Осушитель воздуха адсорбционный принцип работы: Адсорбционный осушитель воздуха — устройство и принцип работы – Осушение сжатого воздуха с помощью абсорбционных и адсорбционных осушителей

Содержание

Адсорбционный осушитель воздуха — устройство и принцип работы

Адсорбционный осушитель воздуха «чистит» приточный или вентиляционный поток от влаги практически на молекулярном уровне. Ведь фильтры такого осушителя «впитывают» и мелкие капли, и аэрозоли, и даже крупные молекулы.

Поэтому с помощью подобного устройства можно контролировать влажность приточного потока с практически 100-процентной эффективностью.

Схема работы адсорбционного осушителя воздуха

Принцип работы адсорбционного осушителя воздуха

Адсорбционный осушитель сжатого воздуха состоит из следующих узлов:

  • Ротора – огромного барабана, заполненного адсорбентом – веществом, способным впитывать влагу, эфиры и газы.
  • Приточного канала, отбирающего воздух и побуждающего движение потока сквозь ротор.
  • Канала обработанного воздуха, который собирает отфильтрованный поток за ротором.
  • Регенерационного ответвления, отводимого от канала обработанной среды и направляемого обратно в ротор.
  • Нагревателя – теплового контура, повышающего температуру регенерационного потока.
  • Воздуховода, отводящего регенерационный поток от ротора.

Адсорбционный осушитель сжатого воздуха

Собранный из вышеупомянутых узлов осушитель работает следующим образом:

  • Приточный канал поставляет воздух во вращающийся ротор.
  • Содержащийся в роторе адсорбент высушивает приточный поток. При этом само вещество намокает.
  • Канал обработанного потока улавливает подсушенный воздух и передает его дальше – по месту назначения.
  • Регенерационное ответвление «заворачивает» часть обработанного потока и направляет его на нагревательный контур, повышающий температуру среды до 140 градусов Цельсия.
  • Разогретый регенерационный поток проходит сквозь барабан ротора, высушивая адсорбент.
  • Напитанный влагой регенерационный поток уходит в атмосферу по специальному воздуховоду.

Подобная схема сулит практически 100-процентную эффективность сушки, поэтому адсорбционные осушители используют не только в производстве высокотехнологичного оборудования, но и в медицине, и пищевой промышленности, и в фармацевтике, и на прочих «ответственных участках».

При этом с помощью осушителя можно не только снизить процентное содержание водяного пара в приточном потоке системы вентиляции складского или производственного помещения, но и обработать рабочую среду для пневматических приводов, краскопультов и прочих узлов и механизмов, использующих энергию сжатого воздуха.

Разновидности адсорбционных осушителей

В зависимости от компоновки конструкции, осушитель воздуха адсорбционного типа может быть выполнен в одном из следующих форматов:

  • В виде осушителя «холодной регенерации», предполагающего обработку адсорбента в роторе сухим сжатым воздухом. В этом случае нагреватель не нужен – его заменяет емкость, аккумулирующая поток сухого сжатого воздуха, отобранного за ротором сушильной установки. Причем из-за отсутствия  такого энергоемкого узла цена «холодного» осушителя будет намного ниже, чем у прочих установок такого типа. Однако при сушке мы теряем до 15-20 процентов от объема осушаемой среды, сбрасываемой в атмосферу сквозь глушитель регенерационного канала и не можем обработать более 100 кубометров притока в минуту. При этом с помощью «холодной» или короткоцикловой сушки можно обработать поток с температурой до -40 градусов Цельсия.
    В виде осушителя «холодной регенерации»
  • В виде осушителя «горячей регенерации», предполагающего продув ротора заранее подогретым атмосферным воздухом. Потери «регенерационного» потока в этом случае уменьшаются до 2,5 процентов, а ограничений по производительности нет никаких. Ведь  в этом случае производительность установки ограничивается только мощностью напорного оборудования приточного и регенерационного канала. Однако такие установки стоят недешево. Поэтому их приобретают лишь в том случае, когда необходимо высушить очень большие «порции» воздуха. Кроме того, «горячий» осушитель может обрабатывать приток с температурой выше -70 градусов Цельсия.
    В виде осушителя «горячей регенерации»

При этом высокоэффективный «горячий» осушитель может быть и ординарным и вакуумным. Последний предполагает монтаж напорного оборудования на регенерационном канале за ротором сушилки. И это оборудование генерирует не избыточное давление, а разрежение – зону слабого (немного ниже одной атмосферы) вакуума.

