Осушитель сжатого воздуха: Осушитель сжатого воздуха для компрессора – Осушитель сжатого воздуха. Разновидности. Применение

Осушитель сжатого воздуха для компрессора: 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.

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.

к оглавлению ↑

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.

к оглавлению ↑

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.

 

Типы осушителей сжатого воздуха

При использовании компрессорного оборудования каждое производство сталкивается с проблемой образование конденсата в пневмомагистрали. В процессе сжатия, температура воздуха становится значительно выше температуры окружающей среды, он становится насыщен водяным паром. При попадании в пневмосеть, горячий воздух соприкасается с холодными стенами трубопровода, вследствие чего происходит процесс конденсации. Избыток влаги является серьезной проблемой для любого предприятия. Трубопровод подвергается коррозии, при минусовых температурах конденсат может замерзать, что также может привести к разрушению металлоконструкций. Влага является основной причиной выхода из строя клапанных систем. Таким образом, вопрос осушки сжатого воздуха является одним из самых значимых на любом производстве.

В зависимости от типа используемого оборудования, условий окружающей среды, где оно располагается и требований к сжатому воздуху существует несколько различных способов удаления конденсата.

При использовании на производстве поршневых компрессоров необходимо учитывать, что температура воздуха в конце сжатия у них выше, чем у винтовых компрессоров, таким образом, для эффективного удаления влаги требуется двухступенчатая система осушки. Если потребление воздуха происходит в непосредственной близости от установки (то есть длина пневмомагистрали невелика), для удаления излишней влаги можно использовать воздушный доохладитель в комплекте с циклонным сепаратором. Сжатый воздух попадает в доохладитель, где потоком холодного воздуха от вентилятора, его температура понижается на 15-20°С по сравнению с первоначальной. На данном этапе основная влага сконденсируется и удалится через клапан автоматического слива. Далее воздух поступает в циклонный влагосепаратор, где остатки конденсата удаляются под действием центробежных сил. Данный тип осушения является самым бюджетным и применяется в случае, если требуется точка росы не ниже 10°С.

В случае, если температура окружающей среды в цехе, где установлено оборудование, может опускаться ниже 10°С или длина пневмомагистрали достаточно велика, вместо циклонного сепаратора необходимо использовать осушитель рефрижераторного типа. Принцип работы рефрижераторного осушителя основан на взаимодействии сжатого воздуха, поступающего из компрессора с хладагентом, находящимся в осушителе. При испарении хладагента происходит понижение температуры сжатого воздуха до 3°С, далее воздух нагревается обратным потоком до температуры на 10-15°С ниже температуры окружающей среды. Таким образом, если температура в компрессорном цехе не будет опускаться ниже 3°С, конденсат образовываться не будет.

При использовании винтового компрессора, для достижения точки росы +3°С достаточно использовать только рефрижераторный осушитель, так как концевой доохладитель входит в состав винтовой компрессорной установки.

Если в помещении, где находится оборудование, температура опускается до 0°С, либо трубопровод проходит по улице, для эффективного удаления конденсата необходимо использовать адсорбционные осушители. Принцип работы данного типа осушителей основан на поглощении влаги специальным веществом – адсорбентом, находящимся в двух колоннах. Адсорбционные осушители выпускаются на два варианта точки росы: -40°С (в качестве адсорбента используется силикагель) и -70°С (в качестве адсорбента используется молекулярное сито). Установки с точкой росы -40°С чаще всего используются в промышленности, с точкой росы -70°С — в медицине и пищевом производстве. Сжатый воздух, насыщенный влагой, поступает в колонну с адсорбентом, где поглощается конденсат, а сухой воздух далее поступает в пневмосеть.

Данные осушители состоят из двух колонн: одна колонна осушает воздух, вторая в этот момент регенерируется. Переключение между колоннами происходит либо по таймеру (через определенный промежуток времени воздух перестает поступать в первую колонну, начинает поступать во вторую; в первой колонне происходит процесс регенерации) либо по датчику точки росы (в тот момент, как точка росы начинает расти, происходит автоматическое переключение колонн). Второй вариант установок считается более надежным и энергоэффективным. 

Адсорбционные осушители подразделяются на два типа: холодной и горячей регенерации. В первом случае регенерация адсорбента происходит путем продувки колонны горячим сжатым воздухом от компрессора (при этом имеются потери производительности по воздуху до 20%) во втором случае – регенерация происходит за счет установленного в осушителе нагревательного элемента (в таких установках потери производительности по сжатому воздуху отсутствуют). 

Промежуточное место между адсорбционными и рефрижераторными осушителями занимают мембранные осушители. Точка росы, достигаемая данным оборудованием, может варьироваться от 5°С до -20°С. Данные осушители состоят из плотно скомпонованного пучка полых волокон. Влажный воздух, поступая на вход осушителя, проходит внутрь волокна и задерживается там, в то время как влага проникает сквозь стенки волокна и удаляется конденсатоотводчиком. 

