Система осушения воздуха компрессора

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.

Осушитель сжатого воздуха: его устройство и применение

В большинстве технологических циклов сжатый воздух, используется так же часто, как и электроэнергия. Воздух, который используется компрессором, всегда содержит большое количество влаги. В процессе сжатия воздушной смеси происходит концентрация водяных паров, что приводит к ее конденсации в трубах пневмосети.

  1. Назначение и принцип действия
  2. Типы осушителей
  3. Область применения

Назначение и принцип действия

Избыток влаги в трубах, в парообразном и жидком агрегатном состоянии, может привести к серьезным проблемам, вплоть до остановки производства. К наиболее вероятным последствиям наличия влаги в пневмосети можно отнести:

  • Промерзание открытых участков воздухопроводов.
  • Коррозию воздушных магистралей.
  • Поломку пневмоинструмента, вентилей и другой запорной арматуры и пр.

Для удаления паров воды, применяются специальные устройства под названием осушители сжатого воздуха. Эти аппараты эффективно удаляют водяной пар из воздуха предотвращая попадание влаги в различные тех.процессы. Принцип действия осушителя зависит от его типа.

Типы осушителей

На сегодняшний день современная промышленность предлагает несколько типов таких аппаратов.

Фреоновые

Принцип действия устройств такого типа заключается в искусственной конденсации влаги из воздушной смеси посредством ее охлаждения. Фреоновый или как их еще называют, рефрижераторный осушитель сжатого воздуха для компрессора можно использовать в том случае, если пневмосеть находится в пределах отапливаемого помещения.

Десикантные устройства с холодным восстановлением свойств наполнителя

Сжатый воздух от компрессора поступает в емкость с наполнителем, в качестве которого чаще всего используется силикагель или любой другой адсорбент, задерживающий пары влаги. Холодная регенерация есть не что иное, как просушивание адсорбента, для восстановления его адсорбирующих качеств. Восстановление десиканта производится частью сухого воздуха. К недостаткам адсорбционных осушителей воздуха после компрессора можно отнести значительные потери сжатого воздуха при восстановлении адсорбционных свойств десиканта.

Такие устройства, чаще всего комплектуются фильтрующими элементами, которые задерживают твердые частицы до 0,01 мкм. и некоторую часть конденсата. Он выводится из устройства посредством поплавкового конденсатоотводчика. Остальная влага задерживается адсорбентом.

Адсорбционные, с горячей регенерацией

По принципу своей работы, осушители с горячей регенерацией адсорбента ничем не отличаются от устройств, описанных выше. Главные отличия не в способе удаления влаги из воздуха, а в способе восстановления свойств адсорбента. Существует четыре типа горячей просушки наполнителя:

  • Внутренняя. В осушителях такого типа для восстановления свойств адсорбирующего вещества, производится отбор уже сухой воздушной смеси и вместе с наполнителем нагревается внутри устройства при помощи ТЭНов.
  • Внешняя. В аппаратах с внешним нагревом используется воздух, который нагревается перед поступлением в устройство.
  • Восстановление десиканта теплом от сжатия воздушной смеси. После регенерации, обогащенная влагой смесь, под давлением возвращается в воздушную систему для повторного использования.
  • Вакуумное восстановление свойств адсорбирующего вещества. Благодаря вакуумному насосу, воздушная смесь подается в емкость с наполнителем, создавая внутри бака с адсорбентом отрицательное давление.

Мембранные

Принцип действия этих аппаратов основан на задержке молекул воды, при прохождении воздушного потока через отверстия в мембранах. Основным преимуществом таких устройств является долговечность, они не нуждаются в обслуживании и электропитании.

Бесфреоновые

Такие осушители представляют собой аппарат, собранный из нескольких радиаторов, охлаждаемых мощными вентиляторами.

Воздушный поток, проходя по оребренным трубам радиатора, охлаждается до того момента, пока на радиаторах не выпадает конденсат, который собирается в конденсатоприемник, после чего сливается. Простота конструкции и долговечность – вот основные достоинства этого устройства.

