Устройство и принцип работы адсорбционных осушителей воздуха

Одним из источников энергии для разного промышленного оборудования и инструмента является сжатый воздух (СВ). Чтобы удалять из него лишнюю влагу, используются специальные устройства — осушители. По принципу работы они бывают 3 типов: мембранные, рефрижераторные и адсорбционные.

Про адсорбционные мы и расскажем ниже.

Область применения адсорбционных осушителей

• стройки (для систем сжатого воздуха для пневмоинструмента);

• все виды промышленных объектов, где используется оборудование на сжатом воздухе (от медицины и химической отрасли и до буровых установок);

• хранение и морские перевозки сыпучих грузов;

• лаборатории.

Существуют и небольшие бытовые модели, которые можно ставить, например, в СТО или в небольшом ремонтном цехе. Но стоят они дороже, чем мембранные или рефрижераторные установки с такой же производительностью.

Устройство и принцип работы

Если по-простому: влага из СВ впитывается специальными веществами (адсорбентами). Периодически сами адсорбенты нужно высушивать от накопленной воды, или менять на новые.

Теперь более детально.

Каждый осушитель состоит из 2 сосудов, заполненных адсорбентом. Адсорбент в сосуде поделен на сегменты, которые медленно вращаются за счет роторного привода.

Сосуды работают поочередно: сначала один осушает СВ, а второй регенерирует (его адсорбент высушивается от накопленной влаги). Затем они меняются — второй начинает работать на осушку, а первый — регенерирует.

Схема выглядит примерно так:

Принцип работы:

1. СВ под давлением проходит через фильтры перед осушителем, очищаясь от примесей. Если воздух не очищать, адсорбент будет работать хуже, и быстрее загрязнится и потребует замены.

2. СВ поступает в один из сосудов, проходит через слой адсорбента, осушается и поступает дальше в сеть сжатого воздуха, откуда уже может браться потребителями (для компрессора, например). Влага остается в адсорбенте.

3. Второй сосуд в это время находится на регенерации — то есть адсорбент внутри него высушивается от накопленной влаги. Происходить это может двумя способами (про них расскажем чуть ниже).

4. Когда адсорбент в первом сосуде увлажнится, а во втором высохнет — они переключаются: первый начинает работать на регенерацию, а второй — сушить сжатый воздух.

Само устройство бывает нескольких видов. Отличается по:

• способу регенерации адсорбента (по тому, каким именно принципом высушивается вещество в сосуде);

• материалу, который используется в качестве адсорбента.

Виды по типу регенерации

• Холодного типа. Часть уже осушенного СВ направляется из работающего сосуда через перемычку (жиклер) во второй сосуд, забирает влагу из его адсорбента и выбрасывается в атмосферу через глушитель. Более простой метод, применяется обычно на небольших объемах, позволяет экономить электроэнергию. Но взамен теряется около 10-15% от осушаемого потока (которые уходят на регенерацию).

• Горячего типа. Бывает 2 типов: внешняя и вакуумная. При внешней для осушения адсорбента используется тот же сжатый воздух из второго сосуда, но нагретый и подаваемый под давлением выше атмосферного. Такие установки стоят дороже всего, и используются на больших объемах. При вакуумной регенерации принцип тот же, но воздух подается под давлением ниже атмосферного.

Виды по типу адсорбента

Для осушителей с регенерацией холодного типа применяется молекулярное сито (активированный оксид алюминия, или алюмогель).

Для «сушилок» горячего типа используется силикагель (вещество из кремниевых кислот и щелочных металлов) или цеолит (вещество из натрия и кальция).

Плюсы и минусы

Плюсы:

• простое обслуживание (впитывающие вещества нужно менять раз в несколько лет, и все);

• самое эффективное осушение (по сравнению с осушителями других видов).

Минусы:

• высокий ценник на осушители;

• направленность только на «крупного» потребителя, которому нужно осушать большой объем сжатого воздуха;

• возможность работать только с чистым воздухом (а значит нужно покупать и устанавливать еще и фильтр тонкой очистки);

• адсорбционные установки эффективнее всего работают при температуре окружающей среды не выше -40º (поэтому их надо ставить в холодильные камеры).

Производители

Адсорбционные осушители выпускаются во многих странах, в том числе и у нас. Самые распространенные производители:

• итальянские Ariacom и ABAC, выпускают установки от бытовых (с производительностью в 80 л/мин) и до промышленных (до 50830 л/мин);

• итальянский ATS, выпускает модели только с холодной регенерацией, производительностью от 100 до 34000 л/мин;

• Atlas Copco (Швеция) — делают установки с холодной и горячей регенерацией производительностью от 60 до 22000 л/мин;

• Kraftmann (Германия) — выпускают только «холодные» осушители с производительностью от 150 до 160 000 л/мин (одни из самых мощных на рынке);

• Spitzenreiter (Россия) — выпускает «холодные» и «горячие» промышленные осушители с производительностью от 1900 до 260 000 л/мин, оборудование собирается на заводах в нескольких странах (Германия, Тайвань, США, датчики — в Швейцарии);

• Remeza (Беларусь) — «холодные» и «горячие» промышленные (от 2600 до 100 000 л/мин) осушители собираются в Беларуси, используются комплектующие итальянских и немецких производителей;

• ЧКЗ (Россия, Челябинск) — одни из самых дешевых осушителей, могут быть с горячей или холодной регенерацией и иметь производительность от 1000 до 55 000 л/мин.

Основная разница между брендами во многом заключается в электронике, поскольку в остальном устройство осушителей несложное (2 сосуда, ротор, вещество-адсорбер).