Осушение сжатого воздуха - процесс неизбежный для большинства производств, на которых требуется осушенный воздух классов 1-4. Подробнее про классы сжатого воздуха можно почитать здесь, а также посмотреть видео ниже:
А в этой статье мы сделаем краткий обзор типов осушителей сжатого воздуха, используемых в промышленных пневмосетях.
Рефрижераторные осушители
Самый первый и, пожалуй, самый распространенный тип осушения - принцип его действия основан на феномене "точки росы": в зависимости от температуры воздух может "нести в себе" различное количество водяного пара, а когда это количество оказывается избыточным, то пар начинает конденсироваться в жидкость - образуется роса. Например, если при температуре +30°С содержание пара в воздухе может достигать примерно 30 г/м³ (при относительной влажности в 100%), то при +4°С при относительной влажности в 100% воздух сможет содержать всего лишь около 3,5 г/м³ - вся остальная вода будет конденсироваться в жидкость и "выпадать" в виде росы. Очевидно, что самый простой способ осушить воздух - это просто охладить его и убрать полученную росу, не дав ей при повышении температуры испариться и снова стать частью воздуха в виде пара.
Главный минус рефрижераторных осушителей - жесткое ограничение по точке росы, а следовательно и по классу сжатого воздуха: на выходе из такого осушителя мы получим сжатый воздух с точкой росы в +3°С, то есть четвертого класса. Охлаждение до более низких температур чревато образованием в сжатом воздухе кристаллов льда, которые могут повредить пневмосеть и всё её оборудование. Так что можно констатировать, что рефрижераторные осушители - это относительно недорогое и надежное решение для пневмосистем, где не нужно высокое качество сжатого воздуха.
Адсорбционные осушители
Адсорбция - это физический процесс "налипания" одного вещества на поверхность другого. В данном случае - налипания воды из сжатого воздуха на поверхность силикагеля или другого адсорбента. Когда вся поверхность адсорбента будет покрыта пленкой из воды, его необходимо регенерировать (просушить) - поэтому у всех адсорбционных осушителей по две рабочих ёмкости (колонны): пока одна работает, в другой происходит регенерация (осушение поверхности) адсорбента. Подробнее о принципе адсорбции - здесь!
Такой принцип осушения позволяет добиться максимально высоких характеристик осушения сжатого воздуха - точка росы на выходе с адсорбционных осушителей может достигать -70°С. Подобных значений будет достаточно для достижения самого высокого, первого класса сжатого воздуха по содержанию влаги. Другой вопрос - насколько экономичным и выгодным будет использование адсорбционных осушителей. Здесь всё зависит от типа регенерации.
Адсорбционные осушители с холодной регенерацией
В этом типе осушение поверхности адсорбента происходит за счет того, что в неактивную колонну (находящуюся в процессе регенерации, пока процесс осушения происходит в другой ёмкости) подаётся так называемый продувочный воздух - это часть сжатого воздуха, которая забирается из тракта пневмосети и, разжимаясь, пропускается через колонну с адсорбентом. В процессе разжатия воздух теряет показатели влажности согласно закону Бойля-Мариотта, и поэтому, проходя через массив адсорбента, он "забирает" с его поверхности и впитывает в себя излишки влаги. Принцип работы адсорбционного осушителя с холодной регенерацией можно посмотреть на видео ниже - на примере модели DRYPOINT X от компании BEKO Technologies.
Адсорбционные осушители с холодной регенерацией - это самый популярный тип осушителей для предприятий, которым требуется качественно осушенный сжатый воздуха (классы 1-3 по содержанию влаги).
Адсорбционные осушители с горячей регенерацией
Однако, при очень больших объемах осушения затраты на использование продувочного воздуха становятся слишком большими - ведь забирая сжатый воздух из пневмосети для осушения, мы увеличиваем нагрузку на компрессор, а значит - расход электроэнергии. И при слишком больших объемах осушения этот расход становится слишком существенным. Для того, чтобы его снизить, придумали принцип горячей регенрерации. В этих больших осушителях нет продувочного воздуха, забираемого из пневмосети, а осушение происходит за счет того, что в комплекте с осушителем идет воздуходувка с подогревом, которая забирает воздух из окружающей среды, нагревает его и подает горячий атмосферный воздух в колонну, которую нужно регенерировать. Горячий воздух обладает высокой способностью нести в себе влагу - поэтому он впитывает в себя всю водяную пленку, покрывающую гранулы адсорбента. А при больших объёмах осушения расходы электроэнергии на работу воздуходувки и подогрев атмосферного воздуха оказываются ниже, чем при использовании продувочного воздуха.
Мембранные осушители
Этот тип осушителей сжатого воздуха является достаточно новым, несмотря на свою кажущуюся простоту. Эти осушители работают за счет использования высокотехнологичных мембранных материалов типа "гортекс" (как в современной зимней спортивной одежде, например) - такой материал пропускает влагу только в одну сторону. В этих осушителях тоже используется продувочный воздух: получается, что внутри трубки из мембранной ткани проходит осушаемый сжатый воздух, а снаружи этих трубок пускается продувочный воздух - в разжатом состоянии он теряет показатели влажности, и, будучи значительно более сухим, "перетягивает в себя" влагу из сжатого воздуха сквозь мембранные стенки. Обратно эта влага попасть уже не может за счет свойств мембраны - и спокойно выводится из осушителя вместе с продувочным воздухом. Подробнее о принципе работы мембранного осушителя - здесь!
Эти компактные осушители, внешне похожие на фильтр, позволяют достичь высоких показателей качества. Причем, в отличие от других типов осушителей, которые выдают на выходе строго определенную точку росы, удаляя из сжатого воздуха всю влагу, которую могут удалить, мембранные осушители буду "понижать точку росы" на определенное количество градусов - например, с +20°С до -20°С или с +3°С до -40°С - саму степень осушения можно отрегулировать, изменяя объем продувочного воздуха - обычно это происходит в заводских условиях, где размер сопла, через которое подается продувочный воздух, регулируют в зависимости от потребностей заказчика.
Мембранные осушители, за счет своей компактности и полной автономности, идеальны для использования в небольших автономных пневмосетях, где требуется качественно осушенный сжатый воздух - например, на транспорте (в тормозных системах скоростных поездов TGV используется DRYPOINT M) или в небольших пневмосетях, где нужен высококачественный сжатый воздух, но его потребление лимитировано - например, в стоматологиях или станках лазерной резки. Для более крупных производств, где потребление сжатого воздуха происходит непрерывно, больше подойдут адсорбционные осушители.
Надеемся, что наша статья помогла Вам разобраться с тем, какой тип осушителей сжатого воздуха больше подходит под Ваши задачи. Если да - ставьте лайки и подписывайтесь на наш канал. Если же у Вас остались вопросы - пожалуйста, пишите их в комментариях, либо заходите на наш сайт beko-rus.ru и свяжитесь с менеджерами - они с удовольствием проконсультируют Вас по всем вопросам, касающимся подготовки сжатого воздуха.
