Osuszacz Powietrza w Układzie Pneumatycznym: Zasada Działania
- Szczegóły
Sprężone powietrze jest niezbędne w wielu procesach przemysłowych, takich jak produkcja, pakowanie i przetwarzanie. Niestety, sprężone powietrze zawiera wilgoć, która może prowadzić do rdzewienia i korozji w urządzeniach, zaburzeń w procesach i zwiększenia zużycia energii. Dlatego tak ważne jest stosowanie osuszaczy powietrza.
Czym jest Punkt Rosy?
W powietrzu atmosferycznym wraz ze składnikami gazowymi takimi jak azot, tlen, argon, dwutlenek węgla, znajduje się również znaczna ilość wody. Wilgotność względna (RH), jaką podaje się np. w prognozie pogody oznacza wyrażoną w % taką ilość pary wodnej, jaka zawarta jest w powietrzu w otaczającej nas atmosferze zanim rozpoczną się opady deszczu w porównaniu do maksymalnej ilości pary wodnej, jaką powietrze może zatrzymać w danej temperaturze. Na przykład wilgotność względna 60% w temperaturze 20°C oznacza, że w powietrzu zatrzymane jest 60 % pary wodnej, która mogłaby być potencjalnie zatrzymana w tej temperaturze. Natomiast przy wilgotności względnej 100% powietrze nie może dłużej zatrzymać wilgoci w postaci gazowej, co przejawia się występowaniem rosy, zamglenia lub gęstej mgły. Temperatura, w której pojawia się skraplanie się pary wodnej, nazywana jest atmosferycznym punktem rosy.
Przyglądając się poniższemu wykresowi warto zwrócić uwagę, że jeśli powietrze jest nasycone wilgocią w 100 %, to przy schłodzeniu tylko o 5°C (z 35°C do 30°C) nastąpi kondensacja i pojawi się w każdym metrze sześciennym powietrza blisko 10 g wody w postaci ciekłej.
Geograficzne czynniki wilgotności wspomniane powyżej nie są jedynymi istotnymi parametrami. Dużą rolę odgrywają również warunki otoczenia w środowisku przemysłowym np. wilgotność panująca w niedostatecznie wentylowanym budynku sprężarkowni. Kluczowymi czynnikami pozostają jednak temperatura i ciśnienie. Im wyższa temperatura, tym więcej pary wodnej może zatrzymać powietrze i na odwrót.
Sprężaniu powietrza w module typowej sprężarki śrubowej towarzyszy wzrost temperatury do ok. 80°C, przy której maksymalna zawartość wody, gdy nie wystąpi jeszcze kondensacja, to 290 g/m3. Powietrze o temperaturze 80°C nie może być jednak podane do instalacji. Z tego powodu sprężarka ma wbudowaną chłodnicę (zwykle chłodzoną powietrzem z otoczenia), która zapewnia redukcję temperatury sprężonego powietrza do ok. 30°C-35°C. W procesie redukcji temperatury w chłodnicy do ok. 30°C pojawi się woda w postaci ciekłej w ilości: 83 g - 35 g = 48 g. Ta ilość powinna zostać usunięta do otoczenia. Do tego celu niezbędny jest skuteczny spust kondensatu - np. Bekomat.
Przeczytaj także: Instrukcja krok po kroku: Osuszacz w Solaris Urbino
Poprawnie pracująca chłodnica końcowa sprężarki jest w stanie usunąć ok. 65 % wody w stanie ciekłym.
Dlaczego Osuszać Sprężone Powietrze?
Mimo, że chłodnica końcowa usuwa duże ilości wody, każdy kolejny spadek temperatury sprężonego powietrza będzie powodował tworzenie się skroplin w dalszej części instalacji. Przepływając przez dalszą część orurowania do miejsca zastosowania, powietrze stopniowo ochładza się i ostatecznie zmienia stan skupienia na ciekły w urządzeniu pneumatycznym lub w samym procesie przemysłowym. Dlatego korzystne jest jak najszybsze odprowadzenie ciepła z powietrza w sposób kontrolowany na wyjściu z instalacji sprężonego powietrza. Po skropleniu do stanu ciekłego parę wodną można usuwać z instalacji sprężonego powietrza w prosty i skuteczny sposób, do wymaganego poziomu. Do tego celu stosowane są specjalne osuszacze.