Менеджеры нашей компании помогут подобрать вам оптимальный способ осушки воздуха, подходящий для вашего предприятия.

Конструктивная схема рефрижераторного осушителя

14. Компрессор хладагента
15. Охладитель (конденсатор)
16. Осушитель/фильтр хладагента
17. Дополнительный термостат
18. Теплообменник воздух – хладагент
19. Байпасный канал
20. Аккумулятор хладагента

Конструктивная схема адсорбционного осушителя

Схема работы мембранного осушителя

Осушители сжатого воздуха для компрессорного оборудования

Осушение воздуха3 комментария к записи Для чего нужен осушитель воздуха в компрессорном оборудовании?

Осушитель воздуха для компрессорного оборудования

Излишне влажный воздух в жилом или рабочем помещении – это определенного рода проблема. Влажная среда способствует ускоренному размножению бактерий и грибков, что неполезно ни для легких человека, ни для стен помещения.

Но если «на бытовом уровне» чрезмерно сухой воздух также не относится к позитивным факторам, то для качественной и надежной работы пневматических сетей, пневматического оборудования необходим воздух, максимально избавленный от примесей воды. Поэтому компрессорные установки в большинстве случаев комплектуются осушителями сжатого воздуха.

Содержание статьи

Компрессором называется агрегат, предназначенный для повышения давления газов или жидкостей. Компрессор – базовая часть компрессорной установки (компрессорного оборудования), в состав которой входит также привод, система охлаждения, дополнительное оборудование.

Пневматический компрессор повышает давление воздуха, который далее подается в трубопроводы пневматических сетей. В этом случае частью дополнительного оборудования компрессорной установки могут быть осушители сжатого воздуха.

газовые обогреватели для дачи купить

Какие существуют газовые обогреватели для дачи купить, такой прибор или нет? Какой у них принцип работы, характеристики, как выбрать?

Как зависит плотность воздуха от температуры? Прочитайте об этом здесь. Полезная и важная информация! Узнайте новое для себя!

Осушители сжатого воздуха (осушители воздуха для компрессора) – устройства, предназначенные для понижения содержания влаги в воздушной массе, находящейся под давлением. Попадание воды в пневматические сети является фактором риска коррозии трубопроводов, преждевременного выхода из строя пневматического оборудования.

Основная функция осушителей сжатого воздуха, работающих в составе компрессорных установок – отвод конденсированной жидкости для препятствования возникновению очагов коррозии, воздушных утечек, формированию отложений в магистралях и узлах пневматических сетей.

газовые обогреватели для дачи купить

Главный критерий классификации осушителей воздуха, применяемых в компрессорных установках – принцип их действия. В соответствии с ним выделяют две основные группы осушающих устройств: рефрижераторные и адсорбционные; встречаются также и комбинированные модели.

Рефрижераторный осушитель сжатого воздуха, нередко называемый также холодильным или испарительно-конденсирующим, получил наибольшее распространение в силу простоты и надежности технических решений, экономичности.

Базовая схема работы рефрижераторных осушителей вкратце такова: воздух под давлением охлаждается в специальном холодильном контуре и освобождается от конденсата.

Образовавшийся конденсат впоследствии удаляется, а на выходе устройства в пневматическую сеть подается осушенный воздух. Осушение производится до точки росы – температуры, при которой из сжатого воздуха выпадает конденсат. Точка росы – это обычно + 3 °С.

Таким образом, если температура окружающего пневматическую сеть и пневматическое оборудование воздуха выше точки росы, степень осушения сжатого воздуха является вполне достаточной для обеспечения нормальной работы пневматического комплекса.

К основным преимуществам рефрижераторных осушителей относят относительно невысокую стоимость, низкий уровень энергопотребления и рабочих шумов, долговечность, простоту эксплуатации.

Кроме того, испарительно-конденсирующие осушители могут значительно различаться по своей производительности, что обеспечивает определенную универсальность применения устройств такого типа.

Адсорбционные (другие термины – роторные, сорбционные) осушители в своей работе базируются на поглощении из воздуха влаги с помощью адсорбентов – веществ с высокой способностью к влагопоглощению.

Адсорбент не должен утрачивать свои свойства в процессе работы, поэтому ему требуется регенерация.

Под регенерацией подразумевается удаление влаги из адсорбента.

Соответственно, различают два типа адсорбционных осушителей сжатого воздуха: с холодной и горячей регенерацией.

В устройствах первого типа влага из адсорбента отводится в атмосферу в результате его продувки уже осушенным воздухом.

Таким образом, при таком принципе работы неизбежны потери сжатого воздуха, которые обычно составляют порядка 2-3%. Горячая регенерация предполагает продувку адсорбента нагретым атмосферным воздухом. Подобный подход позволяет снизить потери сжатого воздуха практически до нуля.

Осушители адсорбционных типов более дорого стоят и менее экономичны в сравнении с рефрижераторными аналогами. Тем не менее, в определенных случаях показано применение именно адсорбционных осушителей.

