Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Осушитель сжатого воздуха — это устройство, снижающее содержание водяного пара в пневматической системе до нормируемого уровня. Без него конденсат разрушает трубопроводы, выводит из строя пневмоинструмент и создаёт брак в технологических процессах. Правильный выбор типа осушителя напрямую определяет надёжность всей компрессорной станции.
Атмосферный воздух, поступающий в компрессор, всегда содержит водяной пар. При сжатии его концентрация резко возрастает: при степени сжатия 7 бар (изб.) парциальное давление водяного пара в единице объёма возрастает примерно в 8 раз по сравнению с атмосферными условиями. После охладителя часть влаги выпадает в виде конденсата, остаток остаётся в виде пара и продолжает двигаться по системе.
Осушитель сжатого воздуха удаляет этот пар до уровня, при котором конденсация исключена при рабочих условиях эксплуатации. Ключевой параметр — точка росы под давлением (PDP, Pressure Dew Point): температура, при охлаждении до которой водяной пар начинает переходить в жидкость при текущем рабочем давлении. Чем ниже PDP, тем суше воздух и тем выше требования к осушителю.
В стандарте ISO 8573-1:2010 (российский аналог — ГОСТ Р ИСО 8573-1-2016, введён в действие с 01.12.2017 взамен ГОСТ Р ИСО 8573-1-2005) классы чистоты по влаге определяются через точку росы под давлением. PDP всегда выше атмосферной точки росы (ADP), поскольку давление увеличивает парциальное давление пара. Например, воздух с атмосферной точкой росы около −20 °C при сжатии до 7 бар (изб.) имеет PDP приблизительно +3 °C.
Все промышленные осушители реализуют одну из трёх физических концепций: охлаждение воздуха ниже точки росы с отводом сконденсированной воды, адсорбция влаги твёрдым поглотителем или диффузия пара через полупроницаемую мембрану. Каждый способ обеспечивает свой диапазон достижимых значений точки росы и имеет свою область применения.
Влажный воздух поступает в рекуперативный теплообменник, где охлаждается исходящим потоком уже осушенного воздуха, затем — в испаритель холодильного контура. Температуру воздуха снижают до +2…+4 °C — влага конденсируется и удаляется автоматическим дренажным клапаном. Осушенный холодный воздух возвращается через рекуперативный теплообменник, подогревается входящим потоком и подаётся потребителю с гарантированной точкой росы +3 °C. Рекуперация тепла снижает нагрузку на холодильный контур и предотвращает конденсацию на наружной поверхности трубопроводов.
Адсорбционный осушитель содержит две колонны, попеременно работающие в режиме осушки и регенерации. В рабочей колонне воздух проходит через слой адсорбента — силикагеля, активированного оксида алюминия или молекулярных сит. Адсорбент поглощает влагу, удерживая её на поверхности микропор. Достигаемая точка росы — от −20 °C до −70 °C в зависимости от типа адсорбента и способа регенерации.
Регенерация выполняется одним из трёх основных способов. Холодная продувка (heatless) — часть осушенного сжатого воздуха (обычно 15–20% от номинального расхода) сбрасывается через регенерируемую колонну в атмосферу. Горячая регенерация с внешней воздуходувкой — атмосферный воздух нагревается в электронагревателе до 150–300 °C и подаётся через адсорбент; расход сжатого воздуха на этот процесс практически равен нулю (до 1% — только на управление клапанами). Горячая регенерация с внутренним нагревом — часть осушенного воздуха подаётся в полость регенерации и дополнительно нагревается встроенными тэнами; расход сжатого воздуха — до 5% от производительности. Выбор способа регенерации определяет общее энергопотребление и эксплуатационные потери.
Наиболее распространённый тип для промышленных применений. Обеспечивает точку росы +3 °C при рабочем давлении, что соответствует 4-му классу по влаге согласно ISO 8573-1. Применяется в отапливаемых производственных помещениях. Минимально допустимая температура окружающей среды указывается производителем в паспортных данных конкретной модели и составляет, как правило, от +3 до +10 °C. Главные преимущества — простота конструкции, непрерывная работа без потерь сжатого воздуха на регенерацию, предсказуемое энергопотребление.
Принципиальное ограничение: рефрижераторный осушитель физически не может обеспечить точку росы ниже 0 °C, поскольку при охлаждении воздуха ниже этого значения вода замерзает в теплообменнике (конструктивно предусмотрен защитный байпасс хладагента). Поэтому данный тип не применяется для наружных магистралей и участков, где возможны отрицательные температуры воздуха. Паспортная производительность осушителя нормируется при стандартных условиях: давление 7 бар (изб.), температура воздуха на входе 35 °C, температура окружающей среды 25 °C.
Обеспечивает точку росы −20 °C, −40 °C или −70 °C — соответственно 3-й, 2-й и 1-й классы по влаге согласно ISO 8573-1. Применяется там, где рефрижераторной осушки недостаточно: наружные трубопроводы, пищевая промышленность, фармацевтика, электронная промышленность, покрасочные линии высокого класса. Ресурс адсорбента составляет 2000–4000 циклов регенерации, что при типичных режимах работы соответствует 3–5 годам эксплуатации.
