Принцип работы осушителя воздуха в компрессорах

Устройство и принципы работы осушителей воздуха

Повышенная влажность является серьёзной проблемой для многих жилых, коммерческих и производственных помещений. Такой увлажнённый микроклимат благоприятен для развития бактерий, плесени и болезнетворных микроорганизмов. А это опасные условия для здоровья человека. Кроме того, повышенная влажность негативно влияет не только на людей, но и на многие предметы и вещи (мебель, книги, картины и т. д.).

Осушитель воздуха — эффективный способ устранения влаги из воздушных масс

Эффективным способом устранения влаги из воздуха в помещении является использование осушителей. Эти приборы доказали свою эффективность и активно применяются во многих сферах человеческой деятельности. Как же они устроены и каковы принципы их работы?

Применение и классификация осушителей

Осушители нужны в помещениях с повышенным содержанием влаги, а также на объектах, где важно поддерживать определённый низкий уровень содержания воды в воздухе. К таким местам относятся:

дома и квартиры;
бассейны, сауны, спортивные раздевалки;
аквапарки, оранжереи;
прачечные;
склады;
офисы;
архивы, музеи, библиотеки;
производственные помещения для сушки продукции;
подвалы, чердаки.

Широкое применение рассматриваемых устройств обуславливает широкое разнообразие видов, типов и моделей. Осушители различаются по принципу работы, мощности, размеру, конфигурации и т. д. Увлажнительные приборы классифицируются на четыре основных вида:

Адсорбционный.
Роторный (чаще роторно-адсорбционный).
Конденсационный.
Мембранный.

Схема принципа работы адсорбционного и конденсационного осушителей воздуха

Разделение обусловлено различием в используемых принципах удаления влаги из воздуха. Такие приборы, в зависимости от сферы применения, подразделяются на два типа: бытовые и промышленные. Исходя из характера размещения, осушители делятся на две категории: мобильные и стационарные (напольные, настенные).

Устройство

Прежде чем ответить на вопрос, как работает осушитель воздуха, нужно рассмотреть его устройство, выяснить из каких основных элементов он состоит. Осушитель, работающий по принципу конденсации, включает следующие элементы:

Устройство конденсационного осушителя

Корпус.
Вентилятор.
Электродвигатель.
Теплообменники (испаритель и конденсатор), наполненные хладагентом (фреоном).
Капиллярная трубка.
Панель управления.
Дренажная трубка.
Ёмкость для сбора конденсата.
Гигрометр – прибор, предназначенный для определения уровня содержания влаги в воздухе.
Фильтры.

Ключевую роль в работе устройства играет контур теплообменника. Он состоит из замкнутой конструкции, которая состоит из следующих последовательных элементов: испаритель, компрессор, конденсатор, капиллярная трубка.

Фреон в теплообменнике движется через тонкую и длинную капиллярную трубку. Во время движения создаётся давление, которое приводит к охлаждению хладагента. Он передаёт низкую температуру поверхности теплообменника.

В процессе передачи «холода» фреон испаряется и поступает в компрессор, где под давлением сжимается и нагревается. Нагретый хладагент попадает в конденсатор и отдаёт тепло его стенкам. При контакте с сухим, охлаждённым воздухом, фреон переходит в жидкое состояние и поступает в капиллярную трубку. Получается замкнутая система.

Устройство адсорбционного осушителя

Адсорбционный осушитель имеет следующее устройство:

Корпус.
Вентилятор. У многих моделей он отсутствует.
Роторный блок с адсорбентом.
Нагреватель.
Теплообменник.
Ёмкость для накопления конденсата.

Чаще всего в качестве адсорбента (вещества, впитыванием выводящего из газа влагу) используется силикагель. Это вещество отличается свойствами впитывания, а также возможностью многократного применения, за счёт лёгкого выведения влаги без нарушения структуры материала.

Основу устройства составляет адсорбционный ротор (роторно-адсорбционный тип прибора), движение которого позволяет непрерывно использовать адсорбент. Проходя участок поступления воздуха, адсорбент впитывает влагу. Продолжая круговое движение, ротор выводит адсорбент на участок, куда подаётся возвратный воздух, доведённый до нужной температуры.

Для десорбции силикагеля требуется температура около 140 градусов. Здесь горячий воздух испаряет из силикагеля жидкость. Вода в газообразном состоянии попадает в теплообменник, где конденсируется и стекает в ёмкость.

Помимо роторно-адсорбционных приборов, используются и устройства, работающие за счёт одного адсорбента. Такие приборы активно применяют в промышленности. Основу их составляют две трубки, наполненные адсорбентом. Воздух попеременно подаётся на одну из трубок. Пока одна трубка впитывает влагу, во второй за счёт обратной подачи газа происходит выведение воды. И наоборот.

В мембранном осушителе происходит удаление влаги за счёт тысяч тончайших волокон-мембран. Они устроены таким образом, что, попадая в такой пучок, при движении вдоль него, из воздуха выводятся молекулы воды. Такой процесс возможен за счёт того, что мембранная структура волокон пропускает молекулы воды, но не позволяет проникнуть молекулам кислорода и азота. Выделенная влага выводится в специальную ёмкость, а сухой воздух подаётся в помещение.