Дело в том, что они способны осушать сжатый воздух до точки росы, лежащей в пределах от – 40 до – 70 °C. Подобная степень осушения необходима, к примеру, если пневматическая сеть работает на улице при отрицательных температурах.

Кроме того, повышенные требования к отсутствию примесей воды в сжатом воздухе предъявляются при работе некоторых видов лабораторного оборудования, при расположении пневматических систем в пожароопасных или взрывоопасных местах. Возможность достижения достаточно низких значений точки росы – наиболее значимое преимущество адсорбционных осушителей сжатого воздуха.

Боль в груди? И при этом тяжело дышать не хватает воздуха? Что делать?

Что такое настенный освежитель воздуха? Об этом вы можете прочитать вот тут, наиболее полная и актуальная информация.

Соляная лампа — купить? Окончательное решение вы сможете принять после прочтения данной статьи:
http://about-air.ru/vozduh_i_zdorovie/ionizatsiya-vozduha/solyanye-lampy-otzyvy.html. Вы узнаете много нового про соляные лампы и сможете решить, нужна ли она вам.

тяжело дышать не хватает воздуха

Нередко в отдельный тип выделяют мембранные осушители воздуха для компрессора. С их помощью влага из сжатого воздуха удаляется путем пропускания его через тонкие нитяные мембраны. Такого типа осушители применяют обычно для удаления влаги из небольших воздушных объемов.

Устройства мембранного типа компактны, не потребляют электроэнергии, не нуждаются в системах отведения конденсата. Но их пропускная способность довольно невелика, кроме того, при их использовании неизбежны заметные потери сжатого воздуха (до 20%).

Выбор конкретного осушителя воздуха для компрессора – сложная и ответственная задача, решение которой требует серьезной профессиональной подготовки. Во внимание при этом, прежде всего, принимаются условия эксплуатации пневматического оборудования.

В связи с этими условиями подбирается устройство с соответствующим значением точки росы. Необходимое значение точки росы обычно определяет принцип действия устройства, его принадлежность к одному из основных видов осушителей. Кроме этого, учитывается еще ряд параметров, важных для подбора осушителя воздуха для компрессора.

В их числе: температура окружающего воздуха (воды в случае водяного охлаждения) и воздуха, поступающего в осушитель; давление входного воздуха; пропускная способность (максимальная) осушителя; другие технические и эксплуатационные характеристики.

Осушитель воздуха для компрессора, будучи важной частью компрессорной установки, в немалой степени определяет безопасность, долговечность, надежность работы пневматического оборудования.

Эффективность функционирования осушителя, которая является необходимым условием качественной подготовки
сжатого воздуха для пневматической сети, можно повысить, используя комбинацию устройств разных видов, а также комплекс дополнительного оборудования, в частности фильтры, ресиверы, циклонные сепараторы влаги.

Видео — принцип работы осушителя воздуха

Типы осушителей сжатого воздуха. Как выбрать осушитель — «ГК НТЦ»

Принцип действия рефрижераторных, адсорбционных, мембранных осушителей.

При использовании компрессорного оборудования на производстве частой проблемой становится образование конденсата в пневмосистеме. В процессе сжатия температура воздуха значительно повышается, он становится насыщен водяным паром. При попадании в пневмосеть, горячий воздух соприкасается с холодными стенами трубопровода, вследствие чего происходит процесс конденсации. Избыток влаги является серьезной проблемой для любого предприятия: трубопроводы подвергаются коррозии, при минусовых температурах конденсат может замерзать, что препятствует нормальному прохождению воздуха, выводит из строя оборудование. Влага является основной причиной выхода из строя клапанных систем. Таким образом, вопрос осушки сжатого воздуха является одним из самых значимых на любом производстве. В зависимости от типа используемого оборудования, условий окружающей среды, где оно располагается и требований к сжатому воздуху существует несколько различных способов удаления конденсата. Наибольшее распространение получили: рефрижераторные (холодильные), адсорбционные и мембранные осушители. Компания ГК НТЦ предлагает осушители таких брендов, как EKOMAK(Турция) и Kraftmann (Германия).

Влажность воздуха. Основные понятия.

Самое общее определение можно сформулировать так: влажность — это мера, характеризующая содержание водяных паров в воздухе (или другом газе). На практике для количественного определения используют следующие понятия:

Абсолютная влажность — это величина, показывающая, какое количество паров воды содержится в заданном объеме воздуха. Это самое общее понятие, оно выражается в г/м3. При очень низкой влажности газа используется такой параметр как влагосодержание, единица измерения которого ppm (parts per million частей на миллион). Это абсолютная величина, которая характеризует число молекул воды на миллион молекул всей смеси. Ppm – более универсальная величина, она не зависит ни от температуры, ни от давления. Это и понятно количество молекул воды не может увеличиваться или уменьшаться при изменениях давления и температуры.