Разновидности адсорбента

Помимо типа конструкции значительное влияние на процесс «сушки» воздуха оказывает и тип адсорбента – «притягивающего» влагу вещества, которое засыпают во внутреннюю полость ротора. И чаще всего в современных «сушилках» используются следующие типы адсорбентов:

  • Молекулярное сито – приведенный в активное состояние оксид алюминия. Этот адсорбент используется в установках холодной регенерации, обрабатывающих воздух в средних широтах, при температуре притока не ниже -40 градусов Цельсия.
    Активированный оксид алюминия
  • Силикагель – твердый сорбент, получаемый из сильно концентрированного раствора кремневых кислот, подкисленных щелочными металлами. Такой адсорбент используют в установках горячей сушки. При этом лучшей разновидностью адсорбента такого типа является особый влагостойкий силикагель, неразрушающийся под действием влаги.
    Силикагель - адсорбент
  • Цеолит – «губки» из алюмосиликата, созданного на базе кальция и натрия. При этом цеолит отдает или забирает водяной пар из воздуха в зависимости от текущей температуры и влажности, попутно активизируя и обмен ионами. Однако такой адсорбент можно использовать лишь при температуре приточного потока выше -25 градусов Цельсия.
    Цеолит – «губки» из алюмосиликата

Разумеется, производители адсорбционных установок могут предложить покупателю и особые «фирменные» составы, но большинство из них создаются на основе вышеописанной тройки веществ.

Также советуем посмотреть:


Принцип работы адсорбционного осушителя воздуха

Работа адсорбционного осушителя воздуха основана на удалении влаги из воздушной среды посредством поглощения ее высокоэффективным адсорбирующим материалом.

Состав

Основные элементы адсорбционного осушителя воздуха:

  1. Вращающийся ротор барабанного типа;
  2. Привод с ремнем;
  3. Вентилятор;
  4. Нагревательный элемент;
  5. Воздушный предварительный фильтр;
  6. Ударопрочный корпус;
  7. Элементы автоматики.

Схема работы

Стандартно ротор изготовлен из большого количества узких, расположенных параллельно алюминиевых каналов, которые покрыты влаговпитывающим составом. Конструкция адсорбционного осушителя воздуха позволяет существенно повысить поверхность для поглощения влаги из воздуха. Вращение ротора осуществляется с помощью электродвигателя при помощи ремня. Ротор адсорбционного осушителя воздуха состоит из 2-х секций: осушения и регенерации. Воздушные массы перемещаются параллельно друг другу проходя через ротор, потоки которых изолированы друг от друга уплотнителем. Обрабатываемый воздух проходя через сухой сектор ротора, адсорбируется на роторе барабана и уже осушенный воздух удаляется наружу. Регенерирующий поток удаляет влагу с адсорбируемой части ротора. Воздух нагревается до необходимой температуры и затем проходит через регенерирующий сектор. Так происходит удаление влажного воздуха с ротора. Ротор вращается с маленькой скоростью, что обеспечивает непрерывность и

автоматизированность процесса удаления влаги.

Опции для адсорбционных осушителей

  1. Осушение воздуха с контролем влажности и температуры;
  2. Взрывозащищенное исполнение адсорбционных осушителей.

Преимущества

  • Прочность;
  • Возможность самостоятельной очистки ротора;
  • Возможность осушения воздуха без нагрева;
  • Возможность контролировать влажность и температуру;
  • Широкий диапазон работы;
  • Простота в эксплуатации и транспортировки;
  • Нет контейнера для сбора конденсата – отведение влажного воздуха наружу;
  • Применение при сложных технологических процессах;
  • Взрывозащищенные адсорбционные осушители воздуха;
  • Осушение воздуха при температурах ниже 0оC.

Остались вопросы – звоните: 8(499)900-50-92

Адсорбционный осушитель: назначение, принцип действия, разновидности

Воздух в жилом помещении, в офисе или дома, в промышленном здании или бассейне очищается двумя способами: естественным путем (вентиляция в здании или проветривание) и с помощью специальной воздухотехники. Повышенная влажность вредит человеку, прочей технике и строению, в котором находится источник повышенной влаги. Избежать последствий для человека и стен несложно, если правильно обустроить производство или быт.

Адсорбционный осушитель

Адсорбционный осушитель — оптимальный вариант для промышленных предприятий, обеспечивающий необходимый объем циркулирующего воздуха

Для промышленных предприятий адсорбционный осушитель воздуха – выгодный, оптимальный вариант, который обеспечит необходимый объем циркулирующего воздуха. Простое по принципу работы и несложное в эксплуатации устройство подобного типа незаменимо в больших помещениях.

