Osuszacz do kompresora: zasada działania i dobór
- Szczegóły
Osuszacz jest niezbędnym elementem systemu sprężonego powietrza, który pozwala na skuteczną eliminację zanieczyszczeń z medium. Tym samym osuszacz powietrza do kompresora to niezbędny element każdej instalacji pneumatycznej. Osuszanie powietrza sprężonego poprzez pozbawianie go pary wodnej stanowi podstawowy element procesu uzdatniania tego medium.
W niniejszym artykule chcemy przybliżyć Wam najważniejsze aspekty doboru i stosowania tych produktów. Poznaj różnice pomiędzy dostępnymi rodzajami osuszaczy i dowiedz się, jak wybrać najlepszy dla twojego procesu produkcyjnego. W tym artykule po części wracamy do tego wszystkiego, ale i przede wszystkim skupiamy się na zasadzie działania osuszaczy wykorzystywanych w procesie dostarczania sprężonego powietrza.
Dlaczego warto stosować osuszacz powietrza?
Osuszony skompresowany gaz jest pożądanym medium w procesach produkcyjnych i usługowych. Pozwala na skuteczne i efektywne wyeliminowanie wilgoci ze sprężonego powietrza. Jak to działa i dlaczego wilgoć w sprężonym powietrzu jest tak bardzo niepożądana?
Cząsteczki wody zarówno w stanie ciekłym, jak i gazowym, w instalacji sprężonego powietrza wywołują przede wszystkim korozję sprzętu. Woda jest także nośnikiem innych zanieczyszczeń - w tym cząstek oleju i cząstek stałych, które można wyeliminować w znacznej mierze usuwając wodę z medium.
Zawarta w sprężonym powietrzu woda w miejscach, gdzie temperatura spada poniżej zera, może przyczyniać się do zamarzania zewnętrznych przewodów, co w dalszej konsekwencji może być przyczyną awarii i unieruchomienia całej instalacji. Ponadto cząsteczki H2O zawarte w sprężonym powietrzu stanowią duże zagrożenie dla urządzeń elektrycznych i narzędzi pneumatycznych zasilanych medium.
Przeczytaj także: Instrukcja krok po kroku: Osuszacz w Solaris Urbino
Woda w instalacji pneumatycznej - czy to normalne?
Obecność wody w sprężonym powietrzu jest zjawiskiem naturalnym, a wynika z obecności pary wodnej w powietrzu atmosferycznym.
Jak wspomnieliśmy na wstępie, największym zagrożeniem dla pracy elementów pneumatyki jest skroplona woda. Powoduje ona uszkodzenia uszczelnień, korozję części, wypłukuje smary. Po zmieszaniu wody z olejem powstaje szkodliwa ciecz, nazywana kondensatem.
Rodzaje osuszaczy sprężonego powietrza
Osuszacze sprężonego powietrza dostępne są w różnych wariantach w zależności od typu instalacji pneumatycznej, rodzaju kompresora i potrzeb produkcji. Kluczem do sprawnej i wydajnej pracy osuszacza sprężonego powietrza jest jego właściwy dobór.
Wiodącymi na rynku rodzajami osuszaczy powietrza są osuszacze ziębnicze sprężonego powietrza, zwane również osuszaczami chłodniczymi i osuszaczami adsorpcyjnymi. Oprócz tego można się spotkać również z osuszaczami tandemowymi i membranowymi. Każdy osuszacz do kompresora prezentuje inny mechanizm działania.
Osuszacze sprężonego powietrza dzielą się na trzy główne typy: adsorpcyjne, chłodnicze i separacyjne.
Przeczytaj także: Osuszacze wilgoci - ranking
- Osuszacze adsorpcyjne - wykorzystują zjawisko adsorpcji do usuwania wilgoci z powietrza. Wewnątrz tych osuszaczy znajduje się specjalny adsorbent, taki jak krzemionka, który pochłania wilgoć.
- Osuszacze chłodnicze - działają na zasadzie chłodzenia powietrza do temperatury, w której część pary wodnej skrapla się i jest usuwana. Wewnątrz tych osuszaczy znajduje się skraplacz, wymiennik ciepła i kompresor.
- Osuszacze separacyjne - wykorzystują różnicę gęstości pomiędzy powietrzem i wilgocią do oddzielenia ich od siebie. Wewnątrz tych osuszaczy znajdują się filtry separacyjne, które oddzielają wilgoć od powietrza.
Osuszacz ziębniczy
Osuszacz powietrza do sprężarki zasługujący na największą uwagę i cieszący się największą popularnością w przemyśle to osuszacz ziębniczy sprężonego powietrza. Ogólna zasada wytrącania wilgoci ze sprężonego powietrza w osuszaczach chłodniczych polega na obniżeniu temperatury tego medium do temperatury bliskiej zamarzaniu i wytrąceniu wody.
Ziębniczy osuszacz do sprężarki wykorzystuje w swojej pracy wymienniki ciepła dwóch rodzajów. Są to wymienniki powietrze-powietrze oraz powietrze-zamrażanie.
Osuszacze sprężonego powietrza ziębnicze są najbardziej popularnym i najtańszym rozwiązaniem przemysłowym. Występują zarówno jako urządzenia indywidualne, jak i stanowiące część sprężarek.
Osuszacz ziębniczy działa na zasadzie obniżania punktu rosy sprężonego powietrza (standardowo do ok. +3°C), poprzez jego schładzanie przy pomocy czynnika chłodzącego.
