Jak działają osuszacze sprężonego powietrza?

Na naszej stronie niejednokrotnie publikowaliśmy artykuły, w których wspomnieliśmy czym są osuszacze sprężonego powietrza, jak niezwykle istotne jest dopasowanie odpowiedniego osuszacza w systemie sprężonego powietrza, a nawet jaki osuszacz wybrać. Skupiliśmy uwagę na zasadności wykorzystania osuszaczy w różnych formach zastosowania sprężonego powietrza, odpowiadaliśmy jaki osuszacz wybrać, by był właściwie dopasowany do indywidualnych potrzeb oraz przyjrzeliśmy się parametrom i zastosowaniu osuszaczy. W tym artykule po części wracamy do tego wszystkiego, ale i przede wszystkim skupiamy się na zasadzie działania osuszaczy wykorzystywanych w procesie dostarczania sprężonego powietrza. Zacznijmy jednak od początku.

Sprężone powietrze to medium, które wykorzystuje się w wielu zakładach przemysłowych. Trudno się temu dziwić, skoro jest bezpieczne, niezawodne, a do tego jeszcze ogólnie dostępne. Ponadto stanowi doskonałą alternatywę dla energii elektrycznej. Może służyć do bardzo szerokiego zastosowania.

Do urządzeń uzdatniających sprężone powietrze zalicza się osuszacz sprężonego powietrza. Mowa tu o urządzeniach skutecznie i sprawnie eliminujących wodę i parę wodną z powietrza, które jest emitowane przez sprężarkę. Jak zapewne każdy zdaje sobie sprawę, wilgoć w przewodach instalacji sprężonego powietrza może prowadzić do wielu strat.

Wywołuje korozję osprzętu, przyczynia się do zamarzania zewnętrznych przewodów, a w konsekwencji tego, do awarii całej instalacji. Tak więc woda stanowi duże zagrożenie dla wielu urządzeń elektrycznych i maszyn. Na szczęście istnieją metody, dzięki którym można tę wilgoć wyeliminować.

Profesjonalny osuszacz sprężonego powietrza zapobiega szkodliwemu wpływowi wody na funkcjonowanie instalacji. Stosując to nowoczesne rozwiązanie można przede wszystkim uniknąć przerwania kosztownych procesów produkcji, a także serwisowania elementów instalacji. Również tym sposobem można uniknąć potrzeby zakupu nowego sprzętu, co mogłoby wiązać się z awarią obecnego.

Technologie osuszania sprężonego powietrza

Obecnie na rynku mamy dostęp do kilku rodzajów osuszaczy sprężonego powietrza. Zasada działania każdego z nich jest nieco inna. Wyróżnia się następujące technologie osuszania: chłodnicze, adsorpcyjne, tandemowe, membranowe. Ważnym parametrem tych urządzeń jest temperatura, w której dochodzi do rozpoczęcia procesu skraplania pary wodnej przy aktualnym ciśnieniu roboczym. Zależnie od tego, do jakich celów ma być przeznaczony osuszacz, powinien spełniać określone wymagania co do danej zawartości. Znając wymagania urządzenia, posługując się specjalną tabelą, można wyczytać temperaturę punktu rosy.

W jakich branżach stosuje się sprężone powietrze?

Prawdą jest to, że sprężone powietrze jest powszechnie stosowane w przemyśle. Ponadto ma wiele zastosowań. Wbrew pozorom zapotrzebowanie na odpowiednio uzdatnione sprężone powietrze nieustannie rośnie. Główne zastosowania sprężonego powietrza to: napęd pneumatyczny, transport pneumatyczny, automatyka pneumatyczna, obróbka powierzchni, nośnik, powietrze warsztatowe, pakowanie.

Przykładowo w przemyśle spożywczym sprężone powietrze stosuje się podczas transportu produktów do wytwarzania azotu, obierania, krojenia i pakowania. W zakładach chemicznych wykorzystuje się je do oczyszczania, osuszania i przenoszenia produktów, tworzenia kurtyn powietrznych, wytwarzania azotu czy sterowania zaworami. W motoryzacji służy do pompowania opon, lakierowania i wielu innych prac, które wykonuje się przy użyciu narzędzi zasilanych powietrzem.

