Osuszacze sprężonego powietrza.

W zbiorniku sprężonego powietrza i przewodach sprężone powietrze jest do 100% nasycone parą wodną. Każdy spadek temperatury, np. w wyniku wypromieniowania ciepła, powoduje wytrącanie się kondensatu. Kondensat wodny zmywa w urządzeniach, zaworach i siłownikach warstwę smarną, co prowadzi do szybszego zużycia i wywołuje korozję. Dlatego nowoczesne instalacje pneumatyczne wyposażone są w osuszacze powietrza.

Metody osuszania powietrza przez: oziębienie; absorpcję (zjawisko oraz proces pochłaniania substancji gazowej w całą objętość substancji ciekłej lub stałej, lub też substancji ciekłej w całą objętość substancji stałej); adsorpcję (proces wiązania się cząsteczek, atomów lub jonów na powierzchni lub granicy faz fizycznych, powodujący lokalne zmiany stężenia)

1. Osuszanie przez oziębienie. Sprężone powietrze jest oziębiane przez agregat chłodniczy do ciśnieniowego punktu rosy +2oC. Odpowiada to klasie zawodnienia 4. wg normy PN ISO 8573-1, określającej klasy czystości sprężonego powietrza. Sprężone powietrze o klasie 4. jest stosowane np. w obrabiarkach, urządzeniach pakujących i urządzeniach przemysłu tekstylnego.

Separator czynnika ziębniczego (9) Separator czynnika ziębniczego (9). Gwarantuje, że czynnik ziębniczy wyłącznie w stanie gazowym dostaje się do sprężarki czynnika – w postaci ciekłej mógłby go uszkodzić. Sprężarka czynnika ziębniczego (4). Doprowadza czynnik ziębniczy (w postaci gazowej) do wysokiego ciśnienia i podnosi jego temperaturę Skraplacz (6) Wentylator skraplacza. Schładza czynnik ziębniczy, który przechodzi ze stanu gazowego w ciecz – w tym stanie jest bardziej efektywny w odprowadzaniu ciepła. Filtr czynnika (7). Zabezpiecza zawór rozprężny przed zanieczyszczeniami. Zawór rozprężny (8). Redukuje ciśnienie czynnika ziębniczego, a tym samym obniża jego temperaturę i zwiększa właściwości chłodzące; czynnik ziębniczy jest już w zasadzie cieczą, z domieszką gazów szczątkowych. Obejście gorącego gazu (5). Reguluje ilość czynnika ziębniczego przechodzącego przez wymiennik ciepła powietrze/czynnik ziębniczy, zapewniając stabilność ciśnieniowego punktu rosy i eliminując możliwość zamarzania kondensatu.

Obieg powietrza: Wlot powietrza. Gorące nasycone powietrze ze sprężarki wlatuje do osuszacza, następnie w wymienniku ciepła jest schładzane. Poprzez obniżenie temperatury powietrza wlotowego zmniejsza się obciążenie obiegu czynnika ziębniczego. Wymiennik ciepła powietrze/czynnik ziębniczy (2). Ciepło przekazywane jest ze sprężonego powietrza do zimnego czynnika ziębniczego, wymuszając kondensację pary wodnej znajdującej się w sprężonym powietrzu. Im bardziej skuteczna jest wymiana ciepła, tym chłodniejsze staje się powietrze i tym więcej pary wodnej ulega kondensacji. Wymiennik ciepła powietrze / powietrze (1). Podgrzanie wychodzącego sprężonego powietrza zapobiega kondensacji w sieci sprężonego powietrza Separator wody (3). Odbiera i odprowadza kondensat ze sprężonego powietrza; im wydajniejsza jest separacja, tym stabilniejszy jest ciśnieniowy punkt rosy. Spust kondensatu Wylot powietrza

2. Osuszacze absorpcyjne. Sprężone powietrze przepływa przez stały środek osuszający. Środek ten wchłania (absorbuje) zawartą w powietrzu wilgoć i olej. Osuszacze tego rodzaju to urządzenia duże, dość rzadkie i stosunkowo drogie.

3. Osuszacze adsorpcyjne. Drugi co do częstości zastosowania w przemyśle. Stosuje się go przy większych ciśnieniach i przepływach właściwych. Zasada działania – przepuszczanie powietrza przez zbiornik z adsorbentem (zazwyczaj granulowany żel aluminiowy lub nanofiltr), na którym wytrąca się wilgoć. Następnie – po cyklu trwającym ok. 5 min – substancję adsorbującą poddaje się regeneracji – przepuszcza się przez ten zbiornik już osuszone powietrze, które odbiera wilgoć i odprowadza ją na zewnątrz. Z tego powodu osuszacze adsorpcyjne składają się zawsze z dwóch zbiorników pracujących naprzemiennie. Ważnym elementem jest układ sterujący, rozdzielający powietrze na obydwa zbiorniki i zapewniający stałość wyjściowych parametrów powietrza. Stosowanie regeneracji powoduje, że ok. 15% dostarczanego powietrza jest tracone. Osuszacze adsorpcyjne pracują z temperaturą punktu rosy: -25 °C …-70 °C.

Bardzo szkodliwe dla tego rodzaju osuszacza jest dostanie się oleju do wnętrza. Pokryte filmem olejowym granulki adsorbentu mają zmniejszoną zdolność działania, dlatego wymagane jest stosowanie filtra na wlocie powietrza. Ze względu na porywanie cząstek adsorbentu zaleca się stosowanie filtrów na wylocie. Adsorbent należy wymieniać co kilka lat. Koszt wymiany stanowi ok. 20% ceny całego urządzenia. Mimo tego jest to jeden z najtańszych w eksploatacji osuszaczy. Zastosowanie chłodnicy powietrza wejściowego jeszcze bardziej poprawia sprawność urządzenia.