Osuszanie ziębnicze oznacza, że sprężone powietrze jest schładzane, co umożliwia skraplanie dużej ilości wody i jej oddzielanie. Po ochłodzeniu i skropleniu wilgoci sprężone powietrze ponownie ogrzewa się do temperatury zbliżonej do temperatury pokojowej, aby na zewnątrz układu nie powstała skroplona para wodna.
Przeczytaj także: Jak naprawić błąd E5 w osuszaczu powietrza Ralf?
Ta wymiana ciepła pomiędzy wchodzącym i wychodzącym sprężonym powietrzem również obniża temperaturę wpływającego sprężonego powietrza i jako taka zmniejsza wymaganą wydajność chłodniczą obiegu czynnika chłodniczego.
Sterowanie sprężarką czynnika chłodniczego za pomocą inteligentnych algorytmów sterowania może znacznie zmniejszyć zużycie energii nowoczesnych osuszaczy chłodniczych.
Osuszacze z czynnikiem chłodniczym są używane dla temperatur punktu rosy w zakresie od + 2 ° C do + 10 ° C i wymieniona dolna granica, jest temperaturą zamarzania skroplonej wody.
Osuszacz adsorpcyjny
Drugim typem osuszacza powietrza do kompresora jest osuszacz adsorpcyjny. W adsorpcyjnym osuszaczu powietrza zasada działania jest zupełnie inna. Sprężone powietrze przepływa przez zbiornik z adsorbentem, gdzie dochodzi do wytrącenia się wilgoci.
Każdy adsorpcyjny osuszacz powietrza do kompresora posiada dwa zbiorniki z adsorbentem, które działają naprzemiennie w 5-minutowych cyklach. W czasie kiedy jeden zbiornik osusza sprężone powietrze, w drugim odbywa się regeneracja adsorbentu. Po zakończeniu cyklu, role zbiorników zostają zamienione.
Pozwala to zapewnić możliwie jak najwyższą wydajność i stosować adsorpcyjny osuszacz do sprężarki przy większych ciśnieniach. Warto podkreślić, że osuszacze adsorpcyjne charakteryzują się wyższą wydajnością w zakresie eliminacji cząsteczek wody z medium, co sprawia, że są wykorzystywane w procesach produkcyjnych bardziej wymagających pod względem czystości sprężonego gazu.
Działanie osuszacza adsorpcyjnego wykorzystuje reakcję chemiczną, polegającą na wiązaniu wody z ciekłym lub stałym środkiem absorbującym wilgoć (absorbentem). Jest to proces nieodwracalny i wymaga użycia znacznych ilości kosztownego absorbentu.
Zastosowano w nich metodę fizyczną polegającą na wiązaniu wody na powierzchni ciała stałego (np. dwutlenku krzemu), nazywanego desykantem lub złożem.
Podczas pracy w jednej kolumnie następuje osuszanie przepływającego powietrza, natomiast w drugiej adsorbent jest regenerowany na zimno lub gorąco.
Bardzo ważne jest, aby powietrze na wejściu osuszacza było pozbawione oleju.
Osuszacze membranowe
Osuszacze membranowe działają na zasadzie selektywnej permeacji. Osuszacze membranowe oferują unikatowe rozwiązanie do wyzwania suszenia sprężonego powietrza, wykorzystując specjalne materiały membranowe do oddzielania pary wodnej od powietrza. Proces ten nie wymaga zmian temperatury ani chemikaliów do usunięcia wilgoci, co czyni te systemy kompaktowymi i niezależnymi od źródeł zasilania. Są ciche i mają niewiele ruchomych części, co sprawia, że są niezawodne i wymagają minimalnej konserwacji.
Dzięki swojej konstrukcji i wysokiej skuteczności, osuszacz membranowy znajduje zastosowanie tam, gdzie liczy się precyzja, niezawodność i kompaktowe rozwiązania. Sprawdza się doskonale m.in. Niewielkie rozmiary, bezobsługowa praca i brak konieczności zasilania elektrycznego sprawiają, że osuszacze membranowe można montować bezpośrednio przy punktach odbioru sprężonego powietrza.
Jak wybrać osuszacz sprężonego powietrza?
Dokonując wyboru i zakupu osuszacza powietrza do sprężarki, warto wiedzieć, jak działa osuszacz 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.
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.
- 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.
Wybierając osuszacz, należy zwrócić uwagę na kilka kluczowych czynników, takich jak maksymalny przepływ powietrza w standardowych litrach na minutę, pożądany punkt rosy pod ciśnieniem, ciśnienie wlotowego sprężonego powietrza, temperatura wlotowego powietrza oraz temperatura otoczenia (i wody, jeśli kondensator jest chłodzony wodą).
Decyzja o wyborze konkretnego typu osuszacza powinna być podyktowana specyficznymi wymaganiami aplikacji, w tym pożądanym punktem rosy, przepływem powietrza oraz warunkami środowiskowymi.
Zastosowanie sprężonego powietrza
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.
- 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.
Podsumowanie
Osuszacze sprężonego powietrza pełnią bardzo ważną funkcję dla wielu gałęzi przemysłu. To właśnie te narzędzia umożliwiają i zarazem usprawniają pracę wielu maszyn i urządzeń. Nie da się ukryć, że same wymagają odpowiedniego nakładu energii, ale za to pozwalają zmniejszyć koszty utrzymania maszyn, które korzystają ze sprężonego powietrza.
tags: #osuszacz #do #kompresora #zasada #działania