W przemyśle farmaceutycznym również wykorzystuje się sprężone powietrze. Przydaje się ono tam do oczyszczania i osuszania produktów, kontrolowania sprzętu podczas produkcji. Zakłady przemysłowe wykorzystują sprężone powietrze do uruchomienia różnego rodzaju narzędzi, urządzeń i sprzętu – sprzęty dźwigowe, do prac wykończeniowych, czyszczenia czy osuszania, ogrzewania i chłodzenia.

Trzeba mieć na uwadze to, że jeden osuszacz nie może służyć do zastosowania w każdym miejscu z uwagi na to, że sprężone powietrze musi być pozbawione w wymaganym stopniu zanieczyszczeń i wody. W związku z tym kupując osuszacz, trzeba dokonać właściwego wyboru.

Jak wybrać osuszacze sprężonego powietrza?

Wybór osuszacza wbrew temu, co się wydaje, nie jest taki oczywisty i łatwy. Jednym z kryteriów wyboru jest bez wątpienia norma ISO 8573-1. W ten sposób dokonuje się wybór rodzaju osuszacza. Następnie należy ustalić wydajność kompresorów. Trzeba koniecznie pamiętać, że rodzaj sprężarki ma znaczenie z uwagi na to, że każda z nich generuje różne ilości par olejowych i różną temperaturę sprężonego powietrza. W związku z tym bardzo często stosuje się filtry odolejające przed osuszaczami.

Kolejna bardzo ważna sprawa to, to, że osuszacze mogą pracować w określonej temperaturze otoczenia i temperaturze sprężonego powietrza. Chodzi mianowicie o to, że kiedy temperatura jest zbyt wysoka, to urządzenie nie spełnia swojej roli. Co więcej, może nawet ulec uszkodzeniu. Dokonując wyboru osuszacza, powinno się zwrócić uwagę na takie wydajność, spadek ciśnienia, a także koszty eksploatacji i zakupu. Wymieniając te czynniki, nie należy zapominać o oczekiwanym stopniu osuszenia.

Wybierając osuszacz chłodniczy, trzeba zwrócić uwagę na następujące aspekty: wymagany punkt rosy, zużywana ilość sprężonego powietrza, maksymalny strumień powietrza, minimalne ciśnienie robocze, a także maksymalna temperatura na wlocie do osuszacza. Ponadto należy uwzględnić maksymalną temperaturę powietrza otaczającego, energooszczędność urządzenia, wymagane media, ilości dostępnego miejsca oraz koszt urządzenia.

Dla osoby, która nigdy nie miała do czynienia z osuszaczami może wydawać się, że ich wybór wcale nie jest trudny. Wystarczy zagłębić się w parametry tego urządzenia, aby zmienić zdanie. Nic w takim razie dziwnego w tym, że eksperci podkreślają, iż wyboru osuszacza powinien dokonywać ktoś, kto przede wszystkim orientuje się, na czym polegają poszczególne technologie osuszania.

Przed dokonaniem wyboru osuszacza należy sprawdzić, jakie trzeba spełnić wymagania, a mogą być różne, zależnie od rodzaju tego urządzenia.

Osuszacze chłodnicze
Przed osuszaczem trzeba zainstalować filtr odpylający, cyklon zainstalować przed tym filtrem, a za osuszaczem umieścić filtr odolejający. Należy zapewnić prawidłowe chłodzenie osuszacza.

Osuszacze adsorpcyjne
Przed osuszaczem należy zainstalować filtr odolejający, który powinien być poprzedzony filtrem odpylającym. Za osuszaczem powinien być zamontowany filtr odpylający. Dodatkowo trzeba zapewnić odpowiednią temperaturę otoczenia.

Osuszacze tandemowe
Przed osuszaczem powinien znajdować się cyklon. W tym przypadku również trzeba zagwarantować odpowiednią temperaturę otoczenia.

