Osuszacz gazu ziemnego: Zasada działania i zastosowanie
- Szczegóły
Oferujemy kompleksowe rozwiązania z zakresu osuszania sprężonego powietrza oraz innych gazów. Osuszacze sprężonego powietrza mają kluczowe znaczenie dla utrzymania wydajności i trwałości systemów sprężonego powietrza. Urządzenia te usuwają wilgoć ze sprężonego powietrza, zapobiegając korozji i uszkodzeniom narzędzi pneumatycznych i maszyn.
Co to jest osuszacz sprężonego powietrza?
Osuszacz sprężonego powietrza to urządzenie, które usuwa wilgoć ze sprężonego powietrza. Wilgoć w sprężonym powietrzu może powodować poważne problemy, w tym korozję, zanieczyszczenie produktu i uszkodzenie sprzętu pneumatycznego.
Jak działają osuszacze powietrza?
Osuszacze sprężonego powietrza działają poprzez zmniejszenie punktu rosy powietrza, co zapobiega powstawaniu kondensacji.
Metody osuszania gazu ziemnego
Para wodna oraz opary olejów pochłaniane są z powietrza (gazów) przy pomocy materiałów higroskopijnych (np. silikażeli, węgli aktywnych, sit molekularnych).
Osuszacze chłodnicze
Osuszacze chłodnicze są najczęściej używanymi typami osuszaczy powietrza. Działają one poprzez chłodzenie sprężonego powietrza w celu usunięcia wilgoci. Zasada ich działania oparta jest na obniżeniu temperatury sprężonego powietrza czynnikiem chłodzącym poniżej punktu rosy. Ciepłe, sprężone powietrze schładzane jest w ciągu wymienników ciepła, na skutek czego wykrapla się z niego para wodna odprowadzana po wykropleniu na zewnątrz układu.
Przeczytaj także: Instrukcja krok po kroku: Osuszacz w Solaris Urbino
Zasada działania: Powietrze jest chłodzone do temperatury około 3°C (37°F), powodując kondensację wilgoci i oddzielenie od strumienia powietrza.
Osuszacze adsorpcyjne
Osuszacz stanowią dwa zbiorniki wypełnione adsorbentem dzięki czemu zapewniona jest ciągłą praca instalacji. Osuszacze powietrza ze środkiem osuszającym wykorzystują środki osuszające do pochłaniania wilgoci ze sprężonego powietrza. Zasada działania: Sprężone powietrze przepływa przez komorę wypełnioną środkiem osuszającym, który adsorpuje wilgoć.
Ogólna zasada działania osuszaczy powietrza sorpcyjnego jest prosta. Wilgotne powietrze przepływa przez materiał higroskopijny (typowe materiały to żel krzemionkowy, sita molekularne i aktywowany tlenek glinu) i wysycha. Przechodzenie pary wodnej z wilgotnego sprężonego powietrza do materiału higroskopijnego "desykantu" powoduje, że środek osuszający stopniowo nasyca się zaadsorbowaną wodą. 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 do dostarczania bardzo suchego powietrza.
Typy osuszaczy adsorpcyjnych ze względu na metodę regeneracji:
- Oczyść regenerowane osuszacze adsorpcyjne ("osuszacze bezcieplne").
- Podgrzewane osuszacze regenerowane przedmuchem.
- Osuszacze regenerowane dmuchawą.
- Ciepło osuszacza sprężarkowego (suszarki „HOC”).
Osuszacze membranowe
Membranowe osuszacze powietrza nadają się do zastosowań w miejscach użycia i środowiskach wymagających kompaktowych, niewymagających konserwacji rozwiązań.
Suszarki bębnowe obrotowe
Suszarki bębnowe obrotowe są bardzo wydajnymi i energooszczędnymi osuszaczami. Zasada działania: Powietrze przepływa przez obracający się bęben z wewnętrznym kołem osuszającym.
