Typy sušiček stlačeného vzduchu. Jak vybrat sušičku.
Kondenzace je častým problémem stlačeného vzduchu ve výrobních procesech. Během stlačování se teplota vzduchu výrazně zvýší a vzduch se nasytí vodní párou. Horký vzduch vstupující do sítě stlačeného vzduchu přichází do styku se studenými stěnami potrubí a dochází ke kondenzaci. Nadměrná vlhkost představuje pro každou továrnu vážný problém: potrubí koroduje, kondenzát může při teplotách pod bodem mrazu zamrznout, což brání správnému proudění vzduchu a způsobuje poškození zařízení. Vlhkost je hlavní příčinou poruch ventilových systémů. Sušení stlačeným vzduchem je jedním z nejdůležitějších úkolů v každém výrobním procesu. V závislosti na typu použitého zařízení, prostředí, ve kterém je instalováno, a požadavcích na stlačený vzduch existuje několik různých metod odstraňování kondenzátu. Nejběžnější jsou chladicí sušičky, adsorpční sušičky a membránové sušičky. STC nabízí sušičky takových značek, jako jsou EKOMAK (Turecko) a Kraftmann (Německo).
Sušení stlačeného vzduchu pomocí membránové sušičky
Veškerý atmosférický vzduch obsahuje určité množství vodní páry. Při stlačování vzduchu se zvyšuje koncentrace vody. Aby se předešlo budoucím problémům při instalaci kompresoru, je třeba stlačený vzduch ošetřit. V tomto článku se zabýváme sušením vzduchu pomocí membránových sušiček.
Membránové sušičky využívají proces selektivní permeace plynných složek ve vzduchu. The dryer is a cylinder which houses thousands of tiny hollow polymer fibers with an inner coating. These fibers have selective permeation for the removal of water vapor. As filtered, wet compressed air enters the cylinder, the membrane coating allows water vapor to permeate the membrane wall and collect between the fibers, while the dry air continues through the fibers in the cylinder at almost the same pressure as the incoming wet air. The permeated water is vented to the atmosphere outside of the cylinder. The permeation or separation is caused by the difference in the partial pressure of a gas between the inside and the outside of the hollow fiber. Membrane dryers are simple to operate, silent while operating, have no moving parts, low power consumption and minimal service requirements (mainly filters upstream of the dryer). Kromě odstranění vody lze pomocí membrány dosáhnout také oddělení plynných složek, a to v závislosti na vlastnostech materiálu vláken. Separace různých plynů se dosahuje díky rozdílům ve velikosti molekul a rozpustnosti plynu v membráně. Plyny s menší molekulovou velikostí mají větší difúzi a lze je vhodně oddělit pomocí rozdílů v pohyblivosti. K výrobě generátorů dusíku tak lze použít specifické membrány, např.
V této e-knize o sušičkách stlačeného vzduchu se dozvíte více o účincích vlhkosti a o důležité roli, kterou sušičky hrají při úpravě vzduchu.
Máte dotazy nebo se chcete obrátit na odborníka?? Klikněte na tlačítko níže a my vás budeme brzy kontaktovat.
Co je vysoušecí nebo adsorpční sušení?
Obecný princip fungování vysoušečů vzduchu je jednoduchý: vlhký vzduch proudí přes hygroskopický materiál (typické používané materiály jsou silikagel, molekulární síta, aktivní oxid hlinitý) a tím se vysuší. Výměna vodní páry z vlhkého stlačeného vzduchu do hygroskopického materiálu neboli „vysoušedla“ způsobuje, že se vysoušedlo postupně nasycuje adsorbovanou vodou. Therefore, the desiccant needs to be regenerated regularly to regain its drying capacity, and adsorption air dryers are typically built with two drying vessels for that purpose: The first vessel will dry the incoming compressed air while the second one is being regenerated (Similar to the workings of a nitrogen generator). Each vessel („tower“) switches tasks when the other tower is completely regenerated. Typical PDP that can be achieved is.40°C, which makes these dryers suitable for providing very dry air for more critical applications. There are 4 different ways to regenerate the desiccant, and the method used determines the type of adsorption dryer. Energy-efficient types are usually more complex and, consequently, more expensive.
