Подбор осушителя рефрижераторного, адсорбционного типа
Вы купили на производство компрессор , провели пневмолинию и установили циклонный сепаратор. После выхода сжатого воздуха из циклонного сепаратора, он теоретически содержит только остаточную влагу в виде пара, так как она не может быть механически удалена и проходит через циклонный сепаратор вместе со сжатым воздухом. Для дальнейшей осушки сжатого воздуха необходимо подключить в линию осушитель. Вот на этом этапе нам нужно понимать , какой тип осушки необходим нам для снабжения воздухом в зависимости от последующего его применения . Тут могут использоваться различные процессы :
Осушка осуществляется в две стадии:
Первая стадия: В теплообменнике воздух/воздух тепло, приносимое сжатым воздухом, поглощается движущимся в противоположном направлении уже охлаждённым воздухом. Дополнительная энергия для этого не затрачивается. На этой стадии, около 60% содержащейся в сжатом воздухе влаги, конденсируется.
Вторая фаза: Сжатый воздух проходит через рефрижераторный теплообменник и охлаждается, достигая температуры точки росы. Оставшаяся влага в сжатом воздухе охлаждается, конденсируется и автоматически удаляется.
Рефрижераторные осушители поставляются полностью собранными и укомплектованными, их надо только подключить к питанию и линии сжатого воздуха. Существуют рефрижераторные осушители различных размеров, отличающиеся объёмным расходом, рабочей температурой окружающей среды и температурой точки росы.
Диапазон производительности по объёмному расходу рефрижераторных осушителей колеблется от 15 до 100 000 м3/час, точки росы от +3ºС до +15ºС, при рабочей температуре окружающей среды до +50ºС. В 90% случаев использование рефрижераторных осушителей наиболее выгодно с экономической точки зрения, так как необходимые затраты энергии и эксплуатационные расходы значительно ниже чем при использовании других процессов охлаждения и осушения сжатого воздуха.
Принцип адсорбции:
Влага, которая содержится в сжатом воздухе, удерживается при помощи сил взаимодействия на поверхности осушающего вещества в форме гранул (= адсорбент). При этом процессе должна достигаться точка росы до – 70ºС. В отличие от рефрижераторных осушителей сжатый воздух не охлаждается. Сам процесс адсорбции не требует затрат энергии; они необходимы только для регенерации адсорбента, то есть для удаления осаждённой на его поверхности влаги. Так как для процесса регенерации необходимо определённое время, адсорбционный осушитель всегда состоит из двух сосудов; один осушает воздух, в это время другой регенерируется. До этой стадии все осушители работают в соответствии с данным принципом; однако, они отличаются типом регенерации. В основном, для удаления влаги из адсорбента используются два процесса: холодная и горячая регенерация.
При использовании осушителей с холодной регенерацией адсорбента, регенерация происходит без нагрева, т.е. без затрат тепла. Часть осушенного в адсорбере воздуха отбирается через сопло (дюзу), расширяется до давления, чуть выше атмосферного, (при этом относительная влажность, а значит, и способность поглощать влагу, становится еще выше) и подается в регенерируемый адсорбер. В процессе прохождения через слой адсорбента этот воздух поглощает влагу, находящеюся на поверхности зерен адсорбента, и затем выводится в атмосферу через открытый разгрузочный клапан и фильтр-глушитель.
Для того чтобы предотвратить попадание в осушитель компрессорного масла и жидкой влаги, способных снизить эффективность адсорбента и уменьшить его срок службы, на входе в осушитель устанавливается фильтр тонкой очистки сжатого воздуха. На выходе, как правило, устанавливается фильтр грубой очистки, предназначенный для удаления адсорбентной пыли.
Воздух после регенерации не должен снова попадать в поток сжатого воздуха. После регенерации выходящий из колонны воздух несет в себе всю набранную в процессе адсорбции влагу. Если вы проектируете компрессорную станцию, вы должны учитывать потери воздуха на регенерацию.
Горячая регенерация
При использовании горячей регенерации адсорбента, воздух, подаваемый на регенерацию, подогревается с использованием внешних источников энергии (электричества, пара и т.д.). Благодаря высокой температуре регенерации, появляется возможность разорвать адгезивные связи между адсорбентом и молекулами воды и регенерировать не только поверхностные слои зерен адсорбента, как в случае с холодной регенерацией, но и глубинные слои. Раз их можно регенерировать, то, разумеется, их нужно и использовать для адсорбции.
В свою очередь, возможность использования глубинных слоев адсорбента значительно увеличивает площадь адсорбирующих поверхностей, а значит, и количество влаги, которое адсорбент может задержать без регенерации. Поэтому, типичное время фазы адсорбции для осушителей с горячей внешней регенерацией составляет 4-8 часов.
Особенность осушителей с горячей регенерацией состоит в том, что для нагревания используется не сжатый воздух, а воздух, забираемый из атмосферы с помощью воздуходувки. Для охлаждения также используется атмосферный воздух или небольшое количество осушенного сжатого воздуха.
Срок службы адсорбента составляет от 2000 до 4000 циклов регенерации. Следующие факторы могут уменьшать способность адсорбента поглощать влагу и соответственно его срок эксплуатации:
-окисление и утрата влагопоглощающих свойств;
-уменьшение рабочей поверхности гранул адсорбента вследствие её износа;
-загрязнение аэрозолями масла, содержащимися в сжатом воздухе.