Читайте также  Выбор компрессора для пневмоинструмента

Область применения

Такие устройства применяются практически во всех технологических процессах, где необходима воздушная смесь с отсутствием или минимальным содержанием влаги. Чаще всего эти аппараты применяются:

  • В химической, фармацевтической, нефтеперерабатывающей отрасли промышленности.
  • В производстве телекоммуникационной кабельной продукции.
  • Для приведения в действие пневмоинструмента.
  • В воздушных системах управления.
  • В покрасочных камерах.
  • В тормозной системе большегрузных автомобилей и поездов.

В связи с высокой стоимостью осушителей, многие руководители небольших предприятий отказываются от использования такого оборудования, чем увеличивают риск выхода из строя всей пневматической системы. В условиях небольшого производства, для питания пневмоинструмента, вместо полноценного осушителя можно использовать влагоотделители (циклоны), установленные перед каждым потребителем.

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

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.

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.

    Основные методы осушения воздуха

    Избыточная влага является одной из главных причин повреждения и разрушения зданий , особенно в российских условиях, когда намокшие стены под действием низких температур замерзают, в результате чего бетон и кирпичная кладка подвержены растрескиванию, что приводит к преждевременному выходу сооружений из строя. Не столь катастрофичны, но, тем не менее, значительны последствия избыточной влажности при хранении различного рода материалов и изделий. Для всех материалов существует состояние, в котором они находятся в равновесии с окружающей средой. Чаще всего колебания влажности являются единственным либо наиболее важным фактором, вызывающим нестабильность свойств материалов.

    Ниже приводятся несколько примеров проявления негативного влияния повышенной влажности:

    • заржавевшие металлические изделия;
    • слежавшиеся порошки и сахар;
    • пораженные коррозией выключатели и контакты;
    • пониженное электрическое сопротивление изолирующих материалов;
    • плесень на текстильных изделиях и мехах;
    • размягчившиеся и разрушенные картонные коробки;
    • потеря окраски и появление пятен на упаковках и готовой продукции. При использовании эффективных методов и средств борьбы с избыточной влажностью достигаются следующие результаты:
    • Продолжительность хранения увеличивается, так как сдерживается развитие различных процессов, вызывающих ухудшение потребительских свойств;
    • Сохраняется стабильность упаковочного материала;
    • Достигается оптимальное содержание влаги в продукции, удается избежать ее коагуляции. Наряду с указанным, поддержание необходимого уровня влажности является ключевым фактором обеспечения ряда технологических процессов производства. При этом достигается следующее:
    • Сохраняются первоначальные характеристики активных компонентов в сырьевых материалах и полуфабрикатах;
    • Снижается рост бактерий;
    • Уменьшаются затраты на техническое обслуживание и длительность простоев в результате предотвращения прилипания перерабатываемых продуктов к технологическому оборудованию и его засорения;
    • Устраняются колебания качества вследствие изменения влажности или температуры.

    Метод основан на физической способности теплого воздуха удерживать большее количество водяных паров по сравнению с холодным. Указанный метод реализуется средствами вентиляции с предварительным подогревом свежего воздуха. Схематично осушка воздуха методом ассимиляции представлена на рис. 1.

    Данный метод в ряде случаев (бассейны, погреба, складские помещения, гальванические цеха и т.п.) является недостаточно эффективным в силу двух причин:

    1. Способность поглощения воздухом водяных паров ограничена и не постоянна, будучи зависима от времени года, температуры и абсолютной влажности атмосферного воздуха.
    2. Рассматриваемый метод характеризуется повышенным энергопотреблением в связи с наличием безвозвратных потерь явного (расходуемого на подогрев приточного воздуха) и скрытого (содержащегося в удаляемых с воздухом парах воды) тепла. Следует отметить, что скрытая часть тепла (энтальпии), определяемая теплотой испарения воды, составляет значительную долю общих потерь. С каждым килограммом влаги при этом теряется 580 ккал (2,4 мДж).

    Этот метод основан на сорбционных (влагопоглощающих) свойствах некоторых веществ сорбентов . Имея пористо капиллярную структуру с химическим импергированием, сорбенты извлекают водяной пар из воздуха. По мере насыщения сорбента влагой эффекивность осушения снижается. Поэтому сорбент нужно периодически регенерировать, т.е. выпаривать из него влагу путем продувания потоком горячего воздуха. Схематично осушка воздуха методом адсорбции представлена на рис. 2.