- Purge regenerated adsorption dryers („heatless-type dryers“). These dryers are best suited for smaller air flow rates. Proces regenerace probíhá pomocí stlačeného vzduchu („proplachování“) a vyžaduje přibližně 1,5 litru vody. 15–20% of the dryer’s nominal capacity at 7 bar(e) working pressure.
- Heated purge regenerated dryers. These dryers heat up the expanded purge air by means of an electric air heater and hence limit the required purge flow to around 8%. This type uses 25% less energy than heatless-type dryers.
- Blower regenerated dryers. Ambient air is blown over an electric heater and brought into contact with the wet desiccant in order to regenerate it. With this type of dryer, no compressed air is used to regenerate the desiccant material, thus the energy consumption is 40% lower than for heatless-type dryers.
- Heat of compression dryers („HOC“ dryers). In HOC dryers the desiccant is regenerated by using the available heat of the compressor. Instead of evacuating the compressed air heat in an after-cooler, the hot air is used to regenerate the desiccant. This type of dryer can provide a typical PDP of.20 °C bez přidání energie. A lower PDP can also be obtained by adding extra heaters.
Guaranteed separation and drainage of the condensation water must always be arranged before adsorption drying. If the compressed air has been produced using oil-lubricated compressors, an oil separating filter must also be fitted upstream of the drying equipment. In most cases a particle filter is required after adsorption drying. HOC dryers can only be used with oil-free compressors since they produce heat at sufficiently high temperatures for dryer regeneration A special type of HOC dryer is the rotary drum adsorption dryer. This type of dryer has a rotating drum filled with desiccant of which one sector (a quarter) is regenerated by means of a partial flow of hot compressed air (at 130–200˚C) from the compressor. Regenerovaný vzduch se následně ochladí, kondenzát se odvede a vzduch se přes ejektor vrátí do hlavního proudu stlačeného vzduchu. Zbytek plochy bubnu (tři čtvrtiny) slouží k vysoušení stlačeného vzduchu přicházejícího z dochlazovače kompresoru. Sušička HOC zamezuje ztrátám stlačeného vzduchu a spotřeba energie je omezena na energii potřebnou k otáčení bubnu. Například sušička s kapacitou 1000 l/s spotřebuje pouze 120 W elektrické energie. Kromě toho nedochází ke ztrátám stlačeného vzduchu a nejsou potřeba olejové filtry ani filtry pevných částic.
Různé sušičky stlačeného vzduchu pro kompresory
Obsah vlhkosti ve stlačeném vzduchu je základním kritériem kvality, protože je nezbytný pro správnou funkci nástrojů na stlačený vzduch. Vysoušeče kompresorů jsou nejúčinnějším způsobem odstraňování olejových částic nebo vlhkosti z těchto zařízení. Zabraňují kondenzaci vlhkosti v zařízení a chrání je před korozí.
Kompresorové sušičky se nejčastěji používají v průmyslovém odvětví, protože ve všech procesech a zařízeních neustále vznikají vodní a olejové páry v prostředí. Odlučovače vody se skládají ze skříně připevněné k pneumatickému potrubí a pléna vybaveného deflektorem, klapkou, filtrem, oběžným kolem a zátkou.
Tento typ zařízení má poměrně jednoduchý princip fungování. Stlačený vzduch vstupující do skříně jednotky se pohybuje k oběžnému kolu, kde jej začnou vířit vodicí lopatky. Částice vlhkosti působící odstředivou silou se usazují na stěnách nádrže a odtud se po kondenzaci kutálejí ke dnu (odkud je lze odstranit otevřením speciální zátky). Proud vzduchu je veden do deflektoru s filtrem, který zadržuje pevné částice.