Сорбционные осушители воздуха подбираются по мощности, скорости работы (конденсация) и габаритам. Стационарные агрегаты нежелательно перемещать, поэтому перед установкой влагоудалителя необходимо подготовить специализированную комнату с хорошо работающей вентиляцией.

Что собой представляет абсорбционный осушитель, и как он работает?

Назначение осушителя для промышленных помещений

Адсорбционный осушитель сжатого воздуха оснащен ротором, который заполняется специальными веществами. Внутри агрегата одновременно циркулируют разнонаправленные потоки. С одной стороны в устройство попадает воздух с помещения, а с другой уже очищенный с показателем необходимой влажности. Что дает такая замена воздушных потоков?

Повышенная влажность в воздухе – это угроза, о которой многие даже не догадываются. Во влажной среде патогенные бактерии и микроорганизмы сутками сохраняют жизнеспособность. Особенно важно устанавливать мощные устройства (адсорбционный осушитель) в медицинских учреждениях и на предприятиях, производящих продукты питания.

Если промышленные помещения находятся в районах, где отмечаются низкие температуры зимой, то они так же нуждаются в дополнительной осушке с помощью специального устройства.

Разновидность адсорбентов

Адсорбент, как и реагент в простых кондиционерах подбирается для устройства с определенной целью (при наличии нужных свойств у абсорбента). Адсорбционные осушители с холодной регенерацией используют один из видов впитывающего вещества:

  • молекулярные сита;
  • прошедший окислительный процесс алюминий;
  • влагостойкие вещества;
  • силикагели.

Выбор адсорбирующего вещества опирается на множество факторов, таких как тип нужной регенерации, уровень давления в устройстве и температурный режим. Для осушителя свойственна определенная точка росы, при которой допускается использования активированного оксида алюминия. Цеолиты используются при температуре ниже сорока градусов Цельсия.

Абсорбция – это простой процесс, когда специальное вещество впитывает так называемого сорбата, в то время, как твердое вещество адсорбирует необходимые частички или жидкости значительно быстрее. Простая химическая технология обеспечивает снижение влажности в помещении предприятия или промышленного здания.

Принцип действия устройства

Принцип работы осушителей довольно простой:

  1. Воздух всасывается устройством из помещения с повышенной влажностью и сразу попадает в ротор, и лишь затем тщательно осушается.
  2. Из поступившего воздуха удаляется вся влага, путем охлаждения в основной части ротора. Влага остается в адсорбенте.
  3. Регенерируемый воздух попадает обратно в помещение (создается правильным микроклимат).

Сложная система проводит процесс за считанные минуты, поэтому для человека осушение происходит незаметно. Температура осушающего компонента всегда немного выше, чем воздух в комнате. В роторе происходит два параллельных процесса, цель которых удалить влагу (оседающая в роторе).

Адсорбционный осушитель

Адсорбционный осушитель должен устанавливаться в помещении, куда не попадают прямые солнечные лучи

Осушитель адсорбционного типа устанавливается в укромных помещениях без попадания прямых солнечных лучей. Плановые осмотры устройства позволяют избежать нежелательных поломок. Проблемы, возникшие в агрегате, сразу заметны повышенной влажностью в помещении.

Несвойственные громкие шумы во время работы осушителей свидетельствуют о загрязнении системы вентиляции устройства. Любые проблемы, возникшие в процессе эксплуатации агрегата, должны быть устранены в кротчайшие сроки.

Виды осушителей

Разделение устройств осушения воздуха на промышленных предприятиях происходит по методу регенерации. Различают агрегаты следующих видов:

Осушитель абсорбционный с холодной регенерацией

Адсорбирующим устройством попадающий воздух сжимается, после предварительной осушки (далее он перемещается в адсорбер, где влага стекает вниз резервуара). Такой тип агрегата значительно дешевле и проще в использовании. Главным недостатком осушителей такого типа является значительная потеря сжатого воздуха (от 10 до 20%). Для больших помещений устройство с холодной регенерацией оптимальный и не дорогостоящий вариант.

Устройство с внешней горячей регенерацией

В агрегате используется обычный воздух (атмосферный). Частью устройства являются приборы для нагрева и адсорбер. Нагретый воздух поступает из воздуховодов в регенератор, для охлаждения которого необходим осушенный воздух в сжатом виде. Потери устройства минимальные и составляют не больше 3%.