Относительная влажность — это понятие, используемое, как правило, в метеорологии. Оно определяется как отношение действительной влажности воздуха к его максимально возможной влажности. Другими словами, относительная влажность показывает, сколько еще влаги не хватает, чтобы при данных условиях окружающей среды началась конденсация. Данная величина характеризует степень насыщения воздуха водяным паром. Однако, относительная влажность неудобна для работы, так как она привязана к давлению, и к температуре газа. Более часто используется величина, называемая температурой точки росы.

Точка росы — это температура, при которой начинается процесс конденсации влаги. Практическое значение точки росы заключается в том, что оно показывает, какое максимальное количество влаги может содержаться в воздухе при указанной температуре. Действительно, фактическое количество воды, которое может удерживаться в постоянном объеме воздуха, зависит только от температуры. Понятие точки росы является наиболее удобным техническим параметром. Зная значение точки росы, мы можем утверждать, что количество влаги в заданном объеме воздуха не превысит определенного значения. Так, например, для точки росы +10°С количество влаги будет меньше или равно 9,51 г/ м3. Примерное максимальное количество влаги в воздухе в зависимости от температуры приведено в таблице:

Температура, 0С

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

Влажность,

Max, г/м3

0,29

0,45

07

1,08

1,61

2,37

3,42

4,98

6,86

9,51

13.04

17.09

23.76

31,64

41,83

 

Пример 1: Определение количества влаги в 1м3 воздуха:

Условия: Температура +20 °С, относительная влажность 60%.

Относительная влажность = (А / В) х 100%,

Где: А — фактическое содержание воды; В — содержание воды в состоянии насыщения (точка росы).

Воспользовавшись данными таблицы и вышеприведенной формулой, определяем фактическое содержание воды в состоянии насыщения при +20°С, что соответствует 17 г/м3. Тогда искомое количество воды равно 17 г/м3 х 0,6 = 10,2 г/м3.

При сжатии воздуха его способность удерживать влагу в виде пара зависит от степени уменьшения объема. Следовательно, если температура остается постоянной или существенно не возрастет, вода начнет конденсироваться. Сколько останется влаги при сжатии воздуха в компрессоре и сколько ее выпадет в осадок в виде конденсата?

Пример 2:  10 м3 атмосферного воздуха при +20 °С и 65% относительной влажности сжимается до

избыточного давления 7 бар (8 бар абсолютного). Сколько воды выпадет в конденсат?

Из приведенной выше таблицы видно, что при температуре +20 °С в воздухе может содержаться максимум 17.09 г/м3, а в 10 м3  соответственно 17,09 г/м3 х10 м3 = 170,9 г. При относительной влажности 65% воздух будет содержать170,9 г х 0,65 =111,1 г влаги. Объем сжатого воздуха при давлении 7 бар можно подсчитать, исходя из закона Бойля -Мариотта (При постоянной температуре и массе идеального газа произведение его давления и объёма постоянно):

P1 x V1 = P2 x V2; V2 = (P1 x V1) / P2

где Р1 — атмосферное давление равное 1,013 бар;

V2 = ( 1,013бар х 10 м3 )/ (7+1,013)бар = 1,26 м3

Далее определяем, что 1,26 м3 воздуха при +20°С может удерживать максимум

17,09 г х 1,26 = 21,5 г влаги.

Количество конденсата равняется общему количеству воды, содержащемуся в атмосферном воздухе, минус количество воды, которое может вобрать в себя сжатый воздух, а именно: 111,1 г — 21,5 г = 89,6 г.

Таким образом, после сжатия почти 90 грамм воды выпадет в виде конденсата. Во избежание вредного воздействия, которое может оказать конденсат на состояние магистрали и работу пневматического оборудования, его необходимо удалить.

 

Отрицательные факторы присутствия влаги в пневмосистеме.

  • водный конденсат, смешиваясь с маслом, создает эмульсию, забивая полости пневматических систем, вызывая поломки;
  • конденсат вызывает коррозию линий подачи воздуха,оксидные обломки и пыль загрязняют пневматические устройства и приводят к их поломкам;
  • при отрицательной температуре конденсат может замерзать в трубопроводах и вызвать разрывы или значительно уменьшить проходимость;
  • при покраске капли жидкости приводят к неоднородности слоя краски;
  • при пневмотранспортировке порошкообразных материалов (в том числе в пескоструйных установках) избыточная влажность вызывает слипание и блокировку транспортируемого продукта;
  • чаще всего конденсат недопустим в фармацевтической, пищевой и электронной промышленности;

При планировании системы осушения для вашего производства можно воспользоваться следующими стандартами: Международный стандарт DIN ISO 8573-1: устанавливает 6 классов чистоты воздуха и соответствующее каждому классу предельно допустимое содержание различных видов примесей, в том числе и содержание влаги.

Класс очистки

Максимальное остаточное содержание масла, мг/м3

Максимальное остаточное содержание твердых частиц

Максимальное остаточное содержание влаги

размер частиц, мкм

кол-во частиц, мг/м3

г/м3

точка росы сжатого воздуха, °C

1

0,01

0,1

0,1

0,003

-70

2

0,1

1

1

0,117

-40

3

1

5

5

0,88

-20

4

5

15

8

5,953

+3

5

25

40

10

7,732

+7

6

9,356

+10

 

Существует аналогичный российский ГОСТ 17433-80. При выборе необходимого оборудования следует руководствоваться заданными для оборудования предельно допустимыми значениями содержания примесей и влажности.