Принцип работы

Принцип работы осушителя воздуха на конденсационной основе основан на физическом процессе конденсации, когда влага переходит в жидкое состояние за счёт соприкосновения воздуха с прохладной поверхностью. Конденсационный осушитель работает следующим образом:

С помощью вентилятора в корпус устройства загоняется воздух.
В корпусе воздух проходит через два последовательных и соединённых теплообменника.
При проходе через первый теплообменник с низкой температурой поверхности из воздуха конденсируется влага. Она собирается на поверхности теплообменника и стекает в бак для сбора конденсата.
При наполнении ёмкости, излишки выводятся из прибора с помощью дренажной трубки.
Конденсация происходит за счёт передачи температуры от воздуха к фреону, хладагент активно испаряется.
Испарившийся фреон из первого теплообменника попадает в компрессор.
Из компрессора фреон подаётся в конденсатор (второй теплообменник).
Охлаждённый воздух при прохождении через второй теплообменник, конденсирует фреон. Воздух получает тепло и нагревается.

Принцип работы конденсационного осушителя воздуха на примере модели «DH TIM 20 E1B»

Главный недостаток конденсационного устройства – повышение температуры на выходе. Температурное изменение может равняться около 5 градусов. Если для объектов с большой площадью такой нагрев некритичен, то для маленьких помещений может создать серьёзные неудобства.

Адсорбционный осушитель осуществляет процесс удаления влаги за счёт физического процесса адсорбции, то есть концентрация растворённой влаги и её поглощение адсорбентом. В приборе, работающем по такому принципу осушения, происходят следующие процессы:

Вентилятор втягивает воздух в устройство, через специальное решетчатое отверстие.
Влажный воздух проходит через лопасти ротора, которые наполнены силикагелем. Адсорбент впитывает влагу из воздуха.
Осушенный воздух проходит дальше и выводится из устройства. После прохождения ротора, часть воздуха выводится по специальному каналу назад к ротору. Он проходит через нагреватель и возвращается в лопасти ротора. Проходя через вращающийся элемент с увлажнённым силикагелем, воздух провоцирует процесс десорбции (процесс обратного вывода влаги из адсорбента). Освобождённая влага в жидком состоянии попадает в теплообменник и выводится в ёмкость для конденсата.

Главный минус адсорбционных приборов – необходимость периодической замены засорённого адсорбента.

Такие осушители требуют серьёзного ухода на постоянной основе. Кроме того, они отличаются достаточно высокой стоимостью.

Осушитель воздуха: надежная защита пневмосистемы от конденсата

Вместе с воздухом в пневматическую систему автомобиля поступает и влага, которая конденсируется и может стать причиной различных поломок. Решается данная проблема осушителем воздуха — все об этом устройстве, его существующих типах и конструкции, а также о его верном выборе и замене читайте в статье.

Что такое осушитель воздуха?

Осушитель воздуха (влагоотделитель) — агрегат пневматической системы транспортных средств; устройство для удаления влаги из воздуха, поступающего в пневмосистему от компрессора.

Компрессором пневмосистемы осуществляется забор атмосферного воздуха, который не бывает абсолютно сухим: даже в морозный зимний день в одном кубометре воздуха содержится около грамма воды, а в знойный и дождливый летний день — до 30 и более граммов. Легко посчитать, что за день в пневмосистему автомобиля или автобуса попадает до 6-10 и более литров воды. Вся эта влага выпадает в виде конденсата в ресиверах и трубопроводах, приводит к коррозии деталей, а в зимнее время становится причиной их обмерзания. Для решения этой проблемы в систему вводится специальный узел — осушитель воздуха.

Осушитель воздуха имеет следующие функции:

Удаление содержащейся в воздухе влаги (понижение абсолютной влажности воздуха до безопасных для функционирования пневмосистемы значений);
Сброс собранного конденсата в атмосферу;
В некоторых типах устройств — удаление из воздуха масла.

Осушитель играет важную роль в нормальной работе пневмосистемы, неисправный или выработавший свой ресурс агрегат должен сразу меняться на новый. Но прежде, чем идти в магазин за исправным осушителем, следует разобраться в их существующих типах, конструкции и особенностях.

Классификация осушителей воздуха

На транспортных средствах с пневматической системой используется два типа устройств для удаления влаги из воздуха:

Механические (трубчатые) влагомаслоотделители;
Адсорбционные осушители;
Комбинированные устройства.

Все агрегаты имеют свои конструктивные особенности и принцип действия.

Устройство и принцип работы механического влагомаслоотделителя

Данное устройство состоит из двух основных узлов:

Маслоотделитель;
Радиатор-влагоотделитель.

Маслоотделитель может иметь различную конструкцию — либо в виде цилиндрического корпуса с расположенным внутри направляющим аппаратом из расположенных в ряд дисков (крыльчатки), либо в виде спирального канала из трубки малого диаметра. Влагоотделитель тоже изготавливается из стальной трубки, свернутой в 4-7 витков в овал (радиатор). Влагомаслоотделитель может объединяться с регулятором давления воздуха, также в нем предусмотрен пружинный или мембранный клапан сброса конденсата и вспомогательные клапаны (обратный и предохранительный). Наконец, в корпусе маслоотделителя может располагаться нагревательный элемент, который предотвращает замерзание конденсата при низких температурах окружающей среды.

