Osuszacz adsorpcyjny
Osuszacz adsorpcyjny działa na zasadzie migracji wilgoci do materiału osuszającego. Jest nim adsorbent posiadający zdolność nasycania się parą wodną. Posiada on stałą pojemność adsorpcyjną, po której osiągnięciu musi zostać zregenerowany lub wymieniony.
Jedna z metod regeneracji jest regeneracja na gorąco z wykorzystaniem dmuchawy i nagrzewnicy.
- Pierwszy pewnik – im wyższa temperatura powietrza tym więcej może zatrzymywać wilgoci.
- Drugi pewnik – powietrze sprężone w kompresorze zmniejsza swoją objętość, zwiększa ciśnienie i zawiera taką samą masę wilgoci co przed sprężeniem, mimo że objętość zmniejsza się.
- Trzeci pewnik – sprężone powietrze wychodzące z kompresora ma temperaturę wyższą od temperatury otoczenia.
A potem płynie do zbiornika buforowego, płynie instalacją sprężonego powietrza i się schładza, a jego temperatura dąży do temperatury otoczenia. W tym momencie woda zacznie się skraplać i przemieszczać się wraz ze sprężonym powietrzem. Może to spowodować problemy z odbiornikami pneumatycznymi lub produktami posiadającymi styczność z takim powietrzem.
Usuwanie wilgoci ze sprężonego powietrza
Dawno temu w dziedzinie systemów sprężonego powietrza pojawiło się rozwiązanie tego problemu. Opracowano wiele urządzeń pozwalających na usunięcie określonej ilości wilgoci ze sprężonego powietrza do wymaganego przez proces produkcyjny poziom.
Są to chłodnice wentylatorowe lub chłodnice z cieczowym wymiennikiem ciepła, osuszacze membranowe, osuszacze chłodnicze albo osuszacze adsorpcyjne. Każde z urządzeń ma opcje konstrukcyjne charakteryzujące się skutecznością procesu i kosztem eksploatacji.
Wśród nich jest osuszacz adsorpcyjny regenerowany na gorąco, bezstratny, z dmuchawą i nagrzewnicą.
Budowa osuszacza adsorpcyjnego regenerowanego na gorąco
- Sterownik mikroprocesorowy – przełącza zawory odpowiedzialne za kierunek przepływu powietrza i zarządza pracą dmuchawy i nagrzewnicy oraz monitoruje parametry pracy.
- Dmuchawa odśrodkowa – tłoczy do regeneracji powietrze z otoczenia, eliminując straty sprężonego powietrza.
- Nagrzewnica o wysokiej wydajności - podgrzewa powietrze wykorzystywane w regeneracji dla zwiększenia skuteczności usuwania wilgoci. Temperatura powietrza osiąga poziom 150-180ºC.
- Sorbent w kolumnie - środek osuszający posiadający zdolność wchłaniania wilgoci i oddawania jej podczas regeneracji.
- Dwie kolumny osuszające – kolumny napełnione adsorbentem i w nich następuje naprzemiennie proces osuszania i regeneracji
- Czujnik wilgotności - jest częścią pakietu EMS i umożliwia ciągłe monitorowanie punktu rosy.
- Tłumiki wydmuchu – do obniżenia poziomu hałasu spowodowanego wydmuchiwanym powietrzem regeneracyjnym
- Filtr wstępny - usuwa aerozol olejowy do 0,01 mg/m³ przy 21°C i zabezpiecza adsorbent
- Filtr końcowy - zapewnia wysoką jakość sprężonego powietrza i usuwa cząstki o wielkości do 1 mikrona
- Zawór bezpieczeństwa - chroni osuszacz jako urządzenie pracujące pod ciśnieniem przed przekroczeniem dopuszczalnego ciśnienia
Osuszacz adsorpcyjny zasada działania
Osuszanie
Wilgotne sprężone powietrze przechodzi przez filtr wstępny. Posiada on dwie funkcje: usuwa zanieczyszczenia pyliste i olejowe oraz chroni adsorbent. Powietrze po przejściu przez filtr dostaje się do jednej z dwóch kolumn, w których zachodzą naprzemiennie proces osuszania i regeneracji. Po procesie osuszania /adsorpcji powietrze skierowane jest do filtra końcowego. Jego funkcją jest finalna separacji zanieczyszczeń, które mogłyby powstać ze złoża adsorbentu. Proces adsorpcji może być zakończony po upływie określonego czasu lub po osiągnięciu projektowego punktu rosy.
Regeneracja
Gdy w jednej kolumnie odbywa się osuszanie, w tym czasie w drugiej kolumnie przebiega proces regeneracji adsorbentu. Adsorbent w trakcie wcześniejszego osuszania wchłonął wilgoć, którą teraz należy usunąć.
Powietrze z otoczenia osuszacza jest zasysane przez dmuchawę. Za dmuchawą zamontowana jest nagrzewnica, w której powietrze regenerujące zwiększa swoją temperaturę. Następnie gorące powietrze skierowane jest do kolumny, w której następuje proces regeneracji.