Układ chłodniczy a osuszacz sprężonego powietrza

Osuszacze kondensacyjne opierają swoje działanie na odpowiednio dopasowanym układzie chłodniczym. To niejako trzon właściwie wykonanego urządzenia, którego zasady działania umożliwiają uzyskanie kondensacji pary wodnej, a w konsekwencji skuteczne obniżenie zawartości wody w dostarczanym sprężonym powietrzu.

Kolejnym istotnym aspektem dla układu, jest sama sprężarka chłodnicza odpowiedzialna za przepływ czynnika chłodniczego (freonu). W czasie gdy ciśnienie i temperatura w systemie wzrasta, sprężony gaz dociera do skraplacza, gdzie dochodzi do jego ochłodzenia. Proces ten wieńczy przejście substancji ze stanu gazowego w stan ciekły.

W kolejnym etapie skroplony czynnik przepływa przez filtr freonu, którego zadaniem jest pochłanianie pary wodnej, by następnie trafić do specjalnego zaworu rozprężającego, którego cechą charakterystyczną jest duża różnica ciśnień. Wówczas czynnik zaczyna ulegać rozprężeniu, a tym samym i odparowaniu, na skutek tego procesu dochodzi do gwałtownego spadku temperatury w wymienniku ciepła.

Podczas separowanego kontaktu ciepłego sprężonego powietrza z wychłodzonym układem freonowym, dochodzi do wykroplenia pary wodnej z układu sprężonego powietrza – powstały kondensat jest odprowadzony przez zainstalowany spust kondensatu.

Najważniejsze czynniki w czasie pracy osuszacza sprężonego powietrza

Kolejno przedstawione etapy osuszania sprężonego powietrza nasuwają jeden istotny wniosek. W procesie tym najważniejszym aspektem pozostaje spadek ciśnienia oraz temperatury czynnika chłodniczego, zjawisko to oddaje ciepło w procesie parowania. Ponadto temperatura poniżej punktu rosy powoduje usunięcie nadmiaru wilgoci na ściankach parownika, a tym samym gwarantuje wymagany w procesie eksploatacji efekt.

Kilka słów na koniec

Podstawową zaletą urządzeń przeznaczonych do osuszania technologią chłodniczą jest niski koszt utrzymania. Trzeba natomiast mieć na uwadze to, że kiedy użytkownik potrzebuje uzyskać niski punkt rosy, osuszacz nie spełni tego oczekiwania. W tym wypadku dużo lepszym wyborem będzie osuszacz adsorpcyjny. Pozwala on uzyskać sprężone powietrze o najwyższej jakości. Trzeba natomiast liczyć się z wyższym kosztem działania.

Przed ostatecznym podjęciem decyzji i dokonaniem zakupu należy zastanowić się, a następnie wybrać wersję z regeneracją na zimno lub na gorąco. Osoby, które chcą stać się użytkownikami urządzeń wyróżniających się niskim zużyciem energii i możliwości regulowania punktu rosy (od +3ºC do –70ºC), powinny postawić na osuszacze membranowe. Co prawda są tanie w utrzymaniu, ale jednak zużywają sporo energii. Poza tym ich wydajność jest ograniczona.

Osuszacze sprężonego powietrza pełnią bardzo ważną funkcję dla wielu gałęzi przemysłu. To właśnie te narzędzia umożliwiają i zarazem usprawniają pracę wielu maszyn i urządzeń. Nie da się ukryć, że same wymagają odpowiedniego nakładu energii, ale za to pozwalają zmniejszyć koszty utrzymania maszyn, które korzystają ze sprężonego powietrza. Dzieje się to za sprawą tego, iż skutecznie eliminują jeden z najbardziej szkodliwych czynników, którym jest woda zawarta w powietrzu.

Jeżeli zastanawiasz się, który osuszacz będzie odpowiedni dla Twojej firmy, zapoznaj się z tym artykułem – https://www.pneumatik.pl/osuszacz-adsorpcyjny-czy-kondensacyjny-ziebniczy/. Zapraszamy Cię również do kontaktu, podczas którego odpowiemy na każde Twoje pytanie. W razie potrzeby pomożemy Ci również wybrać odpowiedni osuszacz.