В основе работы агрегата лежат два эффекта — динамический и термодинамический. В маслоотделителе применяется динамический эффект: воздух поступает в корпус или спиральный канал, где закручивается и ускоряется — вследствие ускоренного движения частицы масла и воды ударяются о стенки корпуса и диски направляющего аппарата, оседают на них, затем стекают в днище корпуса, откуда через клапан сброса конденсата удаляются в атмосферу.

В радиаторе-влагоотделителе используется термодинамический эффект: воздух, нагретый в компрессоре (в результате сжатия объем воздуха уменьшается, что в соответствии с законом Шарля приводит к повышению его температуры), поступает в радиатор, где резко расширяется и охлаждается. В результате охлаждения воздуха содержащийся в нем водяной пар конденсируется и в виде капель осаждается на стенках радиатора. Конденсат стекается в нижнюю часть радиатора, поступает в маслоотделитель и вместе с маслом сбрасывается в атмосферу.

Конструкция и принцип работы адсорбционного осушителя воздуха

Агрегат данного типа состоит из двух деталей:

Корпус;
Сменный патрон осушителя воздуха (один или два).

Корпус осушителя выполняет функции несущего элемента, также в нем и на нем расположены различные детали — регулятор давления воздуха, обратный и предохранительный клапаны, клапан сброса конденсата, нагревательный элемент на 24 вольта и электрический разъем для его подключения, глушитель и несколько патрубков.

Основу устройства составляет сменный фильтр-патрон. Эта деталь представляет собой герметичный цилиндрический корпус, внутри которого расположена емкость с гранулированным адсорбером. В дне корпуса выполнены периферийные впускные и одно центральное выпускное отверстия. Между дном и стаканом с адсорбером располагаются воздушные фильтры и аварийный клапан. Здесь же может находиться коалесцентный фильтр для отделения масла — несколько вставленных друг в друга перфорированных металлических сеток. Корпус стакана с адсорбентом также является фильтром для дополнительной очистки.

В качестве адсорбента используются синтетические материалы, сформированные в гранулы. Такие материалы имеют волокнистую или пористую структуру, за счет чего каждая гранула обладает большой площадью (в тысячи раз больше, чем площадь сферы такого же размера) — это обеспечивает оседание на них микроскопических капелек воды из воздуха.

Фильтр-патрон устанавливается на верхнюю часть корпуса осушителя, монтаж осуществляется с помощью резьбы на центральном отверстии, обычно используются резьбы М39,5 и М41 с шагом 1,5 мм. Для герметизации используется одна или две кольцевые прокладки.

Принцип работы рассматриваемых осушителей прост. Воздух, забранный компрессором из атмосферы, подается сразу в фильтр-патрон, где сначала проходит очистку от механических примесей (в волоконных фильтрах) и от масла (в коалесцентных фильтрах), а затем осушение в адсорбере. Потеряв основную часть влаги и загрязнений, воздух поступает на регулятор давления, а затем распределяется по системе. Со временем адсорбер насыщается и его способность впитывать воду падает, для решения этой проблемы производится регенерация — продувка воздуха через адсорбер в обратном направлении. Это осуществляется воздухом из специального регенерационного ресивера: воздух из него поступает в осушитель через большое отверстие, проходит через адсорбер и с большой скоростью выходит в атмосферу через клапан сброса конденсата — этот воздух увлекает за собой и весь скопившийся в адсорбере конденсат, удаляя его в атмосферу.

При низких температурах конденсат может замерзать, поэтому для поддержки работоспособности осушителя в нем при достижении критической температуры (обычно, ниже +7°C) включается спираль электронагревателя. Благодаря этому адсорбер всегда имеет положительную температуру и нормально выполняет свои функции.

Подробнее о конструкции, типах и работе современных фильтр-патронов осушителей воздуха читайте в статье, посвященной этой группе деталей.

Устройство и принцип работы комбинированных осушителей

В агрегатах этого типа объединены адсорбционный осушитель и радиатор-влагоотделитель. Конструктивно они похожи на обычные осушители со сменными патронами, но с одной дополнительной деталью — трубчатым радиатором, свернутым в спираль вокруг сменного фильтр-патрона. Радиатор выполняет сразу две функции:

Частичное удаление влаги из воздуха;
Подогрев патрона при низких температурах.

Такое устройства обладают высокой эффективностью работы и могут работать зимой без подключения к электросистеме, однако сегодня они по разным причинам получили относительно небольшое распространение.

Как правильно выбрать и заменить осушитель воздуха

Выбор нового устройства для осушения воздуха должен выполняться в соответствии с типом ранее установленного на автомобиль агрегата и по рекомендациям производителя. Лучше всего покупать осушитель того же типа и каталожного номера, что использовался раньше (особенно для автомобилей на гарантии), однако вполне допускается применение аналогов. Главное, чтобы деталь иной модели подходила по присоединительным размерам и соответствовала производительности компрессора данного автомобиля.

При выборе адсорбционного осушителя необходимо обращать внимание на присоединительный размер сменного патрона, а также на тип патрона — обычный или с коалесцентным фильтром. В принципе, все необходимое делает и обычный патрон, однако устройство с дополнительным фильтром обеспечивает лучшую очистку воздуха от масла и надежнее защищает всю пневмосистему. При необходимости устанавливается сразу два патрона.