Агрегат с вакуумом

В устройстве, внутри которого создается пониженное давление, используется специальный вакуум. Данный вид агрегата является самым надежный, ведь потери воздуха для компрессора не происходят совсем. Различают адсорберы не только по регенерации, но и точке росы (от плюс трех до минус семидесяти градусов Цельсия).

Выбор устройства с большой мощностью зависит от тех задач, которые ставятся перед осушителем воздуха. В больших помещениях, где проходят промышленные процессы, влажность не должна повышаться ни в коем случае. Потраченные на осушитель денежные средства окупаются здоровьем сотрудников предприятия и качеством производимой продукции.

Адсорбционный осушитель воздуха, его особенности и применение

Адсорбционный осушитель воздуха, это некий прибор, который удаляет избыточную влагу, находящуюся в воздухе, основываясь на свойствах некоторых веществ, впитывать большое количество воды. Осушительная установка, работающая по этому принципу, состоит из ротора, который заполнен адсорбентом на стекловолоконном носителе. В качестве адсорбента используется силикагель, но для некоторых типов установок применяется активированный оксид алюминия и цеолит, марки NaA.

Конструкция адсорбционных осушительных установок

Через медленно вращающийся ротор поступает воздушный поток. Водяной пар, находящийся в нем, впитывается силикагелем, после чего опять подается в помещение. Для удаления влаги из самого впитывающего материала, от основного воздушного потока отделяется небольшая его часть, которая называется регенерирующей. Проходя через нагревательный элемент, его температура поднимается до 140С⁰, необходимых для восстановления впитывающих свойств силикагеля. Нагретый воздушный поток проходит через небольшой сегмент ротора, где освобождает от влаги адсорбент и после чего выводится в атмосферу. Таким образом, обеспечивается непрерывность всего процесса.

Конструкция промышленных осушителей адсорбционного типа выглядит несколько иначе. Она состоит из двух колонн, которые заполнены адсорбентом. В то время, когда одна колонна осушает подающийся под давлением воздух, вторая проходит процесс регенерации впитывающего материала.

Виды адсорбционных установок

Выше, мы описали принцип действия осушающей установки, где происходит процесс регенерации адсорбента частью осушенного воздушного потока. По тому, каким способом удаляется влага из осушителя адсорбционного типа, и делятся виды этих устройств:

  1. Осушительные установки с холодной регенерацией.
  2. Осушители с горячей регенерацией впитывающего вещества.

Горячая регенерация адсорбента предполагает отвод небольшой части осушенного воздуха и его нагревание до 140С. В процессе обдувания адсорбента, он отдает влагу в атмосферу и становиться готов для нового цикла.

Холодное восстановление впитывающего вещества производится отводом и продуванием адсорбента частью осушенного воздушного потока, с последующим выводом его в атмосферу. Этот метод используется в случаях экономии электроэнергии, при этом потери составляют 10% – 15% от полного воздушного потока.

Во всех случаях, перед осушением и регенерацией, воздух должен пройти процедуру очистки от механических примесей. Использование фильтров предотвращает загрязнение адсорбента, что значительно продлевает его срок службы.

Сферы применения таких осушителей

Адсорбционные осушители воздуха с успехом применяются в различных сферах промышленности, машиностроения и для устранения избыточной влаги в бытовых помещениях. Кроме того, эти устройства наиболее эффективны:

  • В медицине и пищевой промышленности
  • Для непрерывной работы на складах и в холодильных камерах
  • В подвалах, музеях, архивах и т.д.
  • При хранении удобрений в условиях контролируемой влажности
  • При морских перевозках сыпучих грузов
  • На предприятиях по производству микроэлектроники для космического и военно-промышленного комплекса
  • Для трубопроводов, транспортирующих сжатый воздух в районах с низкими температурными показателями

Преимущества и недостатки адсорбционных осушителей

Основными преимуществами адсорбционных устройств является их низкая эненергозатратность, возможность эффективной работы в условиях довольно низких температур, без опасности замерзания влаги в приборе. Кроме того, это устройство способно осушить воздуха без его нагрева.

Недостатком устройств этого типа можно считать необходимость периодической замены адсорбирующего материала, в связи с уменьшением его КПД и загрязнением. Также к недостаткам можно отнести и довольно высокую стоимость устройств, и немалые затраты на их обслуживание. Если у вас нет возможности покупки данного устройства, вы всегда можете изготовить адсорбционный осушитель воздуха своими руками.

Чем осушать сжатый воздух?