Typowa sprężarka o mocy 30 kW zasysająca powietrze w sposób opisany powyżej i sprężająca je do 7 bar wytwarza w ciągu 8 h zmiany ok. 20 l wody w stanie ciekłym. W ciągu roku ilość ta może wynieść w sumie nawet 1800 litrów! W zakładzie produkcyjnym, w którym pracują dwie sprężarki o mocy 150 kW każda, można spodziewać się ok. 650 litrów skroplin (kondensatu) każdego dnia. Oznacza to 156 000 litrów rocznie.
Rodzaje Osuszaczy Powietrza
Istnieją różne rodzaje osuszaczy sprężonego powietrza, a ich wybór zależy od specyficznych potrzeb i wymagań systemu. Do najpopularniejszych należą:
- Osuszacze adsorpcyjne: Działają poprzez wykorzystanie właściwości adsorbentów, takich jak molekuły zeolitu, do pochłaniania wilgoci z powietrza.
- Osuszacze chłodnicze: Działają poprzez chłodzenie sprężonego powietrza, co powoduje skroplenie wilgoci. Następnie skroplona wilgoć jest oddzielana i usuwana.
- Osuszacze ze zmiennym skokiem ciśnienia: Działają poprzez alternatywne podnoszenie i obniżanie ciśnienia w sprężonym powietrzu. Wilgoć jest wówczas oddzielana i usuwana, a powietrze jest ponownie sprężane.
Osuszacze Chłodnicze - Zasada działania
Para wodna jest skraplana do stanu ciekłego i separowana w osuszaczu w procesie gwałtownego obniżenia temperatury sprężonego powietrza do zakładanego poziomu, przez odbiór ciepła do otoczenia. Sprężone powietrze wewnątrz osuszacza, schłodzone do temperatury około 3°C, jest ponownie przed opuszczeniem osuszacza podgrzewane. W przeciwnym razie skropliny uformowałyby się również w przewodach zimnego sprężonego powietrza przebiegających przez zakład produkcyjny. Powietrze jest ponownie podgrzewane przy użyciu ciepłego powietrza wprowadzanego do osuszacza chłodniczego, co pozwala na podniesienie temperatury do bezpiecznego poziomu, nieco wyższego niż temperatura otoczenia w miejscu zastosowania. Pod względem stopnia osuszenia sprężone powietrze wychodzące z wylotu osuszacza nadaje się do większości zastosowań przemysłowych.
Przeczytaj także: Osuszacze wilgoci - ranking
Podstawową zaletą urządzeń przeznaczonych do osuszania technologią chłodniczą jest niski koszt utrzymania. Trzeba natomiast mieć na uwadze to, że kiedy użytkownik potrzebuje uzyskać niski punkt rosy, osuszacz nie spełni tego oczekiwania. W tym wypadku dużo lepszym wyborem będzie osuszacz adsorpcyjny. Pozwala on uzyskać sprężone powietrze o najwyższej jakości. Trzeba natomiast liczyć się z wyższym kosztem działania.
Jak Wybrać Odpowiedni Osuszacz?
Wybór odpowiedniego osuszacza sprężonego powietrza jest kluczowy dla zapewnienia jakości i niezawodności procesów w systemie. Najważniejsze czynniki, które należy wziąć pod uwagę, to potrzeby systemu pod względem jakości i ilości powietrza, a także jego wydajność i moc. W przypadku wyboru osuszacza adsorpcyjnego należy zwrócić uwagę na jego wydajność i zdolność do usuwania zanieczyszczeń, takich jak wilgoć, olej i zanieczyszczenia chemiczne.
Wybierając osuszacz sprężonego powietrza, należy pamiętać o tym, że nie ma jednego idealnego rozwiązania dla wszystkich sytuacji. Wybieranie odpowiedniego osuszacza powietrza może być trudne, szczególnie jeśli nie jesteśmy pewni naszych potrzeb i wymagań.
Kluczowe czynniki przy wyborze osuszacza:
- Określenie potrzeb i wymagań systemu (np. zapotrzebowanie na suchy powietrze)
- Moc i wydajność osuszacza
- Źródło powietrza (wewnętrzne, zewnętrzne)
- Koszty związane z zakupem i eksploatacją
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.
Przeczytaj także: Jak naprawić błąd E5 w osuszaczu powietrza Ralf?
Konserwacja Osuszaczy Powietrza
Osuszacze sprężonego powietrza to niezawodne urządzenia, które zapewniają suchy i czysty powietrz potrzebny do wielu procesów przemysłowych. Aby zapewnić ich ciągłą i skuteczną pracę, konieczne jest odpowiednie utrzymanie i regularne kontrole.