Замена осушителя должна выполняться в соответствии с приложенной к нему инструкцией или по инструкции по ремонту транспортного средства. При выполнении данной операции необходимо отключать компрессор и сбросить давление в системе. Монтаж агрегата должен выполняться с применением соответствующих уплотнителей, хомутов и иных деталей.

После установки механический влагомаслоотделитель нуждается в минимальном обслуживании (при СТО производится его осмотр и очистка), а адсорбционный осушитель требует регулярной замены фильтр-патрона по мере его засорения (рекомендуется менять один или два раза в год) и периодического осмотра всего агрегата при ТО автомобиля.

Устройство и принцип работы осушителей сжатого воздуха для компрессора: критерии выбора и лучшие модели

Одним из важнейших показателей качества сжатого воздуха является степень его влажности – эта характеристика необходима для организации правильной работы пневматических инструментов и регламентируется по стандартам ГОСТ и ISO. Образование конденсата в компрессоре может стать причиной коррозии и поломки устройства, поэтому производства подобного плана следует оснащать специальным оборудованием — осушителем.

О том, что собой представляет осушитель сжатого воздуха для компрессора, и каких видов он бывает, мы сегодня и поговорим.

Устройство и принцип работы осушителя сжатого воздуха для компрессора

Осушитель сжатого воздуха – это промышленное оборудование, используемое для удаления масляных и водяных паров из воздуха, производимого компрессорами.

Главным критерием классификации осушителей, применяемых в компрессорных установках, является принцип их действия. В соответствии с ним специалисты выделяют два основных типа осушающих устройств: адсорбционные и рефрижераторные. При этом существуют и другие варианты осушения для компрессоров:

с повышением температуры (внешней);
с внутренним нагревом;
без разогрева;
с дополнительным нагревом и механической вентиляцией.

Подробнее об особенностях конструкции и работы основных типов из них мы расскажем ниже.

Типы оборудования

Холодильные (рефрижераторные)

Установки холодильного типа являются оптимальными вариантом для винтовых компрессоров. Наибольшее распространение такие осушители получили в силу собственной надежности, простоты и экономичности технических решений.

Принцип их действия выглядит следующим образом: горячий и насыщенный парами воздух попадает в теплообменник, где производится процесс охлаждения и обильного выпадения конденсата в виде крупных капель. Впоследствии образовавшийся конденсат удаляется, а сухой воздух выдается потребителю.

Следует отметить, что данный тип оборудования обладает несложной конструкцией, гарантирующей надежную работу. При этом замкнутый холодильный контур не требует какого-либо обслуживания, что позволяет значительно снизить финансовые потери при эксплуатации.

В качестве недостатков рефрижераторных осушителей необходимо выделить невозможность:

достижения высокой степени осушения;
работы с воздухом низкой температуры;
использования в неотапливаемых помещениях.

Адсорбционные

Устройства адсорбционного типа обладают совершенной другой конструкцией и принципом работы — фреон в них не применяется.

Как правило, такие устройства имеют две колонны, заполненные специальным веществом (алюмагель, селкагель и прочее). Насыщенный водно-масляной эмульсией воздух направляется в одну из колонн, где адсорбент впитывает в себя излишнюю влагу, тем самым очищая и осушая воздух. После полного насыщения адсорбирующего вещества (когда оно больше не может впитывать влагу) воздух выдается потребителю, а адсорбент регенерируется посредством его нагревания или продувки.

Стоимость адсорбционных осушителей существенно выше холодильных, однако только такое оборудование позволяет получать сжатый воздух с точкой росы до -70 градусов, что соответствует наиболее высокому кассу чистоты по системе ISO.

Таким образом, неоспоримыми преимуществами адсорбирующих осушителей являются:

максимальная степень осушения;
работа при низких температурах;
редкая замена адсорбента (раз в 5 лет).

В качестве недостатков специалисты выделяют потери осушаемого воздуха (особенно при холодной регенерации), а также необходимость оснащения системой фильтрации перед адсорбентом для сбора твердых частиц и остатков масла.

Мембранные

Осушители данного типа выполняются в виде корпуса с размещенными внутри мембранами из пучков волокон.

Принцип работы мембранного осушителя сжатого воздуха крайне прост: при прохождении через мембрану воздушный поток оставляет на ее волокнах частицы влаги, а разница давления на выходе и входе способствует окончательному осушению.

Точка росы такого оборудования составляет от -40 до -70 градусов.

Основными преимуществами мембранных осушителей являются:

энергонезависимость;
небольшие размеры;
отсутствие движущихся механизмов (более длительный срок использования);
быстрый монтаж;
возможность использования в легковоспламеняющихся и во взрывоопасных средах;
возможность использования на открытом пространстве.

В то же время мембранные установки характеризуются низкой пропускной способностью и невозможностью использования при сильном загрязнении среды.

Область применения

Осушители рассматриваемого типа применяются практически во всех технологических процессах, где задействована воздушная смесь с минимальным содержанием или полным отсутствием влаги. Наиболее часто эти аппараты используются в:

химической, фармацевтической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности;
производстве телекоммуникационной кабельной продукции;
воздушных системах управления;
покрасочных камерах;
тормозной системе поездов и большегрузных автомобилей.

Неиспользование осушителя может стать причиной попадания влаги в оборудование и, как результата, его поломки со всеми вытекающими последствиями: повреждением продукции или полной остановкой производства.