    К недостаткам рассматриваемого метода, как и в предыдущем случае, относится повышенное энергопотребление в связи с наличием безвозвратных потерь явного и скрытого тепла. При этом следует отметить, что в данном случае осуществляется нагрев относительно небольшого количества воздуха в регенерирующем плече (ок. 25 30% от количества воздуха, циркулирующего в основном контуре) до значительно более высоких температур (порядка 150 °С). К недостаткам также относится ограниченный срок службы сорбента, особенно в случае использования солей лития, подверженных вымыванию при отклонении от номинальных технологических режимов работы. Более практичным является использование силикагеля на стекловолоконном носителе. Принцип действия адсорбционных осушителей производства фирмы HB COTES A/S (Дания) представлен на рис.3

    Этот метод основан на принципе конденсации водяных паров , содержащихся в воздухе, при охлаждении его ниже точки росы. Осушка воздуха с использованием конденсационного метода схематично представлена на рис. 4.

    Метод реализуется с использованием принципа теплового удара, создаваемого при работе холодильного контура с расположенными непосредственно друг за другом испарителем и конденсатором. Принцип действия осушителей конденсационного типа производства фирмы DANTHERM A/S (Дания) представлен на рис. 5.

    Осушитель конденсационного типа состоит из компрессорной холодильной установки, используемой для создания охлажденной поверхности, и вентилятора, подающего воздушные массы на эту поверхность для обеспечения контакта с ней влажного воздуха. Воздух, прошедший через систему осушения и, следовательно, утративший определенную часть содержащейся в нем влаги, вновь подается в помещение и смешивается с находящимся в нем воздухом. Таким образом, абсолютная и относительная влажность воздуха в помещении постепенно снижаются. Характерной особенностью метода является тот факт, что соответствующие энергетические переходы осуществляются в пределах замкнутого консервативного цикла, формируемого в пределах обслуживаемого помещения, внутри которого имеет место рециркуляционный воздухообмен. В качестве отдельных компонент теплового баланса выступают регенерация энергии за счет перехода скрытого тепла в явное при конденсации удаляемой влаги, а также преобразование электрической и механической энергии, связанной с работой компрессора и вентиляторов, в явное тепло. В результате количество тепла, отдаваемого на конденсаторе, превышает количество тепла, отбираемого на испарителе. Вследствие этого, наряду с осушением воздуха, осуществляется его подогрев. При этом разница температур на входе и выходе из осушителя находится в пределах 35 °С .

    Сопоставление конденсационного и сорбционного методов осушения воздуха представлено на рис.6

    Обращает на себя внимание, что у конденсационных осушителей с ростом температуры воздуха имеет место увеличение влагосъема на 1 кВт потребляемой энергии. У адсорбционных осушителей указанная зависимость является обратной и менее выраженной по сравнению с конденсационными осушителями. Кроме того, эффективность конденсационных осушителей резко падает с уменьшением относительной влажности воздуха, в то время как у адсорбционных осушителей данная зависимость значительно слабее. В результате можно четко выделить области преимущественного использования каждого из сопоставляемых типов осушителей, что на рис. 6 обозначено затенением. С экономической точки зрения конденсационный метод является более эффективным по сравнению с сорбционным при высоких значениях температуры и относительной влажности. Вместе с тем, сорбционные осушители способны поддерживать чрезвычайно низкую относительную влажность, вплоть до 2%, при температурах до 20°С. Применение сорбционных осушителей является оправданным на ледовых площадках, молокозаводах, в винных и пивных погребах, охлаждающих туннелях, морозильных камерах, овощехранилищах и т.п. В плавательных бассейнах, где согласно действующим нормативам температура воды должна быть не менее 26 °С, а температура воздуха должна превышать ее на 12 °С, безусловными преимуществами обладают осушители конденсационного типа. Аналогичная ситуация имеет место при сушке пиломатериалов, проведении косметических ремонтов помещений, в музеях, зрительных залах, котельных, прачечных и на ряде других объектов подобного рода.

    Как выбрать осушитель сжатого воздуха.

