Компания «МегаПром» — Устройства и методы осушки воздуха

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.

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.

Дополнительное сжатие.

Другой метод осушки заключается в дополнительном сжатии воздуха. В этом случае воздух сжимается до гораздо большего давления, чем необходимо для работы. В этом случае образуется конденсат, который отводится через специальный клапан.

Затем воздух расширяется до рабочего давления. С помощью данной методики возможно достичь точки росы -60°С. Однако этот процесс очень дорогой. Если окружающая температура или область применения требует низких значений точки росы от 0° до -70°С, следует применять сорбционные или мембранные осушители. В этом случае стоимость осушки в общем процессе подготовки воздуха достигает 50%.

Абсорбционный осушитель.

В абсорбционном осушителе пары воды химически поглощаются агентом, который в процессе осушки растворяется. Агентом является соль на основе NaCl.

В ходе процесса происходит расход агента: 1 кг соли поглощает примерно 13 кг водяного конденсата. Это означает, что соль нужно регулярно пополнять. Самой низкой точкой росы, которую можно достичь таким способом, является -15°С. Используются и другие осушительные агенты, в том числе: глицерин, серная кислота, обезвоженный мел, суперкислая соль магния. Оперативные расходы довольно высокие, из-за чего этот метод на практике применяется очень редко.

Адсорбционный осушитель.

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, но более дороги в эксплуатации.

Осушитель с горячим восстановлением работает в обменном режиме. В зависимости от используемого геля можно достичь точки росы -70°С. Существуют адсорбционные осушители, которые в качестве осушительного агента используют молекулярные решетки кристаллизованные алюмосиликаты или цеолиты сферической или гранулированной формы. Как и все адсорберы, они имеют внутренние капилляры с большой площадью поверхности. Такие молекулярные решетки со связанными молекулами воды также нужно восстанавливать.

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, как следствие, высокая стоимость.