Для производства сжатого воздуха, воздушный поток поступает в компрессор, где происходит его сжатие. Но любой воздух содержит влагу в той или иной концентрации. После сжатия компрессором, он поступает по системе трубопровода для дальнейшего распределения. Именно в трубах и происходит конденсация влаги. Если воздушная система не оборудована влагопоглотителем, то за рабочую смену, при влажности воздуха 75% и температуре 20С⁰, происходит конденсация влаги, около 160 л. Конденсат приводит к печальным последствиям: коррозии и преждевременному выходу из строя магистралей и оборудования.

Сжатый воздух применяется для многих процессов производства. Одним из них является покраска продукции, для которой наличие в трубопроводе конденсата просто недопустимо, и приводит к браку выпускаемой продукции.

Для удаления влаги из системы воздухопроводов применяются высокоэффективные адсорбционные осушители сжатого воздуха, которые бывают нескольких типов:

  1. Осушители без нагрева
  2. Устройства осушения воздуха с его нагревом
  3. Установки с внешним нагревом воздуха и принудительной вентиляцией

Существуют влагопоглотители, в которых используется тепло сжатого воздуха. В качестве нагревательного элемента, в осушителях такого типа используется тепло от компрессора, которое необходимо отводить.

Но, как и у бытовых устройств для удаления влаги, каждый тип осушителей сжатого воздуха имеет свои достоинства и недостатки. Для ознакомления мы предоставим краткую информацию по каждому типу такого оборудования.

  • Не использующее нагрев оборудование, имеет преимущества: достижение крайне низкой «точки росы», взрыво – и пожаробезопасность. Недостатки: высокая стоимость и достаточно затратное обслуживание, включающее периодическую замену впитывающего вещества. Использование таких агрегатов повышает стоимость произведенного сжатого воздуха на четверть.
  • Нагревающие, сжатый воздух, устройства, имеют преимущества: уменьшенные потери при регенерации адсорбента, высокая эффективность влагопоглощения. Недостатки оборудования: дополнительные энергозатраты на нагревающий элемент.
  • Установки с внешним нагревом и принудительной вентиляцией имеют преимущества: отсутствие потерь при осушении, достижение низких значений «точки росы». Недостатки устройств: для установки требуется довольно большая площадь, а также высокая начальная стоимость оборудования.
  • Установки, использующие тепло сжатого воздуха также имеют массу достоинств и недостатков. Преимуществами приборов можно считать: малые затраты электроэнергии и минимально требующаяся площадь на установку оборудования. Недостатки: влагопоглотители могут использоваться исключительно с безмасляными компрессорами, а также с устройствами сжатия воздуха, которые выдают постоянно-высокую температуру.

Использование для бытовых и производственных нужд адсорбционных осушителей дает возможность эффективно удалять влагу из воздушного потока, при любых температурных условиях.

Адсорбционный осушитель воздуха — что это, принцип работы и применение

Адсорбционные осушители — это промышленные осушители, работа которых основана на способности веществ впитывать влагу из воздуха. Данный вид осушителей подходит на объектов с низкотемпературным режимом, позволяет поддерживать низкий уровень влажности, не прибегая при этом к нагреву воздуха в помещении.

Применение

Адсорбционный осушитель воздуха DanvexВсе помещения, где требуется поддержание низких температур или неотапливаемые помещения, в которых необходимо предотвращение появления конденсата.

  • Холодильные и морозильных камеры
  • Ледовые арены
  • Катки
  • Склады холодного хранения
  • Овощехранилища
  • Музеи и библиотеки
  • Аптеки и медицинские склады
  • Охлаждающие тоннели
  • Подвальные и цокольные помещения 

Как работает адсорбционный осушитель воздуха?

Принцип работы и устройство адсорбционного осушителя

Схема работы адсорбционного осушителяОсушитель адсорбционного типа с горячей регенерацией состоит из ротора, который содержит поглощающий влагу адсорбент, процессного вентилятора, который забирает осушаемый воздух из помещения, перемещает его через ротор и возвращает обратно в помещение; вентилятора воздуха реактивации, который осушает сам ротор; нагревателя воздуха реактивации (для осушения ротора).

Таким образом, воздух, который должен быть осушен, пропускается через ротор. Материал ротора впитывает молекулы воды, а затем осушается нагретым воздухом. Влага удаляется из осушаемого контура в виде теплого влажного воздуха. В отличие от конденсационных осушителей, адсорбционные эффективны при низких температурах, вплоть до -30..-40°С.

Преимущества

Адсорбционный осушитель воздуха препятствует образованию конденсата на полу и стенах низкотемпературных объектов, предотвращает появление тумана, наледи и скользких полов, что повышает безопасность и эффективность работы персонала и техники.