    Выбор осушителя сжатого воздуха

    В данной статье мы расскажем об основных типах осушителей и их выборе.

    Обычный атмосферный воздух, входящий в компрессор всегда содержит пар. При сжатии увеличивается температура воздуха и концентрация пара. Далее при попадении его в систему распределения воздух охлаждается и влага конденсируется. К примеру при 25 градусах и влажности в 75% компрессор производительностью 20 м3/мин за 8 часов производит 165 л воды и если он не оснащен дохладителем, то она попадает в воздушную систему, вызывая коррозию, нежелательные отложения и снижение давление воздуха. Конденсат приводит к значительному износу оборудования и снижению качества продукции производства. Для уменьшения количества влаги используют дохладители, которые могут уменьшить количество производимого воздуха со 165 л за смену до 50 л за смену.

    На Российских предприятиях нередко используют следующий метод для удаления конденсата – это метод продувок. В низких точках трубопровода делают специальные отверстия, через которые выходит вода вместе со сжатым воздухом. У этого метода есть недостаток – это большие потери сжатого воздуха, которые могут достигать до 30% от общего потребления. Из-за этих потерь для компрессора производительностью 20 м3/мин только в месяц затраты на электроэнергию составляют примерно 35 тыс. руб.

    Сжатый воздух охлаждается, когда происходит изменение давления от сжатого до атмосферного, например при покраске. Конденсат является негативным продуктом, отрицательно влияя на качество продуктов.
    Когда воздух охлаждают настолько, что влажность достигает 100%, то говорят, что он был охлажден до точки росы. Например если температура воздуха 12-14 градусов и 100% влажность, то это ведет к конденсации 50% влаги, содержащейся в воздухе.
    Атмосферная точка росы и точка росы под давлением различны. Например если точка росы при атмосферном давлении составляет -34 гардуса, а при избыточном давлении 6,8 атмосфер всего -10 градусов.

    Выделяют следующие типы осушителей:
    • Рефрежираторные (холодильные): нециклические, циклические.
    • Адсорбционные: с внутренним нагревом, с принудительной вентиляцией и подогревом, с внешним нагревом, с использованием теплого сжатого воздуха, без нагрева
    • Деликвисцентные
    • Мембранные

    Рефрижераторные осушители

    В рефрижераторном осушителе используется принцип, который по существу используется в кондиционерах и холодильниках. Они как правило обеспечивают точку росы при температуре 2-4 °С при стандартных условиях.
    Преимуществами рефрижераторных осушителей являются:
    низкая стоимость, низкие расходы, низкая стоимость обслуживания, наличие масла не влияет на его работу.
    Основным недостатком является ограниченная возможность снижения точки росы.

    В нециклических рефрижераторных осушителях применяется капиллярная система трубок или клапан расширительный термостатический при соединении с байпасным клапаном горящего газа для компенсации колебаний нагрузки и предотвращения заморозки в условиях малой загруженности.
    Его преимущества это: быстрый отклик на изменение воздушного потока, высоко точно устанавливаемая низкая точка росы, непрерывная работа компрессора.
    Недостатком является отсутствие экономии при отсутствии воздушного потока или его небольшом потоке.

    Циклические рефрижераторные осушители
    Они используют тепловую емкость, которая окружает теплообменник охладитель/воздух. Это сосуд с жидкостью или др. в-вом с большой теплоемкостью и высокой теплопроводностью, в которой находится теплообменник. При снижении нагрузки тепловая емкость остается холодной и позволяет компрессору отключиться. Некоторые из более мощных осушителей при снижении нагрузки на компрессор переводят его в режим холостого хода.
    Преимуществом является неэкономичная работа при неполном воздушном потоке или его отсутствии.

    Недостатками его являются: не точно настраиваемая точка росы, из-за частых запусков и остановок износ установки, увеличенная стоимость и размер.

