В настоящее время наиболее распространенными устройствами для снижения влажности сжатого воздуха являются рефрижераторные осушители.
Хладагентом в подобных аппаратах выступает фреон, а принцип из работы — тот же, что и у холодильников и кондиционеров: существует два контура, в которых влага, присутствующая в сжатом воздухе, конденсируется, после чего удаляется.
Количество конденсируемой в осушителе влаги определяется разницей между температурой на выходе и входе: чем ниже температура, тем меньше влаги в сжатом воздухе остается.
Температура точки росы в рефрижераторных установках для осушения воздуха обычно равна +3°С, а количество влаги в обработанном воздухе составляет не более 5 г/м3.
Основным минусом подобных аппаратов является ограниченная возможность снижения температуры точки росы.
| Точкой росы называют температуру, при которой водяной пар, который находится в воздухе, достигает состояния насыщения и образует росу (при постоянной величине давления воздуха). Точка росы приближается к фактической температуре воздуха по мере его насыщения водяным паром. |
Как работает рефрижераторный осушитель?
Поступающий в устройство горячий и влажный воздух проходит через 2 теплообменника:
- «Воздух-воздух», в котором циркулирует охлаждаемый сжатый воздух, при этом тепло частично передается от входящего воздуха (влажного) к выходящему (сухому), что позволяет сэкономить до 50% энергии, необходимой для осушения воздуха.
- «Воздух-хладагент», где фреон циркулирует благодаря компрессору. В самом испарителе происходит кипение хладагента, черпающего энергию преобразования из воздуха, при этом температура воздуха снижается до точки росы. Влага выпадает в форме конденсата. Чтобы убрать влагу, воздух проводится через центробежный отделитель конденсата (сепаратор), двигаясь по спирали. Капли воды центробежной силой отбрасываются на стенки сепаратора, стекают на дно и выводятся из системы через электроклапан сброса конденсата.
Охлажденный хладагент оказывается после конденсатора в капиллярной трубке небольшого сечения. Вследствие того, что на этом участке снижается давление подвижной среды, снижается и ее температура. Для предотвращения снижения температуры до отрицательных значений и образования льда в этой трубке установлен специальный датчик, настроенный на минимально допустимое значение. При достижении этого значения автоматически открывается электроклапан, направляющий горячий хладагент по байпассному контуру в обход конденсатора для повышения температуры и предотвращения обледенения испарителя.
Подобная конструкция рефрижераторных осушителей является наиболее распространенной, но производители могут вносить в свое оборудование конструктивные изменения.
Как выбрать рефрижераторный осушитель?
При выборе устройства следует руководствоваться не только техническими характеристиками оборудования (они соответствуют номинальным условиям), но и поправочными коэффициентами. Зачастую дорогостоящее оборудование выбирается без предварительного анализа условий и просчета и, как результат, требуемая точка росы не может быть обеспечена.
Основные параметры, влияющие на выбор рефрижераторного осушителя:
- давление сжатого воздуха на входе;
- его температура на входе;
- температура окружающей среды.
Изменение даже одного из указанных параметров оказывает существенное влияние на конечное качество осушки. Вот почему при выборе модели осушителя необходимо пользоваться таблицами корректирующих коэффициентов.
Таблицы пересчета производительности для различный условий эксплуатации
Поправочный коэффициент в зависимости от рабочего давления
| Рабочее давление,бар | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Коэффициент K1 | 0,54 | 0,67 | 0,77 | 0,85 | 0,93 | 1,00 | 1,06 | 1,11 | 1,15 | 1,18 | 1,21 | 1,23 | 1,25 | 1,27 | 1,28 |
Поправочный коэффициент в зависимости от температуры воздуха на входе в осушитель
| t°C воздуха на входе | 30 | 35 | 40 | 45 |
|---|---|---|---|---|
| Коэффициент K2 | 1,20 | 1,00 | 0,82 | 0,67 |
Поправочный коэффициент в зависимости от температуры окружающей среды
| t°C окружающей среды | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
|---|---|---|---|---|---|
| Коэффициент K3 | 1 | 0,95 | 0,88 | 0,78 | 0,70 |
Поправочный коэффициент в зависимости от температуры точки росы
| t°C окружающей среды | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Коэффициент K4 | 1 | 1,02 | 1,05 | 1,07 | 1,1 | 1,12 | 1,15 | 1,18 |
Формула для определения действительной производительности рефрижераторного осушителя в зависимости от рабочих условий:
Q дейст = Q ном х k1 x k2 x k3 x k4
Формула для выбора осушителя с учетом условий его эксплуатации:
Q min = Q треб /(k1 x k2 x k3 x k4)
Хотя приведенные коэффициенты могут отличаться у разных производителей, существует общий принцип — получить более высокое давление на входе в осушитель возможно, но более высоких значений как температуры сжатого воздуха на входе, так и температуры окружающей среды следует по возможности избегать, так как действительная производительность осушителя при росте этих показателей может резко снизиться.