Gorące powietrze przepływa od dołu do góry przez kolumnę regeneracyjną i usuwa zaadsorbowaną wilgoć z materiału osuszającego. Powietrze jest podgrzewane, gdyż w wyższej temperaturze zwiększa się jego chłonność wilgoci.
Wilgotne powietrze opuszcza osuszacz przez króciec wylotowy na którym zamontowany jest tłumik. Jego funkcją jest zmniejszenie poziomu głośności wypływającego powietrza.
Chłodzenie
Po zakończeniu procesu regeneracji, sterownik osuszacza wyłącza nagrzewnicę. Dmuchawa dalej pracuje i schładza nagrzewnicę. Potem następuje odwrócenie kierunku obrotów wirnika dmuchawy i dalsze schładzanie adsorbentu
do niższej temperatury, jako przygotowanie do nowego cyklu osuszania.
Wyrównanie ciśnień
Obie kolumny dostarczają powietrze jednocześnie do momentu wyrównania ciśnienia. Dzięki temu unika się nagłej zmiany ciśnień, która skutkowałaby pyleniem adsorbentu. Następnie cykl się odwraca: kolumna, w której następowała regeneracja, teraz pochłania wilgoć i odwrotnie.
Koszty uzdatniania sprężonego powietrza
W przeciwieństwie do popularnego i tańszego w zakupie osuszacza adsorpcyjnego regenerowanego na zimno, omówiony osuszacz powietrza adsorpcyjny z dmuchawą i nagrzewnicą mimo większego użycia energii elektrycznej jest tańszy w eksploatacji, bo nie wykorzystuje dużej ilości sprężonego powietrza do procesu regeneracji.
Na grafice pokazane są proporcje w kosztach eksploatacji w okresie 3 letnim osuszaczy adsorpcyjnych
- Osuszacz adsorpcyjny regenerowany na zimno
- Osuszacz adsorpcyjny regenerowany na gorąco z dmuchawą i nagrzewnicą
- Osuszacz adsorpcyjny regenerowany na gorąco z dmuchawą i nagrzewnicą oraz systemem EMS
Następnym energooszczędnym rozwiązaniem jest wyposażenie osuszacza adsorpcyjnego w System Zarządzania Energią (EMS), który maksymalizuje wydajność energetyczną przy zachowaniu stałego punktu rosy. Dzięki zastosowaniu czujnika wilgotności do ciągłego monitorowania punktu rosy, EMS minimalizuje zużycie powietrza podczas regeneracji i optymalizuje pracę nagrzewnicy i dmuchawy.
Dalsze obniżenie kosztów uzdatniania sprężonego powietrza jest możliwe dzięki zastosowaniu przed osuszaczem adsorpcyjnym dodatkowego osuszacza chłodniczego z ciśnieniowym punktem rosy +3ºC lub +7ºC
- Osuszacz adsorpcyjny regenerowany na gorąco z dmuchawą i nagrzewnicą bez systemu EMS
- Osuszacz adsorpcyjny regenerowany na gorąco z dmuchawą i nagrzewnicą oraz systemem EMS
- Osuszacz adsorpcyjny regenerowany na gorąco z dmuchawą i nagrzewnicą, systemem EMS i poprzedzony osuszaczem chłodniczym z ciśnieniowym punktem rosy +7ºC
- Osuszacz adsorpcyjny regenerowany na gorąco z dmuchawą i nagrzewnicą oraz systemem EMS i poprzedzony osuszaczem chłodniczym z ciśnieniowym punktem rosy +3ºC
W celu obliczenia rzeczywistych kosztów należy przyjąć założenia z Twojego zakładu produkcyjnego takie jak zapotrzebowanie na sprężone powietrze, koszt sprężonego powietrza, roczna ilość godzin pracy, stawka za energię elektryczną itp.
Bogata oferta osuszaczy adsorpcyjnych
Gardner Denver oferuje 15 modeli osuszacza adsorpcyjnego regenerowanego na gorąco z dmuchawą i nagrzewnicą o wydajności z zakresu 9 do 249 m³/min.
Jeżeli potrzebujesz sprężonego powietrza klasy 2 z ciśnieniowym punktem rosy -40ºC to osuszacz adsorpcyjny regenerowany na gorąco wyposażony w dmuchawę i nagrzewnicę jest idealnym rozwiązaniem. Zapewnia skuteczność osuszania, pewność utrzymania ciśnieniowego punktu rosy i bardzo niskie koszty eksploatacji. Obejrzyj krótki film o tym osuszaczu.
Tylko, żeby go dobrać potrzeba trochę informacji, aby nie spotkały Cię problemy opisane w innym artykule pt. "Problemy z osuszaczem adsorpcyjnym".
Mamy wiedzę, doświadczenie i chcemy pomagać poprawiać jakość sprężonego powietrza w polskich zakładach.
Jeżeli i ty potrzebujesz opinii o swoim systemie sprężonego powietrza lub pomocy w doborze energooszczędnych rozwiązań to zadzwoń do nas lub wyślij maila.
Po rozmowie znajdziemy najlepsze rozwiązanie.