    Адсорбционные осушители

    В адсорбционных осушителях регенеративного типа используют адсорбент, который задерживает водяной пар, находящийся в сжатом воздухе. Жидкость удаляется из адсорбента путем продувания осушенным воздухом атмосферного давления, нагрева внутри или снаружи или комбинацией обоих этих способов регенерации.
    Как правило осушители имеют две колонны. В одной из них происходит процесс осушки сжатого воздуха, в то же в время как в другой идет процесс регенерации. В адсорбционных осушителях, где не используется нагрев, на регенерацию расходуется 10-18% воздуха. Возможно получение точек росы от -20 до -70 °С.
    Преимуществами являются низкие значения точек росы без опасности замерзания влаги. Осушители с регенерацией только сжатым воздухом без нагрева могут управляться пневматически и устанавливаться во взрывоопасных местах.
    Недостатки: высокая стоимость установок, необходимость замены адсорбента (из-за наличия масла в воздухе адсорбент со временем загрязняется и у него падает производительность), высокая стоимость эксплуатации (применение таких осушителей увеличивает стоимость сжатого воздуха на 25% и более).

    Регенеративные осушители, использующие тепло сжатия, которые используют тепло, выделяющееся в процессе сжатия воздуха, для регенерации адсорбента. Они регенерируются теплом, что очень выгодно в случае использования безмасляных компрессоров, которым в любом случае приходится рассеивать образовавшееся в результате работы тепло.

    Эту проблему можно решить двумя путями.
    Осушитель с единственным резервуаром или с вращающимся барабаном может обеспечить точки росы -40 и -16 °С. Температура точки росы будет на 50 градусов ниже температуры охлаждения осушителя. Осушитель с двумя башнями с использованием малого количества осушенного воздуха обеспечит постоянную точку росы в -40 грудусов.
    Преимущества: небольшие затраты электроэнергии, малая занимаемая площадь, возможность получения низких значений точек росы, практически отсутствие потерь сжатого воздуха.
    Недостатком является ограничение использования только в безмасляных винтовых компрессорах или компрессорах, имеющих высокую температуру выходящего сжатого воздуха, точка росы может изменяться в зависимости от нагрузки, наблюдается также зависимость изменения температуры окружающего воздуха и сжатого воздуха на выходе.

    Деликвисцентные осушители

    В данном типе осушителей влага удаляется благодаря химической реакции с веществом-адсорбентом, продукты которой превращаются в жидкость и удаляются при помощи ручного или автоматического слива конденсата. По мере реагирования активного вещества оно добавляется. Деликвисцентные осушители изготавливаются в виде единой колонны, и им не требуется электроэнергия. В них отсутствуют какие-либо движущиеся части. Этот осушитель представляет собой сосуд, заполненный гигроскопическим веществом на основе солей кальция или натрия, оборудованный клапаном для слива конденсата. Точка росы понижается на 10 градусов и зависит от температуры воздуха на входе. Адсорбент расходуется только когда в осушитель поступает влажный воздух.
    Преимущества – это низкая стоимость установки, незначительные потери давления, абсолютная экономия электроэнергии, отсутствие движущихся механизмов, может быть установлен вне помещения, защита от замораживания воздуха, может использоваться в загрязненных или опасных условиях.
    Недостатки деликвисцентного осушителя: ограничение понижения точки росы, невозможность глубокого осушения воздуха, расход адсорбента, в случае поломки клапана автоматического слива раствор солей может попасть в магистраль и вызвать поломки, некоторые адсорбенты разрушаются при температуре выше 30 градусов, масло в сжатом воздухе может покрыть адсорбент пленкой тем самым снизить его эффективность, высокие расходы на обслуживание.
    Из-за маленьких значений точки росы данный вид осушителей не используется на территории России.

    Мембранные осушители

    Принцип работы мембранных осушителей основывается на способности специальных мембран пропускать пар и не пропускать воздух. Таким образом с помощью мембранных осушителей возможно понизить точку росы на 32 градуса. До -40 °С можно довести точку росы при дополнительном расходе сжатого воздуха. При этом понижение точки росы составит 55 °С.

    Их преимуществами является небольшая стоимость монтажа, небольшой размер, низкая стоимость сервисного обслуживания, возможность установки в различных условиях в том числе и в опасных условиях, отсутствие движущихся частей и работа без потребления энергии.

    Недостатком является ограниченная пропускная способность, большие затраты сухого воздуха, издержки энергии, возможность загрязнения мембраны маслом.

