wg ISO 8573 : „3”, „2” lub „1”). Są one często wykorzystywane w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym, spożywczym, elektronice i innych sektorach przemysłowych.
W produkcji leków, suplementów, wyrobów medycznych czy materiałów opatrunkowych, każda cząsteczka wilgoci może mieć wpływ na trwałość lub skuteczność produktu. Osuszanie absorpcyjne pozwala utrzymać odpowiednie parametry powietrza w strefach czystych, gdzie odbywa się pakowanie lub synteza chemiczna. W sektorze spożywczym wilgotne powietrze może prowadzić do powstawania kondensatu, który zagraża bezpieczeństwu sanitarnemu i sprzyja rozwojowi mikroorganizmów. Dotyczy to zarówno stref pakowania produktów, jak i procesów chłodzenia czy mrożenia. Osuszacze adsorpcyjne regenerowane z wykorzystaniem odzyskanego ciepła zapewniają stabilność punktu rosy i ciągłość pracy niezależnie od warunków otoczenia.
Wytwarzanie układów scalonych, precyzyjnych sensorów czy soczewek optycznych wymaga pracy w środowisku o absolutnie kontrolowanej wilgotności. Nawet niewielkie ilości pary wodnej mogą prowadzić do zwarć, uszkodzeń materiałów lub deformacji wrażliwych komponentów. Osuszacz adsorpcyjny przemysłowy eliminuje cząsteczki wilgoci z powietrza procesowego i pozwala zachować właściwe warunki w pomieszczeniach. W środowisku, w którym pracuje się z agresywnymi chemikaliami i higroskopijnymi substancjami, suche powietrze to nie tylko kwestia jakości, ale przede wszystkim bezpieczeństwa.
Przeczytaj także: Instrukcja krok po kroku: Osuszacz w Solaris Urbino
Zalety i ograniczenia osuszaczy adsorpcyjnych
Osuszacze adsorpcyjne mają wiele zalet. Zapewniają bardzo niski poziom wilgotności i są one zazwyczaj bardziej energooszczędne i skuteczne w porównaniu z innymi technologiami osuszania w przypadkach, gdy konieczne jest osiągnięcie niskiego poziomu wilgotności, tzn. ciśnieniowego punktu rosy o wartości poniżej 0*C. Jedną z największych zalet tego rozwiązania jest jego wydajność nawet przy bardzo niskich temperaturach otoczenia. Osuszacze adsorpcyjne działają skutecznie nawet tam, gdzie kondensacja nie zachodzi - czyli w warunkach, w których para wodna nie ulega naturalnemu skropleniu i konieczne jest zastosowanie zjawiska adsorpcji. Osuszacze równie dobrze poradzą sobie przy mniejszych przepływach powietrza, gdzie tradycyjne rozwiązania charakteryzuje ograniczona efektywność.
Choć osuszacze adsorpcyjne mają wiele zalet, mają także pewne ograniczenia. Są bardzo wrażliwe na obecność oleju w osuszanym powietrzu (rozwiązaniem jest skuteczna filtracja) i zalecana jest ich eksploatacja w temperaturach poniżej 35*C. Ponadto niektóre typy adsorbentów są dość kosztowne, są to substancje o specjalnych właściwościach.
Typy osuszaczy adsorpcyjnych
Istnieją różne typy osuszaczy adsorpcyjnych, w zależności od konstrukcji i rodzaju używanego adsorbentu. Niektóre z popularnych typów to osuszacze z adsorbentami typu silikażel, aluminażel, tzw. sita molekularne czy aktywny węgiel. Są one dostępne również w różnych wersjach zależnie od sposobu regeneracji adsorbentu, tzn. zimnym powietrzem osuszonym, z regeneracją gorącym powietrzem z otoczenia, wykorzystujące ciepło pochodzące z chłodzenia sprężarek, czy oferowane jako rozbudowane zestawy w jednej obudowie, w kombinacji: osuszacz adsorpcyjny i chłodniczy.
Konserwacja osuszaczy adsorpcyjnych
Osuszacze adsorpcyjne wymagają regularnej konserwacji, która obejmuje sprawdzanie i czyszczenie filtrów powietrza, zaworów, sprawdzanie i wymianę adsorbentu (co kilka lat), oraz sprawdzanie ogólnego stanu urządzenia. W przypadku problemów z urządzeniem zalecamy kontakt z serwisem technicznym. Urządzenia o dużej wydajności powinny być serwisowane przez wyspecjalizowany personel producenta lub dystrybutora osuszaczy.
Żywotność osuszaczy adsorpcyjnych
Żywotność osuszacza adsorpcyjnego może zależeć od wielu czynników, takich jak jakość powietrza, temperatura, wilgotność, oraz częstotliwość użytkowania. Wymagają regularnej regeneracji adsorbentu i jego wymiany co kilka lat, co może zwiększyć koszty operacyjne. Przy prawidłowej konserwacji i właściwie dobrany osuszacz adsorpcyjny może działać efektywnie nawet przez ponad 20-25 lat.