Класс загрязненности

Размер твердой частицы, мкм,

Содержание посторонних примесей, мг/м ГОСТ 17433-80 (СТ СЭВ 1704-79) Промышленная чистота. Сжатый воздух. Классы загрязненности (с Изменением N 1), не более

 

не более

Твердые частицы

Вода (в жидком состоянии)

Масла (в жидком состоянии)

0

0,5

0,001


Не допускаются

1


5


1

 

2

  

500

Не допускаются

3


10


2

Не допускаются

4

  

800

16

5


25


2

Не допускаются

6

  

800

16

7


40


4

Не допускаются

8

  

800

16

9


80


4

Не допускаются

10

  

800

16

11

  

Не допускаются

12

 

12,5

3200

25

13

Не регламентируется


25

Не допускаются

14

  

10000

100

 

Примечания:

1. Содержание посторонних примесей указано для воздуха, приведенного к условиям: температура 293,15 К (20 °С) и давление 1013,25 гПа (760 мм рт.ст.).

2. Размер твердой частицы принимается по наибольшему измеренному значению.

 

Промышленное оборудование для осушения сжатого воздуха. Методы осушки.

Сжатие воздуха в компрессоре приводит к образованию конденсата, поэтому необходимо использовать дополнительный сепаратор для отделения влаги. Однако этого тоже недостаточно, поскольку сжатый воздух, расширяясь в оборудовании, охлаждается независимо от условий среды, что сопровождается дополнительным выделением конденсата. Поэтому и встает вопрос об использовании специальных осушителей, обеспечивающих необходимую точку росы. Например, если осушитель имеет точку росы +3 °С, то дополнительное охлаждение сжатого воздуха до температуры не ниже + 3 °С не приведет к образованию конденсата.  Существуют различные методы осушки воздуха:

Рефрижераторные осушители. Осушка охлаждением.

Это наиболее широко применяемый в промышленности и наиболее экономичный тип осушителя. Стоимость такого осушителя в диапазоне производительностей от 3 до 20 м3/мин составляет примерно 15-20% от стоимости компрессорного оборудования. Сжатый воздух охлаждается хладагентом, а выпавший конденсат отводится. Воздух обычно охлаждается противоположным потоком хладагента в два этапа: предварительный – воздух — воздух; главный – воздух — хладагент. При этом достигается точка росы + 3°С. Конструктивная схема осушителя рефрижераторного типа:

 

Адсорбционные осушители.

Данные осушители состоят из двух колонн: одна колонна осушает воздух, вторая в этот момент регенерируется. Переключение между колоннами происходит либо по таймеру (через определенный промежуток времени воздух перестает поступать в первую колонну, начинает поступать во вторую; в первой колонне происходит процесс регенерации) либо по датчику точки росы (в тот момент, как точка росы начинает расти, происходит автоматическое переключение колонн). Второй вариант установок считается более надежным и энергоэффективным. В адсорбционном осушителе молекулы газа или пара притягиваются молекулярными силами адсорбента. Осушительным агентом является специальный гель (например, селикогель), который адсорбирует влагу. После каждого рабочего цикла требуется восстановление свойств агента, для этого используются два контейнера — один для осушки, другой для регенерации. Восстановление может быть холодным или горячим. Осушители с холодным восстановлением стоят дешевле, для регенерации используется сжатый воздух (т.е. потери до 15%). Осушитель с горячим восстановлением работает в обменном режиме, атмосферный воздух подогревается и используется для регенерации. В зависимости от используемого геля можно достичь точки росы до -70°С. Существуют адсорбционные осушители, которые в качестве осушительного агента используют молекулярные решетки кристаллизованные алюмосиликаты или цеолиты сферической или гранулированной формы). Как и все адсорбербенты, они имеют внутренние капилляры с большой площадью поверхности. Конструктивная схема адсорбционного сушителя типа:

 

Мембранные осушители.

Мембранный осушитель состоит из пучка полых волокон, которые открыты для водяных паров. Осушаемый воздух обтекает эти волокна. Осушка происходит за счет разницы давления между влажным воздухом внутри волокон и сухого воздуха, протекающего в обратном направлении. Для управления обратной продувкой не потребляется электрическая энергия, что позволяет использовать такие осушители во взрывоопасных средах. Одно из главных отличий от других осушителей заключается в следующем: мембранный осушитель в определенной пропорции уменьшает влажность воздуха, тогда как рефрижераторный и адсорбционные осушители понижают точку росы. Недостатком мембранных осушителей является их низкая пропускная способность и высокая стоимость.

 

Как выбрать осушитель сжатого воздуха.