На что стоит обратить внимание при выборе?

Выбор конкретного осушителя для компрессора – довольно сложная и ответственная задача, решать которую должен человек, обладающий серьезной профессиональной подготовкой.

В первую очередь во внимание необходимо принять условия эксплуатации пневматического оборудования, а затем – подбирать устройство с соответствующим значением точки росы.

Точка росы определяет принцип действия прибора и его принадлежность к одному из основных типов осушителей. Также учитывается еще и ряд других параметров, необходимых для правильного подбора устройства, в том числе:

температура окружающего воздуха (или воды в случае водяного охлаждения);
температура воздуха, поступающего в прибор;
давление входящего воздуха;
максимальная пропускная способность осушителя;
другие технические и эксплуатационные характеристики.

Следует отметить, что эффективность работы осушителя можно повысить при помощи комбинации устройств разных видов и комплекса дополнительного оборудования (фильтров, ресиверов, циклонных сепараторов влаги).

Лучшие модели осушителей сжатого воздуха для компрессора

На сегодняшний день одними из наиболее востребованных моделей осушителей рассматриваемого типа являются:

FRIULAIR PCD 2:
- производительность: 200 л/мин;
- давление: 15 Бар;
- тип: рефрижераторный;
- страна: Италия;
- точка росы: +5 градусов;
- габариты: 370х515х475 мм;
- приблизительная стоимость: 129 тысяч рублей.

MIKROPOR MMD 3:
- производительность: 80 л/мин;
- давление: 16 Бар;
- тип: адсорбционный;
- страна: Турция;
- точка росы: -40 градусов;
- габариты: 320х310х560 мм;
- приблизительная стоимость: 69 тысяч рублей.

KRAFTMANN ADS 9:
- производительность: 150 л/мин;
- давление: 10 Бар;
- тип: адсорбционный;
- страна: Германия;
- точка росы: -70 градусов;
- габариты: 797х778х170 мм;
- приблизительная стоимость: 115 тысяч рублей.

Стоимость

Стоимость осушителей воздуха для компрессора зависит от множества параметров, в том числе от мощностных характеристик и страны-производителя. В связи с этим цены на подобного рода оборудования варьируются в пределах нескольких десятков тысяч и нескольких миллионов рублей.

Иными словами, чем мощнее нужен агрегат, тем больше за него придется заплатить.

Где купить осушитель сжатого воздуха?

В Москве

В Москве приобрести осушитель для компрессора можно в таких организациях, как:

«Компрессор»:
- официальный сайт: http://compressor.msk.ru;
- адрес: город Москва, улица Вавилова, дом 9А;
- телефон: +7 (499) 703-04-41.
«Ротор»:
- официальный сайт: https://rotorsnab.ru;
- адрес: город Москва, улица Сайкина, дом 6/5, помещение 1П, комната 5;
- телефон: +7 (495) 786-16-56.
«Kamu Compressor»:
- официальный сайт: https://air.stanki.ru;
- адрес: город Москва, улица Большая Семеновская, дом 40, строение 13;
- телефон: +7 (495) 134-51-53.

В Санкт-Петербурге

В Санкт-Петербурге продажей осушителей данного типа занимаются следующие компании:

«ПневмоАльянс»:
- официальный сайт: http://www.pnevmo.com;
- адрес: город Санкт-Петербург, проспект Непокоренных, дом 49;
- телефон: +7 (812) 441-36-44.
«Лиском»:
- официальный сайт: http://pnevmo-tools.com;
- адрес: город Санкт-Петербург, проспект Лабораторный, дом 23, офис 324;
- телефон: +7 (812) 545-45-98.
«Starkraft»:
- официальный сайт: https://spb.starkraft.ru;
- адрес: город Санкт-Петербург, улица Седова, дом 11;
- телефон: +7 (812) 313-28-94.

В заключение хотелось бы еще раз отметить, что заниматься подбором осушителя воздуха для компрессора должен только высококвалифицированный специалист, обладающий соответствующими знаниями. В противном случае результатом могут стать серьезные финансовые издержки, связанные с поломкой оборудования, повреждением выпускаемой продукции или полной остановкой производства.

Принцип работы осушителя воздуха в компрессорах.

Во время работы компрессорной установки воздух конденсируется внутри нее и внутри подключенных к агрегату потребителях. Причина – сжимаемая смесь содержит влагу, которая оседает на поверхностях. Чем это чревато? Промерзанием трубопровода при низких температурах, ускоренной коррозией труб, поломкой инструментов и рядом других проблем. Решение – осушитель воздуха. Как работает осушитель воздуха в компрессоре? Узнаем.

Осушение посредством охлаждения

Рефрижераторные устройства для устранения лишней влаги – недорогие, и по этой причине самые популярные. Работа основана на искусственной конденсации воздушного потока путем охлаждения до точки росы осушителя компрессора. Полученный в ходе такой процедуры конденсат принудительно выводится за пределы устройства.

Особенность рефрижераторных агрегатов в том, что они эффективны только в отапливаемых помещениях либо в иных местах, но с положительной температурой. В противном случае нужного результата не будет. Обычно для результативной работы устройства осушения воздушный поток внутри него охлаждается до +3 градусов Цельсия.