Odvlhčovače používané v kompresorových jednotkách se dělí podle principu činnosti na následující kategorie. Podle tohoto kritéria se dělí na tři typy:
Tento typ zařízení se vyznačuje vysokou spolehlivostí, jednoduchostí a hospodárným technickým provedením. Díky tomu jsou chladicí jednotky mezi uživateli nejoblíbenější. Vzduch nasáklý tepelnými parami vstupuje během provozu odvlhčovače do výměníku tepla, kde se ochladí a částečky vlhkosti zkondenzují do větších kapek, které lze snadno odstranit.
Tento typ zařízení má nekomplikovanou konstrukci, která zaručuje poměrně dlouhou životnost. Další výhodou je, že jednotka je bezúdržbová, což snižuje náklady na materiál během provozu. Jeho nevýhodou je nemožnost použití v chladných prostorách, nízký stupeň odvlhčování a neschopnost zpracovat vzduch o nízké teplotě.
Konstrukce a princip činnosti těchto jednotek se zcela liší od chladicích odlučovačů vody. Nepoužívají freon, ale speciální látku, jako je silikagel nebo alumina gel, která se používá k vyplnění dvou sloupců zařízení. Vzduch nasycený vlhkostí nebo olejovými částicemi vstupuje do jednoho ze sloupců, kde je vysušen adsorbentem. Když adsorbent začne ztrácet svou kapacitu, je pročištěn nebo zahřát, aby znovu získal svou absorpční schopnost. Během této doby může druhá silikagelová kolona provádět sušení.
Jsou mnohem dražší než chladicí jednotky, ale jsou schopny dosáhnout rosného bodu až ±10 °C.70 stupňů Celsia. Tento typ zařízení má tedy několik velmi významných výhod:
- Vysoká úroveň odvlhčování;
- Není nutná častá údržba jednotky (náplň se vyměňuje každých 5 let);
- Schopnost pracovat při nízkých teplotách.
Nevýhodou je kromě nákladů také ztráta části vysušeného vzduchu, zejména při regeneraci za studena. Kromě toho tyto jednotky vyžadují další filtrační systém před sorbentem k odstranění pevných částic a olejových nečistot.
Sušičky stlačeného vzduchu pro kompresory tohoto typu jsou konstruovány s pláštěm obsahujícím membrány tvořené svazky vláken. Princip fungování zařízení je poměrně jednoduchý: proud vzduchu procházející membránou zanechává ve vláknech zařízení suspendované částice vody; díky rozdílu tlaků na vstupu a výstupu zařízení je dosaženo konečného rosného bodu zařízení.70 stupňů.
Tento typ zařízení má několik výhod. Nejdůležitější z nich jsou:
- Relativně malé rozměry;
- Lze použít v otevřených prostorách a v prostředí s nebezpečím výbuchu;
- Dlouhá životnost díky absenci pohyblivých částí;
- Energeticky nezávislé;
- Rychlá instalace.
Tento typ instalace však nelze použít ve vysoce znečištěném prostředí. A jejich propustnost je velmi nízká.
Odvlhčovače se používají v mnoha procesech, které vyžadují malou nebo žádnou vlhkost:
Jak vyrobit odvlhčovač pro kompresor vlastníma rukama
Odlučovač vlhkosti pro kompresor je zařízení, které odděluje olej od přiváděného vzduchu. Spotřebič je kvalitní filtrační systém. Takový nástroj našel široké uplatnění ve strojírenských dílnách i v různých výrobních provozech, kde zaměstnanci musí provádět velké objemy různých operací.
Odlučovač vody pro kompresor je kvalitní filtr. Díky tomuto separátoru lze dosáhnout optimálních pracovních podmínek. Čistí také vzduch nasávaný ze vzduchového čerpadla. Nyní je v konstrukci olejový filtr nebo panelový filtr. Je zapotřebí pro přípravu směsi plynů. Po úplném vyčištění dodává pneumatický systém do zařízení vzduch, který je zcela zbaven vlhkosti. Při provozu pískovače se často používají lapače vlhkosti.