Защита от инея на испарителях увеличивает эффективность системы охлаждения и улучшает температурный контроль. Благодаря отсутствию излишка влаги снижается риск развития плесени, размножения бактерий и микробов, что улучшает санитарно-гигиеническое состояние помещения. 

Заказать осушитель или задать интересующие Вас вопросы можно на нашем сайте, по телефону или по электронной почте.
 

Осушители и адсорбенты для осушки сжатого воздуха.

Осушители и адсорбенты для осушки сжатого воздуха

Во всех областях промышленности, практически на любом предприятии применяется сжатый воздух. Для получения сжатого воздуха используется компрессор, который сжимает атмосферный воздух. Как известно, воздух, используемый компрессором, имеет влажность от 30 до 90%. При сжатии его выделяется избыточная влага. Попадание такого количества влаги в оборудование может привести к коррозии отдельных частей установки и поломке работающей системы в целом, что приводит к вынужденному простою предприятия и расходу немалых сумм на ремонт испорченного оборудования. Поэтому очень важным этапом при работе с пневматическим оборудованием является подготовка сжатого воздуха, т.е. его осушка.

Для каждой области промышленности количественное описание допустимого содержания влаги в сжатом воздухе определяет всемирно принятый стандарт DIN ISO 8573-1. Исходя из данных, указанных в ISO, можно сказать, что осушение сжатого воздуха до 4-го класса (точка росы +30°С) гарантирует отсутствие конденсата в воздушной системе до того момента, пока сжатый воздух не охладится до +30°С. Во всех областях промышленности, практически на любом предприятии применяется сжатый воздух. Для получения сжатого воздуха используется компрессор, который сжимает атмосферный воздух. Как известно, воздух, используемый компрессором, имеет влажность от 30 до 90%. При сжатии его выделяется избыточная влага. Попадание такого количества влаги в оборудование может привести к коррозии отдельных частей установки и поломке работающей системы в целом, что приводит к вынужденному простою предприятия и расходу немалых сумм на ремонт испорченного оборудования. Поэтому очень важным этапом при работе с пневматическим оборудованием является подготовка сжатого воздуха, т.е. его осушка. (См.табл. 1)

Табл.1 Классы чистоты по DIN ISO 8573 1: 2001

Класс

Содержание твердых примесей, шт/м³, не более

Тоска росы
под давлением,
°C, не выше

Содержание
масла, мг/м³,
не более

Размер, мкм

менее 0,1

от 0,1 до 0,5

от 0,5 до 1,0

от 1,0 до 5,0

0

Класс 0 зарезервирован под более высокие требования, оговаривается специально

1

не огов.

100

1

0

-70

0,01

2

не огов.

100000

1000

10

-40

0,1

3

не огов.

не огов.

10000

500

-20

1

4

не огов.

не огов.

не огов.

1000

+3

5

5

не огов.

не огов.

не огов.

20000

+7

не огов.

6

Размер <5 мкм, концентрация <5 мг/м³

+10

не огов.

Необходимо отметить, что осушение сжатого воздуха до 3 класса (точка росы -20°С в климатических условиях России не является достаточным для защиты воздушной системы. Этот класс больше подходит для стран с более «мягкими» климатическими условиями, например для стран Западной Европы. Учитывая климат, на промышленно развитой территории России необходимо отметить особую значимость 2-го и 1-го классов. (Точка росы соответственно -40°С и -70°С).

Существует несколько типов осушителей сжатого воздуха. По принципу работы они делятся на два основных вида: рефрижераторные и адсорбционные. Принцип работы осушителей рефрижераторного типа такой же, как в обычном холодильнике или кондиционере. В них используется в качестве хладагента фреон. Содержащаяся в сжатом воздухе влага конденсируется и удаляется. Наиболее распространенная точка росы в таком осушителе +3°С.

Главный недостаток такого осушителя — это ограниченная возможность снижения температуры точки росы.

Для надежной защиты пневматической системы предприятий необходимо применять адсорбционные осушители, которые позволяют получить точку росы сжатого воздуха -20, -40, -70°С и ниже.

Принцип действия адсорбционного осушителя представлен на рисунке.

Осушитель состоит из двух адсорберов (башен), заполненных адсорбентом и закрепленных на станине. Сжатый воздух загрязнен твердыми частицами, конденсатом и каплями масла.

Сначала сжатый воздух проходит через микрофильтр, который удаляет твердые и жидкие частицы размером до 0.01 мкм.