Осушение посредством абсорбции

Принцип работы осушителя воздуха в компрессорах с адсорбционным осушением достаточно прост. В емкости находится силикагель либо другой вариант адсорбирующего материала, который хорошо впитывает влагу. Через емкость пропускается воздушный поток, из которого забирается лишняя влага. Далее осуществляется холодное либо горячее восстановление адсорбирующих свойств материала. Горячее восстановление имеет четыре вида:

· Внутренний. Принцип работы осушителя воздуха для компрессора основывается на отборе части сухой воздушной смеси, которая нагревается нагревательным элементом и восстанавливает наполнитель.

· Внешний. Порядок действий аналогичен тому, что приведен выше, однако воздушная смесь забирается не изнутри устройства, а перед входом в него. Перед восстановлением смесь нагревается ТЭНами.

· Восстановление сжатием. Принцип работы осушителя для компрессора заключается в постоянной рециркуляции обогащенной влагой воздушной смеси, которая поддерживается высоким давлением.

· Восстановление вакуумом. Агрегат комплектуется вакуумным насосом, который подает воздушную смесь в емкость с адсорбирующим наполнителем и создает внутри него некоторое отрицательное давление.

Нетрудно догадаться, что компрессорные установки с горячим адсорбционным осушением потребляют больше электроэнергии по сравнению с другими. Перед тем, как выбрать осушитель воздуха для компрессора, убедитесь в том, что сеть рассчитана на такую нагрузку. Будьте готовы и к увеличенному расходу электрической энергии.

Как сделать правильный выбор?

Задались вопросом о том, как подобрать осушитель воздуха для компрессора? В первую очередь необходимо правильно выбрать точку росы конкретно для ваших условий эксплуатации компрессорной установки. Если не угадать со значением и выбрать слишком низкое, это приведет к перерасходу, а если чрезмерно высокое – есть риск ухудшения качества воздушной смеси. При выборе оборудования обратите внимание на ряд параметров:

· Производительность компрессорного агрегата.

· Необходимое выходное давление.

· Точка росы при заданном давлении.

Перед тем, как подобрать осушитель для компрессора, ознакомьтесь с таблицей поправочных коэффициентов. Такие таблицы есть у каждого производителя компрессорного оборудования. С их помощью можно подобрать оптимальное устройство для осушения воздуха. Уделите этому вопросу особое внимание, так как при неверном подборе оборудования будет не только ухудшение качества сжатой смеси, но и риск поломки компрессора.

«Во время работы компрессорной установки воздух конденсируется внутри нее и внутри подключенных к агрегату потребителях. Причина – сжимаемая смесь содержит влагу, которая оседает на поверхностях. Чем это чревато? Промерзанием трубопровода при низких температурах, ускоренной коррозией труб, поломкой инструментов и рядом других проблем. Решение – осушитель воздуха. Как работает осушитель воздуха в компрессоре? Узнаем.

Осушение посредством охлаждения

Осушение посредством абсорбции

Как сделать правильный выбор?

· Производительность компрессорного агрегата.

· Необходимое выходное давление.

· Точка росы при заданном давлении.

Устройство и принцип работы адсорбционных осушителей воздуха

Одним из источников энергии для разного промышленного оборудования и инструмента является сжатый воздух (СВ). Чтобы удалять из него лишнюю влагу, используются специальные устройства — осушители. По принципу работы они бывают 3 типов: мембранные, рефрижераторные и адсорбционные.

Про адсорбционные мы и расскажем ниже.

Область применения адсорбционных осушителей

стройки (для систем сжатого воздуха для пневмоинструмента);

все виды промышленных объектов, где используется оборудование на сжатом воздухе (от медицины и химической отрасли и до буровых установок);

хранение и морские перевозки сыпучих грузов;

Так выглядит осушитель в реальных условиях

Существуют и небольшие бытовые модели, которые можно ставить, например, в СТО или в небольшом ремонтном цехе. Но стоят они дороже, чем мембранные или рефрижераторные установки с такой же производительностью.

Устройство и принцип работы

Если по-простому: влага из СВ впитывается специальными веществами (адсорбентами). Периодически сами адсорбенты нужно высушивать от накопленной воды, или менять на новые.

Теперь более детально.

Каждый осушитель состоит из 2 сосудов, заполненных адсорбентом. Адсорбент в сосуде поделен на сегменты, которые медленно вращаются за счет роторного привода.

Сосуды работают поочередно: сначала один осушает СВ, а второй регенерирует (его адсорбент высушивается от накопленной влаги). Затем они меняются — второй начинает работать на осушку, а первый — регенерирует.

Схема выглядит примерно так:

СВ под давлением проходит через фильтры перед осушителем, очищаясь от примесей. Если воздух не очищать, адсорбент будет работать хуже, и быстрее загрязнится и потребует замены.

СВ поступает в один из сосудов, проходит через слой адсорбента, осушается и поступает дальше в сеть сжатого воздуха, откуда уже может браться потребителями (для компрессора, например). Влага остается в адсорбенте.

Второй сосуд в это время находится на регенерации — то есть адсорбент внутри него высушивается от накопленной влаги. Происходить это может двумя способами (про них расскажем чуть ниже).

Когда адсорбент в первом сосуде увлажнится, а во втором высохнет — они переключаются: первый начинает работать на регенерацию, а второй — сушить сжатый воздух.