Охлаждение
Осушение с охлаждением – это процесс, при котором сжатый воздух охлаждается хладагентом в теплообменнике. Влага, содержащаяся в сжатом воздухе, конденсируется и удаляется. Чем больше разница температур между сжатым воздухом на входе и на выходе из рефрижераторного осушителя, тем большее количество влаги конденсируется. Чем ниже температура охлаждения сжатого воздуха, тем меньшее количество влаги остаётся в нём.Осушка осуществляется в две стадии:
Первая стадия: В теплообменнике воздух/воздух тепло, приносимое сжатым воздухом, поглощается движущимся в противоположном направлении уже охлаждённым воздухом. Дополнительная энергия для этого не затрачивается. На этой стадии, около 60% содержащейся в сжатом воздухе влаги, конденсируется.
Вторая фаза: Сжатый воздух проходит через рефрижераторный теплообменник и охлаждается, достигая температуры точки росы. Оставшаяся влага в сжатом воздухе охлаждается, конденсируется и автоматически удаляется.
Рефрижераторные осушители поставляются полностью собранными и укомплектованными, их надо только подключить к питанию и линии сжатого воздуха. Существуют рефрижераторные осушители различных размеров, отличающиеся объёмным расходом, рабочей температурой окружающей среды и температурой точки росы.
Диапазон производительности по объёмному расходу рефрижераторных осушителей колеблется от 15 до 100 000 м3/час, точки росы от +3ºС до +15ºС, при рабочей температуре окружающей среды до +50ºС. В 90% случаев использование рефрижераторных осушителей наиболее выгодно с экономической точки зрения, так как необходимые затраты энергии и эксплуатационные расходы значительно ниже чем при использовании других процессов охлаждения и осушения сжатого воздуха.
Сорбция (удаление жидкости)
Сорбцией называется химический или физический процесс удаления влаги из сжатого воздуха.Принцип адсорбции:
Влага, которая содержится в сжатом воздухе, удерживается при помощи сил взаимодействия на поверхности осушающего вещества в форме гранул (= адсорбент). При этом процессе должна достигаться точка росы до – 70ºС. В отличие от рефрижераторных осушителей сжатый воздух не охлаждается. Сам процесс адсорбции не требует затрат энергии; они необходимы только для регенерации адсорбента, то есть для удаления осаждённой на его поверхности влаги. Так как для процесса регенерации необходимо определённое время, адсорбционный осушитель всегда состоит из двух сосудов; один осушает воздух, в это время другой регенерируется. До этой стадии все осушители работают в соответствии с данным принципом; однако, они отличаются типом регенерации. В основном, для удаления влаги из адсорбента используются два процесса: холодная и горячая регенерация.
Регенерация
Холодная регенерацияПри использовании осушителей с холодной регенерацией адсорбента, регенерация происходит без нагрева, т.е. без затрат тепла. Часть осушенного в адсорбере воздуха отбирается через сопло (дюзу), расширяется до давления, чуть выше атмосферного, (при этом относительная влажность, а значит, и способность поглощать влагу, становится еще выше) и подается в регенерируемый адсорбер. В процессе прохождения через слой адсорбента этот воздух поглощает влагу, находящеюся на поверхности зерен адсорбента, и затем выводится в атмосферу через открытый разгрузочный клапан и фильтр-глушитель.
Для того чтобы предотвратить попадание в осушитель компрессорного масла и жидкой влаги, способных снизить эффективность адсорбента и уменьшить его срок службы, на входе в осушитель устанавливается фильтр тонкой очистки сжатого воздуха. На выходе, как правило, устанавливается фильтр грубой очистки, предназначенный для удаления адсорбентной пыли.
Воздух после регенерации не должен снова попадать в поток сжатого воздуха. После регенерации выходящий из колонны воздух несет в себе всю набранную в процессе адсорбции влагу. Если вы проектируете компрессорную станцию, вы должны учитывать потери воздуха на регенерацию.
Горячая регенерация
При использовании горячей регенерации адсорбента, воздух, подаваемый на регенерацию, подогревается с использованием внешних источников энергии (электричества, пара и т.д.). Благодаря высокой температуре регенерации, появляется возможность разорвать адгезивные связи между адсорбентом и молекулами воды и регенерировать не только поверхностные слои зерен адсорбента, как в случае с холодной регенерацией, но и глубинные слои. Раз их можно регенерировать, то, разумеется, их нужно и использовать для адсорбции.
В свою очередь, возможность использования глубинных слоев адсорбента значительно увеличивает площадь адсорбирующих поверхностей, а значит, и количество влаги, которое адсорбент может задержать без регенерации. Поэтому, типичное время фазы адсорбции для осушителей с горячей внешней регенерацией составляет 4-8 часов.
Особенность осушителей с горячей регенерацией состоит в том, что для нагревания используется не сжатый воздух, а воздух, забираемый из атмосферы с помощью воздуходувки. Для охлаждения также используется атмосферный воздух или небольшое количество осушенного сжатого воздуха.
Срок службы адсорбента составляет от 2000 до 4000 циклов регенерации. Следующие факторы могут уменьшать способность адсорбента поглощать влагу и соответственно его срок эксплуатации:
-окисление и утрата влагопоглощающих свойств;
-уменьшение рабочей поверхности гранул адсорбента вследствие её износа;
-загрязнение аэрозолями масла, содержащимися в сжатом воздухе.