После фильтрации 100% насыщенный сжатый воздух поступает в нижний контрольный блок (1), где он направляется в один из адсорберов (А). Для того чтобы обеспечить правильное распределение по адсорберам, адсорбент удерживается на месте с помощью самоочищающейся сетки. Во время фазы адсорбции, влага, содержащаяся в сжатом воздухе, поглощается адсорбентом. Затем, сухой и чистый воздух подается в верхний контрольный блок (поз. 5/6).

В это время адсорбер В регенерируется. Это достигается пропусканием небольшого потока осушенного воздуха через сопло, где он расширяется до атмосферного и проходит через емкость В сверху вниз (поз. 7). Расширение до атмосферного давления позволяет осушенному воздуху перенести влагу к основанию адсорбера В. Затем воздух проходит через выходной клапан (4) и глушитель (8).

Переход от одного адсорбера к другому обеспечивается контролируемым циклом. Через заданный промежуток времени, выходной клапан 4 закрывается. Это позволяет давлению в адсорбере В сравняться с давлением в адсорбере А. Главный клапан на адсорбере закрывается, после чего воздух поступает в уже регенерированный адсорбер В (поз. 3). В это время выходной клапан на адсорбере А открывается, в результате чего давление снижается и начинается процесс регенерации.

При прохождении обрабатываемого воздуха через адсорбер в него могут попасть твердые частицы адсорбента, которые опасны для конечных пользователей. Для их улавливания на выходе из адсорбера необходимо установить еще один фильтр со степенью фильтрации 1 мкм.

Для восстановления адсорбента на практике используются два способа: холодная и горячая регенерация.

При холодной регенерации часть потока сжатого осушенного воздуха направляется в сосуд с адсорбентом, где он поглощает и выносит влагу. Этот воздух – отработанный, и в систему он больше не возвращается. Поэтому при проектировании пневмосистемы осушитель учитывают в качестве дополнительного потребителя сжатого воздуха. Чередующиеся циклы регенерации длятся от 3 до 10 минут.

Конструкция осушителей с холодной регенерацией надежна и проста, и они могут быть спроектированы для достижения более низких (до 80°С) значений точки росы, чем осушители, использующие для восстановления адсорбента горячий способ. Однако они нуждаются в большом объеме сжатого воздуха, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов. Обычно на регенерацию адсорбента расходуется около 15% от номинальной производительности осушителя с холодной регенерацией, что делает такие установки крайне дорогими в эксплуатации.

При горячей регенерации для осушки адсорбента используется горячий воздух. Адсорбционные осушители с горячей регенерацией, как правило, имеют самостоятельную систему продувки адсорбента специально для того, чтобы исключить потребление сжатого воздуха от компрессора. При этом процессе, в зависимости от типа адсорбента, необходима температура от 150 до 300°С. Верхний предел использования осушителей с горячей регенерацией составляет 40-45°С. Адсорбент может выдержать от 2000 до 4000 циклов регенерации. Промежуток времени между автоматическими циклами регенерации составляет от 4 до 8 часов.

В результате при использовании осушителей с горячей регенерацией за счет отсутствия потерь сжатого воздуха можно подбирать меньший по производительности компрессор и единственными потерями будут потери на нагрев воздуха при регенерации, что делает систему очень дешевой в эксплуатации.

Какой (или какие) из этих сортов адсорбентов используются в конкретном осушителей определенного производителя, зависит в большой степени от объективных факторов (тип регенерации, требуемая температура точки росы, температура и давление и др.), и в меньшей степени от предпочтений и целей производителя. Однако, обычно, в осушителях сжатого воздуха с холодной регенерацией используется или активированный оксид алюминия, или молекулярные сита, с горячей регенерацией  влагостойкий силикагель внизу адсорбента и обычный в верхней части.

Если требуется точка росы выше — 40°С, как правило, используют активированный оксид алюминия. В том случае, когда требуется точка росы ниже — 40°С рекомендуется применять цеолит марки NaA.

Как известно, силикагель быстро разрушается при воздействии капельной влаги, что необходимо учитывать при использовании его в адсорбентах данного типа. Если же выбор все таки падает на применение в адсорбере силикагеля, то в нижнем (лобовом) слое необходимо использовать водостойкий силикагель, а остальную часть адсорбера заполнить обычным силикагелем КСМГ.

Адсорбционные осушители находят свое применение на таких производствах, как : упаковочное производство, выдув ПЭТ, стекла, в том числе бутылочного, энергетические установки, окрасочные производства, стоматология, прочие лаборатории, в том числе медицинские и химические, контрольно-измерительная аппаратура, конвейеры, станки с ЧПУ, фармацевтика, автомобильные производства, производства с применением лазеров, распылительного оборудования, и это — далеко не полный перечень сфер применения.