Само устройство бывает нескольких видов. Отличается по:

способу регенерации адсорбента (по тому, каким именно принципом высушивается вещество в сосуде);

материалу, который используется в качестве адсорбента.

Виды по типу регенерации

Холодного типа. Часть уже осушенного СВ направляется из работающего сосуда через перемычку (жиклер) во второй сосуд, забирает влагу из его адсорбента и выбрасывается в атмосферу через глушитель. Более простой метод, применяется обычно на небольших объемах, позволяет экономить электроэнергию. Но взамен теряется около 10-15% от осушаемого потока (которые уходят на регенерацию).

Горячего типа. Бывает 2 типов: внешняя и вакуумная. При внешней для осушения адсорбента используется тот же сжатый воздух из второго сосуда, но нагретый и подаваемый под давлением выше атмосферного. Такие установки стоят дороже всего, и используются на больших объемах. При вакуумной регенерации принцип тот же, но воздух подается под давлением ниже атмосферного.

Виды по типу адсорбента

Для осушителей с регенерацией холодного типа применяется молекулярное сито (активированный оксид алюминия, или алюмогель).

Для «сушилок» горячего типа используется силикагель (вещество из кремниевых кислот и щелочных металлов) или цеолит (вещество из натрия и кальция).

Плюсы и минусы

простое обслуживание (впитывающие вещества нужно менять раз в несколько лет, и все);

самое эффективное осушение (по сравнению с осушителями других видов).

высокий ценник на осушители;

направленность только на «крупного» потребителя, которому нужно осушать большой объем сжатого воздуха;

возможность работать только с чистым воздухом (а значит нужно покупать и устанавливать еще и фильтр тонкой очистки);

адсорбционные установки эффективнее всего работают при температуре окружающей среды не выше -40º (поэтому их надо ставить в холодильные камеры).

Производители

Адсорбционные осушители выпускаются во многих странах, в том числе и у нас. Самые распространенные производители:

итальянские Ariacom и ABAC, выпускают установки от бытовых (с производительностью в 80 л/мин) и до промышленных (до 50830 л/мин);

итальянский ATS, выпускает модели только с холодной регенерацией, производительностью от 100 до 34000 л/мин;

Atlas Copco ( Швеция) — делают установки с холодной и горячей регенерацией производительностью от 60 до 22000 л/мин;

Kraftmann ( Германия) — выпускают только «холодные» осушители с производительностью от 150 до 160 000 л/мин (одни из самых мощных на рынке);

Spitzenreiter ( Россия) — выпускает «холодные» и «горячие» промышленные осушители с производительностью от 1900 до 260 000 л/мин, оборудование собирается на заводах в нескольких странах (Германия, Тайвань, США, датчики — в Швейцарии);

Remeza ( Беларусь) — «холодные» и «горячие» промышленные (от 2600 до 100 000 л/мин) осушители собираются в Беларуси, используются комплектующие итальянских и немецких производителей;

Ч КЗ (Россия, Челябинск) — одни из самых дешевых осушителей, могут быть с горячей или холодной регенерацией и иметь производительность от 1000 до 55 000 л/мин.

Основная разница между брендами во многом заключается в электронике, поскольку в остальном устройство осушителей несложное (2 сосуда, ротор, вещество-адсорбер).

Виды осушителей сжатого воздуха для компрессоров

Уровень влажности сжатого воздуха считается одним из главнейших критериев его качества, поскольку от этого показателя зависит корректность работы пневматических инструментов. С задачей удаления частиц масла или влаги в таких приборах наиболее эффективно справляются осушители воздуха для компрессоров. Они предотвращают образование конденсата в оборудовании и защищают его от коррозии.

1. Особенности работы
- 1.1. Рефрижераторные устройства
- 1.2. Приборы адсорбционного типа
- 1.3. Мембранные осушители
2. Практическое применение
Наиболее часто пользуются осушителями воздуха для компрессора в промышленной сфере, поскольку деятельность заводов сопряжена с постоянным образованием водяных и масляных паров в окружающей среде. Водоотделители состоят из корпуса, прикрепляемого к пневмопроводу, и стакана, комплектующегося дефлектором, заслонкой, фильтром, крыльчаткой и пробкой.

Такого рода оборудование имеет довольно простой принцип работы. Сжатый воздух, поступая в корпус агрегата, перемещается к крыльчатке, в которой начинает закручиваться с помощью направляющих лопастей. Частицы влаги, подвергшиеся действию центробежной силы, оседают на стенках стакана, откуда после конденсации скатываются на дно (отсюда их можно удалить, открыв специальную пробку). А воздушный поток направляется к дефлектору, оснащённому фильтром, удерживающим твёрдые частички загрязнений.

Осушители, используемые в компрессорных приборах, классифицируются по принципу действия. В зависимости от этого критерия их подразделяют на три типа:
- рефрижераторные;
- адсорбционные;
- мембранные.
Этот вид оборудования характеризуется высокой степенью надёжности, простотой и экономичностью технической реализации. Благодаря этому именно холодильные приборы получили наибольшее распространение среди пользователей. В процессе работы осушителя насыщенный парами прогретый воздух поступает в теплообменник, где он охлаждается, а частички влаги конденсируются в крупные капли, которые можно очень легко удалить.

