Подготовка воздуха

Осушители холодильного типа (фреоновые) - тип осушителей, принцип действия которых основан на тех же принципах, что и работа бытового холодильника. В испарителе происходит охлаждение сжатого воздуха фреоном до температуры около +3 С, контакт сред осуществляется через стенки теплообменника. При этом температура сжатого воздуха опускается ниже точки насыщения, лишняя влага выпадает в виде конденсата и отводится. Процесс теплообмена строится на фазовом переходе жидкость-газ. Далее фреон подается компрессором в конденсатор, где происходит охлаждение и конденсация хладагента. Затем жидкий фреон через ТРВ или капиллярную трубку подается на испаритель и т.д.

Основной недостаток осушителя холодильного типа - невозможность получения точки росы ниже +3 С - обусловлен самим типом процесса осушения, применяемым в данном случае. При низких температурах хладагента происходит замерзание влаги на стенках, контактирующих с фреоном, что приводит к уменьшению проходного сечения теплообменника и его закупорке. Для получения более низкой точки росы применяются осушители адсорбционного типа.
Слив конденсата осуществляется двумя способами - либо через определенные промежутки времени (по таймеру), либо по мере накопления с помощью клапана поплавкового типа. Второй способ является более эффективным, т.к. независим от условий окружающей среды и влажности сжимаемого воздуха.
Для повышения эффективности осушения сжатого воздуха в условиях переменной температуры и влажности воздуха на всасывании компрессора, а также расхода воздуха через осушитель (т.е. непостоянной требуемой холодопроизводительности фреонового осушителя) в современных осушках применяется перепуск части хладагента с нагнетания компрессора на его вход (т.н. байпас горячего газа).

Осушители адсорбционного типа - это осушители, принцип действия которых построен на явлении концентрирования молекул газа или растворенного в жидкости вещества (адсорбата) на поверхности жидкости или твердого тела (адсорбента), а также растворенного в жидкости вещества на границе ее раздела с газовой фазой. Иногда такой осушитель называют "абсорбционным", что в корне неверно. Абсорбция - это процесс поглощения веществ из газовой смеси жидкостями или твердыми веществами (образовывания с поглощённым веществом твёрдого или жидкого раствора). В качестве адсорбентов применяются силикагели, оксид алюминия, материал типа "молекулярное сито" и т.д. Главной особенностью данного типа осушителей является получение весьма низкой точки росы (до -70 С).

Адсорбционные осушители подразделяются на две группы по способу регенерации адсорбента:

Осушители с "холодной регенерацией" - конструктивно представляют из себя две колонны, заполненные адсорбентом. Сжатый воздух, проходя через одну из колонн, отдает адсорбенту свою влагу. После насыщения адсорбента происходит переключение на вторую колонну, при этом часть осушенного воздуха (15-20%) с работающей колонны пропускается в обратном направлении через колонну, находящуюся на регенерации, забирает влагу у адсорбента и сбрасывается в атмосферу. Переключение с одной колонны на другую происходит либо по таймеру, либо по точке росы (необходим датчик точки росы - опция).Недостаток данного способа регенерации - значительные потери сжатого воздуха на регенерацию, особенно при переменном расходе сжатого воздуха, проходящего через осушитель (при уменьшении этого количества массовое количества сжатого воздуха, затрачиваемого на регенерацию, остается неизменным, процентное же соотношение меняется, при определенном расходе весь воздух будет уходить на регенерацию). Такие осушители применяют в соновном для небольших и средних расходов воздуха. Их плюс - сравнительно невысокая цена.

Осушители с "горячей регенерацией" - здесь регенерация происходит посредством нагрева адсорбента электрическим нагревательным элементом. Несомненным плюсом является отсутствие потерь сжатого воздуха, минусы - более высокое потребление электроэнергии и значительно более высокая цена. Такое оборудование применяется, как правило, для больших расходов воздуха.

Атмосферный воздух содержит множество примесей, таких как пыль, влага, пары масла и т.д. После сжатия воздуха в компрессоре к ним добавляется еще компрессорное масло. Установка осушителей сжатого воздуха уменьшает содержание влаги в сжатом воздухе, однако на остальные загрязняющие факторы не оказывает практически никакого влияния, более того, эти загрязнения сами влияют на эффективность и ресурс осушителя самым негативным образом. Избежать всех этих проблем позволит использование магистральных фильтров.

Магистральные фильтры:

1. Фильтры стартовые - степень очистки 3 мкм - устанавливаютя, как правило, после осушителей воздуха адсорбционного типа - поскольку адсорбент "пылит", воздух необходимо очищать от этой пыли до подачи на потребителя. Класс очистки (ISO 8573-1) по маслу - 4, по пыли - 3. Потеря давления - не более 20 мбар.

2. Фильтры предварительной очистки - воздушные фильтры с тонкостью фильтрации 1 мкм (0,1 мг/м.куб по маслу), предназначены для удаления пылевых частиц и крупных капель влаги и масла. Класс очистки (ISO 8573-1) по маслу - 2, по пыли - 2. Потеря давления - не более 30 мбар. Применяются в качестве фильтра предварительной очистки на входе осушителя холодильного типа, для уменьшения износа труб в магистралях сжатого воздуха, для дренажа вакуумных насосов, двигателей сжатого воздуха, в качестве выходного фильтра в осушителях адсорбционного типа и т. п.

3. Фильтры маслоотделяющие - тонкость фильтрации порядка 0,1 мкм (0,1 мг/м.куб по маслу) - служат для отделения капельной влаги (при отсутствии осушителя) и, самое главное, капельного масла от сжатого воздуха. Воздух после фильтров данного типа имеет класс очистки, достаточный для использования в пневмооборудовании и пневмоприводах. Класс очистки (ISO 8573-1) по маслу - 1, по пыли - 1. Потеря давления - не более 90 мбар. Применяется в качестве маслоотделяющего фильтра на входе адсорбционных осушителе и после осушителей холдильного типа. Подходит для защиты систем управления, пневмотранспорта, окрасочных линий и т. п.

4. Фильтры на основе активированного угля - степень очистки 0,005 мг/м.куб - используются для тонкой очистки сжатого воздуха. Магистральные фильтры данного типа устраняют даже запах компрессорного масла. Класс очистки (ISO 8573-1) по маслу - 1. Потеря давления - не более 70 мбар. Используется в фармацевтической и химической промышленности, стоматологии, фотолабораториях, системах упаковки и гальванической обработки.