- Regularna konserwacja: Aby zapewnić sprawność osuszacza, konieczne jest regularne wykonywanie konserwacji i czyszczenia.
- Filtracja powietrza: Regularna wymiana filtrów powietrza jest kluczowa dla skutecznej pracy osuszacza.
- Monitorowanie i kontrola: Regularne monitorowanie i kontrolowanie działania osuszacza pomaga wykryć ewentualne nieprawidłowości i uniknąć poważniejszych problemów.
- Regularne sprawdzanie: Regularne sprawdzanie elementów takich jak wentylatory, chłodnice i elementy grzewcze jest kluczowe dla utrzymania skutecznej pracy osuszacza.
Suszenie sprężonego powietrza jest niezbędne, aby zapewnić jego jakość i trwałość w systemach, takich jak automatyka przemysłowa, narzędzia pneumatyczne i systemy przemysłowe. Istnieją różne sposoby suszenia sprężonego powietrza, takie jak suszenie adsorpcyjne, suszenie chłodnicze i suszenie membranowe.
Ważne jest, aby dokładnie zrozumieć potrzeby i wymagania swojego systemu i wybrać odpowiedni osuszacz, który spełni te potrzeby.
Osuszacz Powietrza w Układzie Pneumatycznym Pojazdów Ciężarowych
Układ pneumatyczny w pojazdach ciężarowych odpowiada za działanie ważnych systemów, takich jak hamulce, zawieszenie i układy pomocnicze. Wilgoć i zanieczyszczenia obecne w powietrzu mogą powodować korozję przewodów, zamarzanie zaworów zimą oraz awarie elementów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo jazdy. Osuszacz powietrza eliminuje te zagrożenia, zapewniając suchą i czystą atmosferę roboczą dla całego systemu pneumatycznego.
Osuszacz powietrza to specjalne urządzenie, które zapobiega przedostawaniu się wilgoci do układu pneumatycznego. Wilgoć powstaje w trakcie pracy sprężarki, która następnie jest kondensowana w układzie pneumatycznym. Jeśli nie zostałaby ona usunięta przez osuszacz, w trakcie mrozu mogłaby zamarznąć i w ten sposób zablokować zawory oraz uniemożliwić hamowanie.
Jak Działa Osuszacz Powietrza w Ciężarówce?
Poniżej przedstawiono cykl jego pracy:
- Ładowanie: sprężarka tłoczy powietrze do osuszacza. Cząstki oleju i wody są zatrzymywane w komorze separacyjnej, a wilgoć - wchłaniana przez wkład adsorpcyjny.
- Regeneracja: po osiągnięciu zadanego ciśnienia otwiera się zawór purge. Część suchego powietrza przepływa przez wkład w przeciwnym kierunku, usuwając z niego wilgoć.
- Restart cyklu: osuszacz gotowy do kolejnego cyklu pracy.
Typowe Usterki i Kody Błędów Osuszacza Powietrza
Do typowych usterek i kodów błędów związanych z osuszaczem powietrza należą:
- MID 136 SID 21 FMI 8 - zbyt długi czas napełniania układu; możliwa przyczyna: nieszczelność zaworu purge lub zużyty wkład adsorpcyjny.
- MID 136 SID 27 FMI 7 - brak regeneracji; przyczyna: zablokowany zawór purge albo uszkodzony tłumik regeneracyjny.
- MID 128 PID 96 FMI 5 - niskie ciśnienie w układzie; powód: zużycie osuszacza lub nieszczelność przewodów.
Rozwiązania Problemów i Regeneracja Osuszacza Powietrza
Rozwiązania problemów i regeneracja osuszacza powietrza obejmują:
- Regeneracja wkładu adsorpcyjnego - wymiana wkładu lub jego pełna odnowa w procesie serwisowym.
- Kontrola zaworu purge - czyszczenie lub wymiana elementu w przypadku zatarcia lub nieszczelności.
- Test szczelności układu - by wykluczyć wtórne przyczyny spadku ciśnienia, np. nieszczelność przewodów.
Podobnie jak wiele innych części w samochodach ciężarowych, osuszacz powietrza należy regularnie wymieniać oraz poddawać okresowym przeglądom, zwłaszcza jeśli jest narażony na obciążenia i pracę w trudnych warunkach. Zazwyczaj osuszacze powietrza sprawnie pracują przez 12 lub 18 miesięcy.
tags: #osuszacz #powietrza #w #układzie #pneumatycznym #zasada