У этого типа устройства несложная конструкция, что гарантирует довольно продолжительный срок эксплуатации. Дополнительным его преимуществом является отсутствие необходимости обслуживать прибор, а это снижает материальные расходы во время эксплуатации. К недостаткам же можно отнести невозможность применения агрегата в холодном помещении, невысокую степень осушения и отсутствие способности работать с воздушными массами низкой температуры.

Эти агрегаты имеют совершенно отличную от рефрижераторных водоотделителей конструкцию и принцип работы. В них используется не фреон, а специальное вещество вроде силикагеля или алюмагеля, которым заполняются две колонны устройства. Насыщенный влагой или масляными частицами воздух поступает в одну из колонн, в которой он осушается под действием адсорбента. Когда впитывающий материал начинает терять свойства, его подвергают продувке или нагреванию для восстановления поглощаемости. В это время осушающие задачи может выполнять вторая колонна с силикагелем.

Цена на такие приборы значительно выше, чем у рефрижераторных, зато они способны довести точку росы до показателя в -70 градусов. Таким образом, у этого типа оборудования есть несколько очень весомых преимуществ:
- высокий уровень осушения;
- отсутствие необходимости в частом обслуживании агрегата (наполнитель заменяется каждые 5 лет);
- возможность работы при низких температурных показателях.
Из недостатков, помимо стоимости, следует выделить потерю части осушаемого воздуха, особенно во время проведения холодной регенерации. Кроме того, такие аппараты требуют установки дополнительной фильтрующей системы перед сорбентом, что необходимо для очистки от твёрдых частиц и масляных вкраплений.

Конструкция осушителя сжатого воздуха для компрессора этого типа представлена корпусом, внутри которого располагаются мембраны, составленные из пучков волокон. По принципу работы прибор довольно прост: воздушный поток, проходя через мембрану, оставляет на волокнах детали частички водяной взвести, а благодаря разнице давления на входе и выходе устройства осуществляется окончательное осушение с точкой росы до -70 градусов.

Этот тип оборудования имеет довольно большое количество преимуществ. Наиболее значимыми среди них считаются:
- относительно маленькие габариты;
- возможность применения на открытых территориях, а также во взрывоопасных средах;
- длительный срок эксплуатации благодаря отсутствию движущихся частей;
- энергонезависимость;
- быстрый монтаж.
Однако такого рода установки нельзя использовать при высокой степени загрязнения окружающей среды. Да и пропускная способность их очень низкая.

Осушители воздуха используются во множестве технологических процессов, в которых требуется полное отсутствие влаги или минимальное её содержание. Можно выделить несколько наиболее распространённых областей их применения:
- химическую и фармацевтическую промышленность;
- транспортную индустрию при производстве тормозных систем большегрузных автомобилей и поездов;
- сферу изготовления телекоммуникационного кабельного оборудования;
- покрасочную отрасль;
- воздушные системы управления.
Отказ от использования осушителей в таких сферах может привести к попаданию частиц влаги или масел в детали устройства. Следствием этого зачастую оказывается повреждение продукции и технического оборудования вплоть до полной остановки производственного процесса.

Подбором осушителя должен заниматься компетентный специалист, поскольку это весьма сложная и ответственная миссия. Прежде чем приобрести оборудование, следует проанализировать условия, в которых оно будет использоваться, а уже после искать модель с необходимым показателем точки росы. Помимо этого, следует учесть несколько других параметров:
- температуру окружающей среды;
- данные максимальной пропускной способности устройства;
- температуру и давление входящего в прибор воздушного потока;
- ряд технических характеристик.
При выборе аппарата важно помнить, что в работе он способен проявлять значительно большую эффективность. Добиться этого можно, если дополнительно скомбинировать осушитель для компрессора с фильтром, ресивером и циклонным сепаратором влаги.

Цена водоотделителя зависит от большого количества параметров, главными из которых являются мощность и страна производства. В зависимости от этих показателей стоимость может колебаться от нескольких десятков тысяч до миллиона и более рублей.

Если покупатель не располагает большой суммой на приобретение устройства, его можно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется воспользоваться подручными материалами: фильтром для воды и силикагелевым наполнителем для кошачьих туалетов. А также нужен клеевой пистолет и небольшая металлическая или пластиковая трубка. Работа выполняется в следующем порядке:
1. 1. Подготавливается отрезок трубки такой длины, чтобы он при введении через крышку фильтра касался дна.
2. 2. В шлангочке просверливают отверстия для прохождения сжатого воздуха от пневматического устройства.
3. 3. К одному концу отрезка подсоединяется заглушка, предотвращающая его засорение при погружении в силикагель.
4. 4. Верх трубки вставляют в крышку фильтра, после чего герметизируют область соединения клеевым пистолетом.
5. 5. К крышке монтируют сетку, позволяющую защитить воздуховод от попадания в него наполнителя.
6. 6. В колбу засыпают силикагель, после чего вставляют крышку с трубкой, а конструкцию плотно закручивают.
К входному штуцеру готового осушителя подсоединяют шланг от компрессора, а к выходному — от пневматического инструмента. Такое приспособление может быть использовано, например, с краскопультом.

Самодельные устройства применяются только в личных целях для осуществления небольших проектов. В промышленное производство лучше внедрять профессиональные агрегаты проверенных изготовителей.