    Выбор осушителя
    Решение о выборе осушителя должен принимать профессионал в этой области, отлично разбирающийся в процессах осушения воздуха. Очень важно знать необходимую степень осушения.
    Оптимальная точка росы является необходимым условием успешной работы предприятия. Слишком низкая точка росы может привести к высоким расходам, в то же время высокая точка росы может обойтись гораздо дороже из-за поломки оборудования, остановки производства или повреждения выпускаемой продукции.

    Наиболее важными задачами является отсутствие конденсата и заморозки. Из этого определятся оптимальная точка росы.
    Для правильного выбора требуется следующая информация:
    1. Давление воздуха на входе
    2. Температура воздуха на входе
    3. Максимальная пропускная способность м3/мин
    4. Температура окружающего воздуха или температура воды (если для охлаждения используется вода)
    5. Желаемая точка росы под давлением

    Необходимо рассчитать потери давления на фильтрах и в самом осушителе, потребляемые им электроэнергию и сжатый воздух, стоимость расходных материалов и частоту из замены. При правильном выборе осушителя стоимость воздуха увеличивается не более 25%, а при неправильном потери могут составить более 50%.

    Установка осушителя
    Осушители обязательно устанавливаться на входе и на выходе. Размещение и тип фильтра зависят от типа осушителя. Чаще всего перед всеми осушителями применяют коалесцирующие фильтры для отсечения капель влаги и масла.
    Рекомендуется очищать воздух и от механических примесей перед рефрижераторным осушителем, особенно если конденсат сливается механизмом поплавкового типа. На выходе ставят также коалесцирующие фильтры. Осушители и фильтры необходимо снабжать байпасными клапанами, для их обслуживания или замены без перекрытия всей системы сжатого воздуха.
    На всех фильтра обязательно использование индикаторов давления и индикаторов необходимости сервисного обслуживания. Нельзя устанавливать байпасы никаких компонентов в системах дыхания. Некоторые системы сжатого воздуха требуют двойной системы подготовки воздуха для её замены без простоя.

    Выбор поставщика осушителей

    Мы рассмотрели разнообразные технологии осушки воздуха с перечислением плюсов и минусов. Некоторые технологии эффективнее по сравнению с другими и наоборот в различных условиях. Однако зачастую практические результаты разнятся с теорией. Например, регенерация адсорбента сжатым воздухом более энергозатратна по сравнению с регенерацией теплом. При этом на рынке существует много производителей, с регенерацией теплом, где энергозатраты на нагрев значительно выше по сравнению с затратами на адсорбент.

    Подобную ситуацию можно наблюдать в циклических холодильных осушителях с емкостями тепла. При неполной нагрузке он менее эффективет по сравнению с нециклическим, т.к. нельзя избежать потерь энергии в теплообменниках на границах тепловой емкости и воздуха и тепловой емкости с хладогентом.

    Большинство компаний производящих фильтры и осушители стараются уменьшить себестоимость, что часто делается в ущерб рабочим параметрам. Доминирующей величиной является потребление электроэнергии.

    Еще одним из важных вопросов является соответствие оборудования для подготовки сжатого воздуха и соответствие рабочим параметрам.

    Чаще всего основные параметры выглядят одинаково, различается лишь разница в цене. Некоторые параметры, например, могут вообще не указываться. При проведении контрольного тестирования было выявлено, что ни один из испытуемых образцов не соответствовал объявленным требованиям. При этом не тестировалась надежность осушителей. Отклонения, а именно завышенная производительность, и результат несоответствие заявленной точки росы на выходе, перепады давления более 0,5 бар.

    В случае если все же бюджет на подготовку воздуха ограничен, следует более скрупулёзно подойти к расчету осушителя. Возможно что точка росы +3 °С избыточна и достаточно всего +10 °С. В этом случае возможно сэкономить до 70% расходов на осушитель. Производительость вырастет в 2 раза. Такой же расчет справедлив и для магистральных фильтров.

    Наиболее простой и надежный способ – это обратиться к специалистам компании ООО «ПРОМСНАБГРУПП» и максимально полно определить задачу и расставить приоритеты. Но не стоит забывать, что мы подбираем только оптимальные решения, конечный выбор конечно же за вами.