Przeczytaj także: Osuszacze wilgoci - ranking
Charakterystyka adsorbentów
Żel krzemionkowy
Zdolność pochłaniania wody przez żel krzemionkowy jest duża, znacznie większa niż sit molekularnych. Dlatego dla gazów o dużej wilgotności względnej, sięgającej 100°C stosuje się osuszanie się na żelu krzemionkowym. Regeneracja żelu krzemionkowego jest łatwa, ale gdy stosuje się go wielokrotnie w temperaturze ponad 200°C i jednocześnie zmniejsza ciśnienie, następuje obniżenie zdolności adsorpcyjnej. Jest to wynikiem zmniejszania się liczby powierzchniowych grup hydroksylowych. Uznaje się to za niewątpliwą wadę żelu krzemionkowego.
W czasie trwania eksploatacji instalacji aktywność adsorpcyjna żeli krzemionkowych zmniejsza się dwa, a niekiedy trzy razy szybciej niż aktywność sit molekularnych. Aktywność adsorpcyjna żeli krzemionkowych szybko maleje wskutek dezaktywacji siarkowodorem i tracą one przydatność w procesach osuszania zasiarczonych gazów ziemnych. Dynamiczna aktywność adsorpcyjna żeli krzemionkowych zależy od średnicy ziaren, od szybkości przepływu osuszonego gazu, a także od początkowej zawartości pary wodnej w tym gazie oraz od zawartości wody w żelu po jego zregenerowaniu. W procesie regeneracji żelu krzemionkowego nie można stosować temperatury wyższej niż 200-250°C, ponieważ utraciłby on swoje własności.
Sita molekularne (zeolity)
Sita molekularne odznaczają się selektywnością działania adsorpcyjnego, którego nie mają inne adsorbenty. Spadek aktywności na sitach molekularnych jest szybki, gdy wzrośnie zawartość pary wodnej w gazie kierowanym do osuszania. Do regeneracji i ochładzania kieruje się część strumienia osuszonego gazu ziemnego. Czasy trwania trzech stadiów procesu nie są równe, dlatego automatyczne przełączanie adsorberów jest tak ustawione, że przez pewien czas adsorpcja przebiega w dwóch adsorberach jednocześnie, gdy w trzecim trwa regeneracja lub chłodzenie.
Zasada działania instalacji adsorpcyjnego osuszania gazu na sitach molekularnych:
- Po oddzieleniu unoszonej ciekłej wody w separatorze gaz kieruje się do właściwego osuszania do adsorbera. Jest on wprowadzany do góry, podobnie jak suchy gaz, kierowany do ochładzania adsorbentu. W tym czasie gaz osuszony odbiera się z dołu aparatu. Taki kierunek przepływu osuszonego gazu przez warstwę adsorbentu zapobiega jej spulchnianiu, unoszeniu z niej cząstek adsorbentu oraz ich szybszemu zużyciu mechanicznemu.
- Stadium regeneracji przebiega w ten sposób, że osuszony gaz jest ogrzewany w piecu do temperatury 250-300°C i kierowany przez adsorber odwrotnie od dołu do góry. To pozwala na lepszą regenerację dolnej części warstwy, dzięki czemu w następnym stadium adsorpcji pozwala dokładnie osuszyć gaz.
- Podczas regeneracji gorący gaz, który napływa z pieca, jest nasycany parą wodną. Para jest desorbowana dzięki wysokiej temperaturze z warstwy adsorbentu, który znajduje się w adsorberze odstawionym do regeneracji. Strumień gazu pochodzący z regeneracji jest kierowany do chłodnicy. Tutaj wykrapla się woda, która następnie jest odseparowywana w oddzielaczu. Gaz z oddzielacza łączy się ze strumieniem gazu kierowanym do osuszania.
Wybór odpowiedniego osuszacza sprężonego powietrza zależy od konkretnego zastosowania, żądanego punktu rosy i typu posiadanego układu sprężonego powietrza.
Przeczytaj także: Jak naprawić błąd E5 w osuszaczu powietrza Ralf?
tags: #osuszacz #gazu #ziemnego #zasada #działania
