Холодильная осушка, адсорбционная осушка

«Температура воздуха в средней полосе России составит 30 °С, относительная влажность 80%, давление воздуха 758 мм ртутного столба» - слова, которые мы каждый день слышим по радио и телевизору в прогнозах погоды. И мало кто знает, что значит 80% относительная влажность. Всем известно, что воздух содержит в себе воду в парообразном состоянии. А вот сколько именно воды и что это значит для системы сжатого воздуха на предприятии? Именно на этот вопрос мы сейчас попытаемся ответить.

Возьмем в качестве примера предприятие среднего размера с компрессором, производительностью 540 м³/час, не оборудованным устройствами осушки. На улице тепло и прогноз погоды мы только что слышали – 30 °С, 80% относительная влажность воздуха. Тогда за 8-часовую смену в пневмомагистраль будет попадать 83 литра воды! Тяжело себе представить, что небольшой компрессор может гнать столько воды в сеть. Не верите, что так много? Спросите у людей, обслуживающих пневмосеть, сколько они сливают воды, например, из ресиверов?

Вода в пневмосети приводит ко множеству неприятных последствий: коррозии трубопровода, повреждению пневмоинструмента, к браку конечной продукции. В холодное время существует опасность замерзания конденсата, что грозит полной остановкой производства. Для того, чтобы избежать всех этих неприятностей, сжатый воздух необходимо осушать, то есть удалять из него влагу. В настоящее время применяются следующие методы осушения сжатого воздуха: холодильное, адсорбционное.

Холодильная осушка

Холодильное осушение основано на том, что количество воды в парообразном состоянии, содержащееся в сжатом воздухе, очень сильно зависит от его температуры и достаточно совсем немного понизить температуру насыщенного сжатого воздуха для того, чтобы выпал конденсат. Прогоняя сжатый воздух через холодильный контур, воздух остужается до температуры 3-5 °С. Конденсат удаляется, и в пневмосеть поступает воздух с точкой росы 3-5 °С. Что значит точка росы 5 градусов? Это значит, что для того, чтобы из этого воздуха выпал конденсат, его необходимо остудить до температуры, ниже 5°С. Таким образом, если производство находится в отапливаемом цехе, сжатый воздух будет сухим достаточно для подавляющего большинства возможных применений. Кроме того, холодильное оборудование стоит недорого и просто в обслуживании.

Когда холодильное осушение неприемлемо? После осушения до точки росы 5 градусов, в нашем примере все равно в сеть будет попадать в парообразном состоянии 2,5 литра воды за смену. Если пневмосеть пролегает по улице, то в холодное время эта вода обязательно конденсируется и может замерзнуть. Очевидно, что в данном примере холодильная осушка не подходит. Здесь необходимо понизить точку росы сжатого воздуха до -20 или даже -70°С, в зависимости от климата, где оборудование будет эксплуатироваться. Кроме того, бывают случаи, когда в силу технологических требований, следует подавать сжатый воздух с отрицательной точкой росы. В таком случае необходимо применять адсорбционный метод осушения. С помощью метода адсорбции, можно осушать сжатый воздух, в зависимости от адсорбера от -20 до -70°С.

Адсорбционная осушка

Адсорбционная осушка бывает двух видов: холодной и горячей регенерации. Когда дессикант насыщается влагой из сжатого воздуха, ее необходимо оттуда удалять. В адсорбционных осушителях холодной регенерации для этих целей используется часть сжатого воздуха, который расширяют до атмосферного давления, пропускают через дессикант и выбрасывают. Плюсом такого метода является простота эксплуатации и относительная невысокая стоимость. Однако на регенерацию тратится около 20 % сжатого воздуха компрессором, что делает такие установки крайне дорогими в эксплуатации. Альтернативой такому методу является адсорбция с горячей регенерации, в котором вместо сжатого воздуха для регенерации используется нагретый с помощью ТЭН атмосферный воздух. В результате за счет отсутствия потерь сжатого воздуха можно подбирать меньший по производительности компрессор и единственными потерями будут потери на нагрев воздуха при регенерации, что делает систему очень дешевой в эксплуатации.

Остальные методы осушки применяются довольно редко и имеют специальное назначение. Это осушение методом абсорбции, мембранная осушка и чрезмерное сжатие.