Для чего используется охладитель?
На выходе из винтового блока компрессора температура сжатого воздуха достигает 105°С (в случае превышения этого порога срабатывает тепловая защита). После этого воздух охлаждается в ресивере и далее в пневматической магистрали.
Для нормальной работы рефрижераторного осушителя температура на входе должна быть +30-40°С, и чем дальше осушитель находится от компрессора, тем меньше тепловая нагрузка на него. Но в реальности осушитель часто устанавливают близко к компрессору, и температура значительно превышает требуемые параметры.
Для снижения температуры сжатого воздуха и уменьшения тепловой нагрузки на осушитель используется охладитель. Он представляет собой теплообменник, состоящий из медных трубок с ребрами из алюминия. Поток охлаждающего воздуха создает осевой вентилятор.
Как правило, такой охладитель ставят между компрессором и осушителем для охлаждения сжатого воздуха с его максимальной температурой до 170°С. При этом температура на выходе обычно на 100°С выше температуры окружающей среды.
Большое количество водяного пара, прошедшего через радиатор, превращается в жидкость. С целью отделения этой жидкости на выходе из охладителя монтируется циклонный сепаратор.
У винтовых компрессоров конденсат собирается в ресивере и для его удаления служит автоматический клапан. Это позволяет значительно снизить нагрузку на осушитель.
В современных моделях рефрижераторных осушителей охладитель предусмотрен изначально самой конструкцией аппарата.
Возможные варианты установки рефрижераторного осушителя в пневматическую магистраль:
Установка осушителя возможна в двух вариантах:
- После воздушного ресивера: в этом случае воздух охлаждается последовательно в охладителе и ресивере, и тепловая нагрузка существенно снижается. Подобное расположение оправдано, когда потребление воздуха более-менее постоянное и оно соответствует производительности компрессора.
- До воздушного ресивера: этот вариант предпочтительнее, когда потребление в некоторые моменты существенно превышает производительность вашего компрессора. В данном случае недостаток производительности компрессора может компенсироваться объемом ресивера.
|
ПРИМЕР: Клиент работает с большим расходом воздуха 20-30 секунд, а затем 5-7 минут отдыхает. При таких темпах работы возможно использование компрессора и с производительностью, которая меньше, чем расход воздуха. Во время остановок компрессор создает некоторый запас сжатого воздуха в ресивере, поэтому в рабочем интервале воздух поставляется за счет ресивера. Этот вариант позволяет легко проверить эффективность работы осушителя: при нормальной работе его работе в ресивере не будет скапливаться конденсат. Если при неравномерном потреблении воздуха осушитель разместить после ресивера, то даже при большем пропускаемом объеме воздуха он не сможет поддерживать требуемую точку росы, она окажется выше. |
Как оптимизировать процесс осушки сжатого воздуха?
Важно соблюдать следующие несложные правила:
- Иметь в виду, что чем ниже температура воздуха на входе, тем меньше в нем содержится влаги.
- Нельзя прокладывать пневмомагистраль на улице или зимой в неотапливаемом помещении! Вышедший из рефрижераторного осушителя сжатый воздух не должен охлаждаться ниже температуры точки росы +30°С, в противном случае будет иметь место повторное выделение конденсата.
- Нельзя прокладывать пневматическую магистраль в стенах или в полу даже в отапливаемых помещениях, делая скрытую проводку.
- Подготовка сжатого воздуха по возможности осуществляется непосредственно перед потребителями.
Типовые решения подготовки сжатого воздуха с использованием рефрижераторного осушителя
Подобные аппараты широко применяются на промышленных предприятиях. Они обеспечивают 4 класс чистоты по содержанию влаги по стандарту DIN ISO 8573-1, что является достаточным показателем для большинства видов промышленного пневматического оборудования.
Доукомплектация осушителей фильтрами производится в зависимости от требований конкретного заказчика к качеству получаемого сжатого воздуха.
Ознакомиться с полным ассортиментом рефрижераторных осушителей, предлагаемых нашей компанией, вы можете ПО ССЫЛКЕ>>>
|
Проверить наличие техники, получить профессиональную консультацию и сделать заказ вы можете по телефонам |