Odlučovač vlhkosti zpracovává vzduchové hmoty předtím, než se dostanou do vzduchového kompresoru. Je důležité vědět, že stříkací zařízení by nemělo být používáno bez tohoto zařízení. Jinak by se předčasně rozpadl. Také kvalita nátěru se výrazně sníží. Proud vzduchu je pečlivě čištěn, aby byl zbaven jemných pevných a kapalných částic.
Často se používají zařízení typu cyklon nebo vír. Tento druh zařízení zachycuje velmi účinně nejjemnější částice vody díky tomu, že uvnitř konstrukce dochází k vířivému proudění. Kapalné částice se usazují na vnitřní straně krytu. Čistý stlačený vzduch se pak přivádí do kompresoru. Pádla jsou namontována uvnitř, aby se maximalizovala účinnost. Kapky oleje a vody se odvádějí během pohybu. Ty jsou v ladicím programu zhuštěny a poté odstraněny.
Minimální velikost frakce, kterou je odlučovač vlhkosti schopen zachytit, má přímý vliv na konečný výsledek čištění. Pro průmyslové aplikace se používají jednotky, které mohou provádět jemnou přípravu. Ty filtrují částice ze vzduchu o velikosti 5 μm. Běžné modely používané v malých zařízeních jsou obvykle vybaveny filtry, které mohou zachytit frakce vody o velikosti přibližně 15 μm.
Před zakoupením zařízení je třeba dodržet maximální tlak, který má být udržován. Filtr kompresoru je často schopen pracovat při tlaku 7 barů. Kvalita konečného procesu na tomto parametru nezávisí. Je však důležité mít na paměti, že vysoušecí prostředek musí odpovídat kompresoru. Je třeba vzít v úvahu výkon, který má být dodáván, a zatížení, které má být přenášeno systémem stlačeného vzduchu.
Existuje několik základních typů vzduchových filtrů pro průmyslové a spotřebitelské použití. Před nákupem je nutné definovat úkoly, které má zařízení plnit. To je užitečné při výběru správného typu jednotky. Základní typy přístrojů:
Zvláštností odlučovače vlhkosti je velmi účinná separace oleje, vody a pevných látek z proudu vzduchu. Musí být připojen k olejovému kompresoru, který ošetřuje všechny součásti s vysokou intenzitou. Modulární filtry se používají i ve větších provozech. Tato konstrukce obsahuje odlučovač vlhkosti. Filtr je samostatný prvek, ale sám o sobě nemůže fungovat jako filtr. Moduly jsou řízeny pomocí řídicí jednotky. Vysílá příkazy všem konstrukčním prvkům stroje, nejen lapači vlhkosti.
Různé výrobní oblasti mají různé požadavky na stupeň čištění. Vzduchová stříkací pistole vyžaduje filtry s nízkou propustností. Zařízení na odlučování jemného prachu tyto úkoly dobře plní. Ve výrobě jsou požadavky na filtraci často minimální. V takovém případě se často sleduje maximální objem vzduchu. Důležitým faktorem může být také seznam částic, které je filtr schopen zachytit. Pro tyto aplikace se často volí odlučovače vody a oleje.
Pokud výrobní proces vyžaduje pouze zachycení přebytečné vlhkosti, často se kupují standardní filtrační sušičky. Tato zařízení nemohou zaručit filtraci pevných částic ze vzduchu.
Lapače vlhkosti výrazně usnadňují provoz vzduchové pistole a kompresoru. Mohou být použity k vytvoření stabilního provozu zařízení. V současné době jsou na trhu velmi oblíbené cyklonové filtry. Tyto jednotky mají několik jasných výhod:
- 1. Poměrně jednoduchá konstrukce, zvládne ji i neodborník.
- 2. Konkurenční ceny. Náklady na toto vybavení jsou relativně nízké.
- 3. Tyto jednotky mají velmi vysokou účinnost.
- 4. Cyklónové filtry jsou schopny zachytit velké kapky kondenzátu.
- 5. Jednotky se snadno ovládají a snadno udržují.
- 6. Jejich konstrukce předpokládá hrubé předčištění proudu vzduchu.
Menší výrobní závody často používají tato zařízení. Lidé je kupují také pro domácí účely.