При использовании на производстве поршневых компрессоров необходимо учитывать, что температура воздуха в конце сжатия у них выше, чем у винтовых компрессоров, таким образом, для эффективного удаления влаги требуется двухступенчатая система осушки. Если потребление воздуха происходит в непосредственной близости от установки (то есть длина пневмомагистрали невелика), для удаления излишней влаги можно использовать воздушный доохладитель в комплекте с циклонным сепаратором. Сжатый воздух попадает в доохладитель, где потоком холодного воздуха от вентилятора, его температура понижается на 15-20°С по сравнению с первоначальной. На данном этапе основная влага сконденсируется и удалится через клапан автоматического слива. Далее воздух поступает в циклонный влагосепаратор, где остатки конденсата удаляются под действием центробежных сил. Данный тип осушения является самым бюджетным и применяется в случае, если требуется точка росы не ниже 10°С. В случае, если температура окружающей среды в цехе, где установлено оборудование, может опускаться ниже 10°С или длина пневмомагистрали достаточно велика, вместо циклонного сепаратора необходимо использовать осушитель рефрижераторного типа. Принцип работы рефрижераторного осушителя основан на взаимодействии сжатого воздуха, поступающего из компрессора с хладагентом, находящимся в осушителе. При испарении хладагента происходит понижение температуры сжатого воздуха до 3°С, далее воздух нагревается обратным потоком до температуры на 10-15°С ниже температуры окружающей среды. Таким образом, если температура в компрессорном цехе не будет опускаться ниже 3°С, конденсат образовываться не будет. При использовании винтового компрессора, для достижения точки росы +3°С достаточно использовать только рефрижераторный осушитель, так как концевой доохладитель входит в состав винтовой компрессорной установки. Если в помещении, где находится оборудование, температура опускается до 0°С, либо трубопровод проходит по улице, для эффективного удаления конденсата необходимо использовать адсорбционные осушители. Принцип работы данного типа осушителей основан на поглощении влаги специальным веществом – адсорбентом, находящимся в двух колоннах. Адсорбционные осушители выпускаются на два варианта точки росы: -40°С (в качестве адсорбента используется силикагель) и -70°С (в качестве адсорбента используется молекулярное сито). Установки с точкой росы -40°С чаще всего используются в промышленности, с точкой росы -70°С — в медицине и пищевом производстве. Сжатый воздух, насыщенный влагой, поступает в колонну с адсорбентом, где поглощается конденсат, а сухой воздух далее поступает в пневмосеть.

Компания ГК НТЦ является официальным дистрибьютором ведущих мировых производителей компрессорного оборудования и оборудования воздухоподготовки. Наши сотрудники всегда помогут Вам с подбором оборудования, проконсультируют по вопросам эксплуатации. Технические специалисты компании на высоком уровне выполнят монтаж и техническое обслуживание компрессорного оборудования. С широким ассортиментом осушителей, техническими характеристиками Вы можете подробнее ознакомиться в разделе нашего сайта:

Купить осушитель сжатого воздуха – доставка со склада в Нижнем Новгороде  

как выбрать осушитель – Статьи – Aйр Техник в Москве

Почему необходимо очищать и осушать сжатый воздух?

Современные производственные системы и процессы требуют сжатый воздух высокого качества. Устранение влаги и очистка сжатого воздуха от примесей гарантирует высокое качество конечной продукции и эффективную работу технологического оборудования.

Окружающий атмосферный воздух, попадающий в компрессор, содержит влагу, которая конденсируясь при охлаждении на выходе из компрессора, превращается в воду. Количество воды в атмосферном воздухе зависит от температуры воздуха и относительной влажности.

05.06.2017

Почему необходимо очищать и осушать сжатый воздух?

Системы очистки и осушки сжатого воздуха

Современные производственные системы и процессы требуют сжатый воздух высокого качества.
Устранение влаги и очистка сжатого воздуха от примесей гарантирует высокое качество конечной продукции и эффективную работу технологического оборудования.

Окружающий атмосферный воздух, попадающий в компрессор, содержит влагу, которая конденсируясь при охлаждении на выходе из компрессора, превращается в воду. Количество воды в атмосферном воздухе зависит от температуры воздуха и относительной влажности.

Концентрация пыли в атмосфере существенно зависит от окружающих условий. К примеру, в сельской местности, где воздух наименее загрязнен, она составляет от 0,05 до 0,15 мг/м3, а в городском промышленном районе количество частиц в атмосферном воздухе может составить от 1 до 10 мг/м3.

 

Пример:

Компрессор с производительностью 5 м3/мин, 7,5 бар (30 кВт) за одну полную рабочую смену непрерывной работы (8 часов) подает в пневмосистему до 30 литров воды.

 

Идеальная система сжатого воздуха состоит из компрессора с конечным охладителем, циклонного сепаратора влаго-отделителя, предварительного фильтра перед холодильным или адсорбционным осушителем и высокоэффективной системы фильтрации в комплекте с системой обработки конденсата и накопительного ресивера.

Какой же осушитель сжатого воздуха использовать?

Это зависит в первую очередь от требований к содержанию влаги в сжатом воздухе, то есть от того, насколько необходимо осушить сжатый воздух.

