Осушители воздуха

Осушители воздуха

В процессе сжатия воздуха в компрессоре образуется конденсат и поэтому для потребителей, которым требуется сухой воздух, необходимо использование осушителей – устройств, обеспечивающих удаление конденсата.
    В настоящее время производятся осушители рефрижераторного типа с температурой точки росы + 3 оС. Метод такой осушки получил название «осушка охлаждением», т.е. сжатый воздух охлаждается хладагентом и выделившийся конденсат отводится.
Осушитель состоит из двух контуров: первый для воздуха и второй для хладагента. Горячий влажный воздух поступает в осушитель, проходит через два теплообменника типа «воздух-воздух» и «воздух-хладагент». В теплообменнике «воздух-воздух» входящий теплый и влажный воздух отдает тепло выходящему воздуху, при этом он охлаждается. Поэтому система охлаждения работает с меньшей мощностью, при этом экономится до 40-50% энергии.

    Следующий этап в теплообменнике «воздух-хладагент» хладагент (это фреон R134A или R404A) забирает тепло сжатого воздуха. Идет процесс охлаждения и происходит образование конденсата, далее холодный воздух попадает в отделитель конденсата центробежного типа. Под действием центробежных сил частицы конденсата оседают на боковой поверхности сепаратора, после этого опускаются на дно и принудительно удаляются электроклапаном сброса конденсата. Холодильный компрессор обеспечивает циркуляцию в осушителе хладагента. Сжатый и нагретый хладагент проходит через конденсатор, представляющий из себя систему медных трубок, находящихся в пластинчатой структуре из алюминия. В конденсаторе происходит охлаждение хладагента, для повышения эффективности процесса на нем установлен вентилятор. Хладагент проходит через капиллярную трубку, где за счет сужения диаметра трубки происходит падение давления хладагента и его охлаждение перед испарителем.

Контроль температуры точки росы осуществляется специальным датчиком. Кроме того, в осушителе имеется система by-pass горячего газа (ее контур на схеме находится «над» холодильным компрессором). Эта система предотвращает падение температуры ниже 0 оС и образования льда в испарителе, который ведет к закупорке воздуха. При понижении температуры электроклапан by-pass направляет хладагент по контуру, минуя конденсатор, горячий хладагент попадает сразу в испаритель, предотвращая его замерзание.

Температура точки росы у рефрижераторных осушителей, представленных сегодня на рынке, составляет +3 оС, следовательно, содержание влаги в сжатом воздухе на выходе из осушителя не превышает 5,95 г/м3.

В качестве примера рассмотрим порядок выбора рефрижераторного осушителя воздуха для следующих условий:
Производительность компрессора 3000 л/мин;
Рабочее давление на входе 9 бар;
Температура окружающей среды + 30°С;
Температура воздуха на выходе компрессора + 45°С;
Точка росы + 3°С.

При выборе осушителя важно учитывать, что его характеристики, приведенные в технической документации, соответствуют нормальным условиям работы. Как правило, реальные условия работы компрессорной станции отличаются от нормальных, поэтому для правильного подбора осушителя необходимо учитывать поправочные коэффициенты. В соответствии с таблицами 1-4 определим, что поправочные коэффициенты для указанных условий будут соответственно равны:
1,11; 0,95; 0,67; 1.

Необходимая пропускная способность осушителя воздуха с учетом поправочных коэффициентов для заданной точки росы будет равна (производительность компрессора делится на все поправочные коэффициенты поочередно): 3000/1,11/0,95/0,67/1=4246 (л/мин).
Ближайшее значение искомой производительности в модельном ряду оборудования FIAC находим у осушителя TDRY 49 c производительностью 4900 л/мин.
Таким образом, пропускная способность осушителя не всегда соответствует производительности компрессора, это надо обязательно учитывать при выборе элементов системы под готовки воздуха. Действительно, для нормальных условий подошла бы модель TDRY 32 с пропускной способностью 3200 л/мин. Как правило, потребитель, а нередко и продавец, именно так и подбирают осушитель, который в этом случае неспособен обеспечить необходимую температуру точки росы. При высоких температурах выходящего из компрессора воздуха рекомендуется дополнительно ставить между ним и осушителем предварительный охладитель. Это позволит использовать модель осушителя с более низкой пропускной способностью.