Konstrukce a princip fungování membránové sušičky.
Naše membránová sušička se skládá z pouzdra (1), vstupní trysky (2), výstupní trysky (3), dvou koncových uzávěrů (4) a sušícího modulu, který je umístěn uvnitř pouzdra a skládá se z řady nejtenčích trubek se speciálním membránovým povlakem. Pokud je odvlhčovač dodáván bez automatického odvodu kondenzátu, uvidíme na jeho plášti pod jednou z koncovek několik otvorů, kterými se odvádí vodní pára. Kromě toho je třeba poznamenat, že někteří výrobci mohou do skříně dodatečně instalovat pomocný filtr k čištění přiváděného stlačeného vzduchu.
Princip fungování membránové sušičky je jednoduchý: vlhký stlačený vzduch proudí z kompresoru do skříně odvlhčovače přes vstupní potrubí. Jak bylo uvedeno výše, uvnitř skříně máme speciální mikrotrubičky, které mají různé rychlosti proudění pro molekuly vody a molekuly vzduchu. Díky této vlastnosti mikrotrubiček prochází stlačený vzduch bez překážek podél celého sušícího modulu; molekuly vody se hromadí na vnější straně trubiček a jsou ze sušičky odstraňovány vyfukováním do sucha; nasycený vzduch je pak odváděn jako vodní pára speciálními otvory na plášti sušičky.
Odvlhčování vzduchu absorpcí
Provoz vysoušecí sušičky absorpcí je velmi jednoduchý. Absorpční kapalina se nalije do pracovní nádrže a absorbuje vlhkost. Vlhký vzduch se naplní do nádrže a absorpční kapalina jej pohltí.
Dalším krokem je regenerace vysoušecího materiálu, která může být studená nebo horká. Horké se dělí na 4 typy:
Je třeba poznamenat, že takové kompresorové zařízení spotřebuje větší množství elektrické energie.
Funkce a princip činnosti
Nadměrná vlhkost v potrubí, a to jak ve formě par, tak ve formě kapalného skupenství, může způsobit vážné problémy až po zastavení výroby. Mezi nejpravděpodobnější důsledky vlhkosti v pneumatickém systému patří:
- Zamrzání obnažených vzduchových potrubí.
- Koroze vzduchových potrubí.
- Rozbití pneumatického nářadí, ventilů a jiných uzavíracích ventilů atd.
K odstranění vodní páry se používají speciální zařízení, která se nazývají sušičky stlačeného vzduchu. Tyto jednotky účinně odstraňují vodní páru ze vzduchu a zabraňují pronikání vlhkosti do různých aplikací.Procesy. Princip činnosti sušičky závisí na typu kompresoru.
Vzorec je tedy následující:
Kde. V je požadovaný, požadovaný výkon odvlhčovače. Jmenovitá kapacita. Kolik vzduchu potřebujeme odvlhčit. F1, F2, F3, F4. Převezmeme korekční faktory z tabulek.
Příklad výpočtu. Musíme vybrat sušičku, která musí odvlhčit 1500 litrů vzduchu za minutu. Sušička se umístí za šroubový kompresor. Teplota stlačeného vzduchu za kompresorem se pohybuje v rozmezí 45 °C. Standardní tlak vzduchu je 7 atmosfér. Okolní teplota se bude pohybovat kolem 30 °C. Požadujeme rosný bod 5 °C, což je požadovaná hodnota pro požadovaný výkon kompresoru. Z tabulek převezměte požadované koeficienty a vložte je do vzorce:
V požadavek. = 1500 / (1 х 0.95 х 0.67 x 1) V požadavek. = 2356 litrů za minutu.
Tento příklad ukazuje, že výkon odvlhčovače není vždy stejný jako výkon kompresoru. Vše závisí na vnějších faktorech a vlastnostech stlačeného vzduchu, které se upravují pomocí korekčních faktorů. Je třeba také poznamenat, že tyto hodnoty jsou převzaty z uživatelské příručky odvlhčovače Kraftmann. Tyto údaje se mohou u jiných výrobců mírně lišit.