Так как осушители холодильного типа (рефрижераторного типа) потребляют до 3% энергии, необходимой компрессору для производства сжатого воздуха, а адсорбционные осушители, в свою очередь, от 10 до 25%, то в большинстве случаев выгоднее использовать холодильные осушители.

Использование адсорбционных осушителей целесообразно только в том случае, если требуется получить сухой сжатый воздух с точкой росы до -20, -40 или -70°C.

Схема подготовки сжатоговоздуха

РЕФРИЖЕРАТОРНЫЙ ОСУШИТЕЛЬ СЖАТОГО ВОЗДУХА — полезные материалы от компании Fiac

image.inc (3).jpg

В сжатом воздухе всегда содержатся различные примеси в виде твердых, жидких и газообразных (парообразных) включений, таких как конденсат, пыль, окалина, ржавчина, компрессорное масло и т.п. Все эти примеси оказывают крайне негативное воздействие на потребителей сжатого воздуха. Так, например, конденсат может вызывать коррозию трубопроводов пневматической магистрали. Кроме того, влага «разжижает» масло, используемое для смазки пневматического инструмента. Всего лишь капля конденсата, попадающая при покраске на окрашиваемую поверхность, заставляет заново переделывать всю работу. Не меньший вред наносят и твердые загрязняющие компоненты, которые приводят к абразивному износу элементов пневматического оборудования.

Поэтому воздух, произведенный масляным компрессором, для нормальной работы пневматического оборудования не годится. Его в обязательном порядке необходимо осушить (удалить влагу) и очистить (удалить масло и твердые частицы). 

Таким образом, под подготовкой сжатого воздуха понимают его осушку (удаление влаги) и очистку (удаление масла и твердых частиц).

Несмотря на то, что подготовка воздуха необходима практически всегда, качество подготовки (качество сжатого воздуха) может быть различным. Оно определяется Стандартом DIN ISO 8573-1 (Подробнее>>). Стандарт устанавливает 6 классов чистоты воздуха и соответствующее каждому классу предельно допустимое содержание различных видов примесей.

В зависимости от требований к качеству сжатого воздуха используется то, или иное оборудование для его подготовки. 

Одним из самых распространенных типов оборудования, использующихся для этих целей, является рефрижераторный осушитель. Рефрижераторные осушители сжатого воздуха, обеспечивающие температуру точки росы +3оС, нашли широкое применение на промышленных предприятиях. Сам же метод такой осушки получил название «осушка охлаждением», т.е. сжатый воздух сначала охлаждается, а потом выделившийся при охлаждении конденсат отводится. 

Устройство и принцип работы рефрижераторного осушителя

image.inc.jpgРассмотрим устройство и принцип работы рефрижераторного осушителя. Осушитель состоит из двух контуров: воздуха и хладагента. Поступая  в  осушитель  горячий влажный  воздух,   последовательно   проходит  через  два теплообменника    типа  «воздух-воздух» (5) и «воздух-хладагент» (4). 
В теплообменнике «воздух-воздух» входящий теплый и влажный воздух передает тепло выходящему, сам при этом частично охлаждаясь.

Поэтому, система охлаждения может работать с меньшей мощностью, экономя, таким образом, до 40-50% энергии. Далее в теплообменнике «воздух-хладагент» (испарителе), уже хладагент (фреон R134A или R404A) кипит и забирает тепло сжатого воздуха. В процессе охлаждения происходит образование конденсата, после чего холодный воздух попадает в отделитель конденсата центробежного типа (6). Здесь под действием центробежных сил частицы конденсата оседают на боковой поверхности сепаратора, стекают на дно и в автоматическом режиме удаляются при помощи электроклапана сброса конденсата. Циркуляцию в осушителе хладагента обеспечивает холодильный компрессор (1). После компрессора сжатого воздуха сжатый и нагретый хладагент проходит через конденсатор (2), представляющий собой систему медных трубок, погруженных в пластинчатую структуру из алюминия. В конденсаторе хладагент охлаждается. Чтобы повысить эффективность охлаждения, на конденсаторе установлен осевой вентилятор (7). Далее, хладагент проходит через капиллярную трубку (3), где за счет сужения диаметра трубки происходит уменьшение давления хладагента и, соответственно, его охлаждение перед испарителем. 

Контроль температуры точки росы осуществляется специальным датчиком. Кроме того, в осушителе имеется система by-pass горячего газа (ее контур на схеме находится над холодильным компрессором). Эта система служит для исключения понижения температуры в испарителе ниже 0 оС и образования в нем льда. При понижении температуры в испарителе до минимально допустимого значения, электроклапан направляет хладагент по контуру by-pass в обход конденсатора. Горячий хладагент сразу поступает в испаритель, предотвращая его обледенение. 

Рассмотренное выше конструктивное исполнение рефрижераторного осушителя не единственное, но наиболее часто встречающееся на практике. А общий принцип работы рефрижераторных осушителей примерно одинаков у большинства производителей.