Przeczytaj także: Osuszacze wilgoci - ranking
Efektywność energetyczna i wybór osuszacza
Efektywność energetyczna osuszaczy adsorpcyjnych może się różnić w zależności od konkretnego modelu, wyposażenia i lokalnych warunków pracy. Nowoczesne modele są projektowane z myślą o niskim poborze energii. Jednak np. w porównaniu do osuszaczy chłodniczych, osuszacze adsorpcyjne są zazwyczaj bardziej efektywne i zapewniają dużo lepszy stopień osuszenia.
Wybór osuszacza adsorpcyjnego zależy od kilku czynników, takich jak wymagana wydajność, pożądany poziom wilgotności, temperatura pracy, dostępność energii elektrycznej czy ciepłej wody do regeneracji (gdy regeneracja następuje z użyciem ciepła z wymiennika woda-powietrze), a także oczywiście… budżet. Warto jednak pamiętać, że sama cena zakupu osuszacza, to zaledwie ok. 20 % całkowitych kosztów operacyjnych.
Bezpieczeństwo i potencjalne problemy
Tak, osuszacze adsorpcyjne są generalnie bezpieczne w użytkowaniu - pod warunkiem, że są używane zgodnie z przeznaczeniem, prawidłowo dobrane, obsługiwane i konserwowane. Należy jednak zawsze przestrzegać zaleceń producenta dotyczących instalacji, obsługi i konserwacji urządzenia.
Potencjalne problemy związane z użytkowaniem osuszacza adsorpcyjnego mogą obejmować zablokowanie lub uszkodzenie filtrów powietrza i tłumików, zużycie lub uszkodzenie adsorbentu, nieskuteczną regenerację, a także problemy z sterowaniem zaworami urządzenia. Regularna konserwacja i inspekcja urządzenia mogą pomóc w wykryciu i rozwiązaniu tych problemów na wczesnym etapie.
Przykładowe modele osuszaczy adsorpcyjnych
Osuszacz adsorpcyjny ADS 36:
- Wydajność: 600 l/min
- Ciśnieniowy punkt rosy: -40°C
- Zużycie energii: 60 W
- Zastosowanie: przemysł spożywczy, farmaceutyczny, chemiczny, elektroniczny
Osuszacz adsorpcyjny ADS 75:
- Ciśnieniowy punkt rosy: -40°C
- Zużycie energii: 60 W
- Zastosowanie: przemysł spożywczy, farmaceutyczny, chemiczny, elektroniczny
Osuszacz adsorpcyjny ADS 105:
- Wydajność: 1750 l/min
- Ciśnieniowy punkt rosy: -40°C
- Zakres ciśnienia: 4-16 bar
- Przyłącze: 3/4"
- Zastosowanie: przemysł spożywczy, farmaceutyczny, chemiczny, elektroniczny
Model IA2 ES F: To uniwersalne urządzenie opracowano z myślą o energooszczędnym sposobie kontrolowania poziomu wilgotności w instalacjach stałych. IA2 ES F to osuszacz adsorpcyjny z czterema otworami, co oznacza, że urządzenie posiada dwa wentylatory i dwa zupełnie oddzielne przepływy powietrza. Takie rozwiązanie zapewnia możliwość wytworzenia różnych warunków ciśnieniowych w osuszanym pomieszczeniu dla osiągnięcia najlepszych efektów, a także spełnienia wymagań dotyczących podciśnienia, ciśnienia zerowego i nadciśnienia. IA2 ES F jest wyposażony w funkcję ES*, dzięki której użytkownik oszczędza czas i pieniądze oraz chroni środowisko poprzez optymalizację pracy urządzenia. Można to zrobić na przykład ustawiając wybraną wilgotność względną (RH), temperaturę punktu rosy lub poziom wilgotności właściwej (g/kg). IA2 ES F jest również kompatybilny z bramką Digital Gateway umożliwiającą podłączenie się do systemu obsługującego nieruchomość lub systemu SuperVision® 2.0 marki Corroventa służącego do zdalnego sterowania procesem osuszania, przeprowadzania pomiarów i nadzorowania. *ES to skrót od Energy Saving (ang. oszczędność energii). Opracowując swoje produkty, firma Corroventa dba, aby użytkownicy nie mieli problemów podczas ich eksploatacji, a także aby było łatwo je serwisować i konserwować. W związku z tym model IA2 ES F jest wyposażony w drzwiczki serwisowe ułatwiające dostęp do panelu elektronicznego i innych komponentów osuszacza, co umożliwia przeprowadzenie czynności serwisowych na miejscu u klienta.
tags: #osuszacz #adsorpcyjny #żywotność #eksploatacja