Литература.

1. Стандарт качества сжатого воздуха DIN ISO 8573-1:2001.
2. Кельцев Н.В. « Основы адсорбционной техники» 2 изд., М., 1984г.
3. Лысяков Н.Н., Денисенко И.П. «ОСУШКА СЖАТОГО ВОЗДУХА», 1-я Интернет-конференция «Грани науки- 2012г»,г.Балаково, Россия.
4. Н.И. Родина, И.М. Рябинина, Н.С. Шевцова, В.И. Юрьева « Оптимизация технологии осушки воздуха в промышленных блоках УОВ-30, УОВ-100 с использованием природного цеолита», ОАО «Фосфорит», г.Кингисепп.

Принцип работы адсорбционного осушителя с горячей регенерацией

Сжатый воздух и некоторые газы, широко применяемые в HRSпромышленности, содержат влагу, которая негативно влияет на механизмы (коррозия). В некоторых производственных процессах (например, фармацевтические производства, нефтехимические и т.д.) наличие влаги является критичным параметром, в связи с влиянием на процесс. В некоторых областях точка росы сжатого воздуха регламентируется стандартами. Для удаления влаги предназначены адсорбционные осушители Donaldson модели HRS. Преимущество данного типа осушителей связано с отсутствием потерь сжатого воздуха на регенерацию, что обуславливается механизмом работы осушителя с горячей регенерацией. В данной статье приводится описание принципа работы адсорбционного осушителя с горячей регенерацией.

В основе работы заложена способность адсорбента впитывать влагу из сжатого воздуха. Адсорбентом является вещество, имеющее множество мелких пор, что обеспечивает большую площадь соприкосновения с воздухом. Конструктивно осушитель представляет собой две колонны, наполненные адсорбентом, воздуходувку, нагревательный элемент и систему трубопроводов, клапанов.

Работу осушителя с горячей регенерацией можно разбить на четыре фазы:
1. Фаза адсорбции
2. Фаза десорбции
3. Фаза охлаждения
4. Фаза Stand-by

Для того что бы разобраться в принципе работы адсорбционного осушителя с нулевыми потерями (с горячей регенерацией) рассмотрим каждую фазу более подробно.

Фаза адсорбции.
Сжатый воздух, через входной клапан, попадает в одну из колонн с адсорбентом. В нижней части колонны располагается распределитель потока, который необходим для равномерного распределения потока сжатого воздуха по колонне. Воздух проходит через слои адсорбента снизу вверх. В процессе прохождения адсорбент впитывает влагу из сжатого воздуха. Далее осушенный сжатый воздух через выходной клапан подается в пневмосистему.
Адсорбент имеет свойство насыщения влагой, при насыщении снижается впитывающая способность. Завершение данной фазы осуществляется либо через определенное время, рассчитанное таким образом, что позволяет гарантировать качественное осушение. Либо в зависимости от значения точки росы на выходе, при установленном датчике точке росы.
После завершения адсорбции, происходит переключение колонн, сжатый воздух для осушения подается во вторую колонну, а первая переходит в фазу десорбции.

Фаза десорбции.
Десорбция процесс удаления влаги из адсорбента (регенерация). Первоначально давления в колонне медленно снижается до атмосферного. В осушителях с горячей регенерацией десорбция осуществляется нагретым окружающим воздухом. Специальный нагнетатель подает воздух на поточный нагреватель, и далее в колонну. Горячий атмосферный воздух проходит через насыщенный влагой адсорбент забирая влагу, после чего через патрубок выбрасывается в атмосферу. По мере прохождения данного процесса температура на выходе возрастает. Регенерация заканчивается при достижения определенной температуры воздуха. Для охлаждения нагретого адсорбента начинается фаза охлаждения.

Фаза охлаждения.
Охлаждения осуществляется атмосферным воздухом, подаваемым воздуходувкой, при этом поточный нагреватель отключен. После охлаждения закрывается выходной клапан, медленно повышается давление. Далее начинается фаза Stand-by.

Фаза Stand-by.
В зависимости от режима использования осушителя варьируется продолжительность данной фазы. А так же зависит от типа управления либо по таймеру, либо по параметру датчика точки росы, установленному на выходе.

Представляя принцип работы адсорбционного осушителя с горячей регенерацией, можно перечислит основные преимущества, такие как отсутствие потерь сжатого воздуха. Что при больших потреблениях позволяет значительно оптимизировать снабжение воздухом предприятие.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о