Основы расчета и выбора рефрижераторного осушителя

Выбор и расчет рефрижераторного осушителя осуществляется на основании его технических характеристик и с учетом корректирующих коэффициентов. Важно помнить, что технические характеристики осушителя, указанные в каталогах, соответствуют номинальным условиям. Например, если в характеристиках указано, что номинальная производительность осушителя составляет 1200 л/мин, то это означает следующее. Осушитель обеспечит заявленную температуру точки росы +3оС при прохождении через него 1200 л/мин воздуха, имеющего давление на входе в осушитель 7 бар, температуру на входе в осушитель +35оС, а температура окружающей среды при этом составляет +25оС.

Таким образом, для выбора осушителя необходимо учитывать три основных параметра:

• давление сжатого воздуха на входе в осушитель; 
• температуру сжатого воздуха на входе в осушитель; 
• температуру окружающей среды.

Таблица 1.

Бар 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Коэф. 0,54 0,67 0,77 0,85 0,93 1,00 1,06 1,11 1,15 1,18 1,21 1,23 1,25 1,27 1,28  
k1 — поправочный коэффициент в зависимости от рабочего давления

Таблица 2.

Температура окружающей среды, оС 25 30 35 40 45
Коэффициент 1,00 0,95 0,88 0,78 0,70
k2 — поправочный коэффициент в зависимости от температуры окружающей среды
Таблица 3.
Температура воздуха, оС 30 35 40 45
Коэффициент 1,20 1,00 0,82 0,67  
k3 — поправочный коэффициент в зависимости от температуры воздуха на входе в осушитель

Таблица 4.

Температура точки росы, оС 3 4 5 6 7 8 9 10
Коэффициент 1 1,02 1,05 1,07 1,1 1,12 1,15 1,18

Изменение любого из этих параметров может оказать существенное влияние на качество осушки. Поэтому при выборе осушителя используют таблицы корректирующих коэффициентов.

Пример. Определим, как изменится производительность осушителя при давлении сжатого воздуха на входе в осушитель 8 бар, температуре окружающей среды +25оС, температуре воздуха на входе в осушитель +45оС. Какое количество воздуха сможет эффективно обработать осушитель, чтобы обеспечить температуру точки росы +3оС? 
Рассмотрим в качестве примера рефрижераторный осушитель TDRY 12. Данный осушитель имеет номинальную производительность (производительность при номинальных условиях) 1200 л/мин.

Действительная производительность осушителя в зависимости от рабочих условий определяется так:
Qдейст = Qном х k1 x k2 x k3 x k4
Произведя расчет, получим, что при заданных условиях действительная производительность осушителя TDRY 12 составляет 852 л/мин. Это почти на 30% меньше номинальной производительности 1200 л/мин! Полученное значение 852 л/мин говорит о том количестве воздуха, обработав которое осушитель обеспечит требуемую температуру точки росы +3оС.

Изменим условие задачи и определим, какой необходим осушитель, чтобы для заданных условий обеспечить требуемую температуру точки росы +3оС при расходе воздуха 1200 л/мин? 

Выбор осушителя с учетом условий эксплуатации осуществляется на основании следующей формулы:
Qmin = Qтреб /(k1 x k2 x k3 x k4)

Выполнив расчет, получим, что минимальная производительность осушителя должна быть 1689 л/мин, т.е. в данном случае необходим осушитель TDRY 18.

Очевидно, что при повышении температуры сжатого воздуха на входе в осушитель его действительная производительность будет еще ниже. Поэтому, выбирать осушитель только по номинальной производительности без учета корректирующих коэффициентов нельзя. А ведь часто выбор осушителя осуществляется именно так, и в результате осушитель не в состоянии обеспечить необходимую температуру точки росы. 

Таким образом, при выборе рефрижераторного осушителя важно учитывать, что более высокое давление на входе в осушитель, в целом положительно, а более высокой температуры сжатого воздуха на входе в осушитель и более высокой температуры окружающей среды желательно избегать.

Полезные советы, касающиеся подготовки сжатого воздуха 

Существует несколько простых правил, позволяющих оптимизировать процесс подготовки сжатого воздуха. 

image.inc (1).jpg1. Всасываемый промышленным воздушным компрессором воздух должен иметь как можно более низкую температуру. Чем ниже температура всасываемого воздуха, тем меньше в ней содержится влаги. 

2. Сжатый воздух, выходящий из рефрижераторного осушителя, не должен охлаждаться ниже температуры точки росы +3оС! Иными словами, прокладка пневматической магистрали на улице или в неотапливаемом зимой помещении недопустима. При понижении температуры сжатого воздуха ниже температуры точки росы, произойдет повторное выделение конденсата.

3. Не следует делать скрытую проводку, т.е. прокладывать пневматическую магистраль в полу и стенах (даже в отапливаемых помещениях). 

4. Подготовку сжатого воздуха рекомендуется проводить по возможности непосредственно перед потребителями.


Выбрать рефрижераторный осушитель

Возврат к списку

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о