Адсорбент необратимо теряет поглощающую способность при загрязнении масляными аэрозолями. Поэтому перед адсорбционным осушителем в обязательном порядке устанавливают коалесцентные фильтры с остаточным содержанием масла не более 0,1 мг/м³. Это конструктивное требование, а не рекомендация.
Работает за счёт диффузии молекул водяного пара через стенку полой волокнистой полимерной мембраны. Не требует электроэнергии, не содержит движущихся частей. Применим во взрывоопасных зонах. Достигаемая точка росы — в диапазоне от +15 до −40 °C в зависимости от модели и требуемой степени осушки. Диапазон производительности — как правило, от 3 до 180 Нм³/ч, что ограничивает применение локальными системами с небольшим расходом, выносными постами, медицинским оборудованием и транспортными применениями. Основной недостаток — непрерывный расход воздуха на продувку (10–30% от расхода через осушитель), который возрастает по мере снижения требуемой точки росы.
Стандарт ГОСТ Р ИСО 8573-1-2016 (идентичен ISO 8573-1:2010) нормирует качество сжатого воздуха по трём группам загрязнений: твёрдые частицы, влага (точка росы под давлением) и масло. Класс по влаге является второй цифрой в обозначении, например: ISO 8573-1 [2:4:2] — класс 2 по частицам, класс 4 по влаге, класс 2 по маслу. Класс выбирается исходя из требований конечного потребителя и условий прокладки трубопроводов.
При подборе осушителя учитывают номинальный расход сжатого воздуха (м³/мин), рабочее давление, температуру воздуха на входе в осушитель и температуру окружающей среды. Паспортная производительность рефрижераторных осушителей нормируется при стандартных условиях: давление 7 бар (изб.), температура воздуха на входе 35 °C, температура окружающей среды 25 °C. При отклонении от этих значений производительность пересчитывается с применением поправочных коэффициентов из технической документации производителя.
Влага в сжатом воздухе вызывает дефекты покрытия: кратеры, матовые пятна, плохую адгезию. Для окрасочного оборудования в отапливаемых помещениях достаточен класс 4 по влаге. Для автоматизированных линий и работ с высокими требованиями к качеству покрытия рекомендуется класс 3 (PDP ≤ −20 °C), что исключает конденсацию при штатных колебаниях температуры. Контрольную точку измерения PDP следует располагать непосредственно в зоне распыления, а не на выходе осушителя или в ресивере.
Сжатый воздух, непосредственно контактирующий с продуктом, должен соответствовать классу 2 по влаге (PDP ≤ −40 °C) и классу 1 по маслу (суммарное содержание масла — не более 0,01 мг/м³, включая аэрозоли, пары и жидкость). Точка росы −40 °C и ниже подавляет размножение бактерий в системе подготовки воздуха. Такие показатели достигаются адсорбционными осушителями с горячей регенерацией в сочетании с безмасляными компрессорами или коалесцентными и угольными фильтрами-адсорберами.
Для пневмоцилиндров, пневмораспределителей и роботизированных систем в отапливаемых цехах достаточен класс 4. Если пневмолинии выходят на улицу, в неотапливаемые склады или галереи, класс необходимо повысить до 3 или 2 — чтобы исключить замерзание конденсата в трубопроводе и повреждение арматуры при отрицательных температурах.
Плановое обслуживание включает: очистку конденсатора от пыли (не реже одного раза в квартал в запылённых помещениях), проверку работы дренажных клапанов (ежемесячно), контроль давления хладагента (ежегодно силами сервисной организации). Тепло конденсации хладагента рассеивается в воздух машинного зала — необходимо обеспечивать вентиляцию помещения в соответствии с требованиями документации оборудования. Осушитель устанавливается только в отапливаемых помещениях с температурой окружающей среды в пределах, указанных в паспорте (нижний предел — как правило, от +3 до +10 °C в зависимости от модели).
Основные сервисные операции: контроль точки росы на выходе (с помощью гигрометра или встроенного датчика PDP), замена адсорбента по достижении расчётного числа циклов регенерации — обычно 2000–4000 циклов, что соответствует 3–5 годам при непрерывной работе, замена клапанов переключения колонн, замена предфильтров по регламенту. После загрязнения адсорбента масляными аэрозолями его поглощающая способность не восстанавливается — требуется полная замена засыпки. Именно поэтому исправность и своевременная замена коалесцентных фильтров на входе имеют приоритетное значение.
Осушитель сжатого воздуха — обязательный элемент системы подготовки воздуха на любом производстве. Рефрижераторный тип с точкой росы +3 °C покрывает большинство задач в отапливаемых цехах при нулевых потерях сжатого воздуха. Адсорбционный осушитель с точкой росы −40 °C или −70 °C необходим при высоких требованиях к качеству воздуха или при эксплуатации трубопроводов при отрицательных температурах. Мембранный тип применяется там, где критичны компактность и отсутствие электропитания, при малых расходах. Подбор по классам стандарта ГОСТ Р ИСО 8573-1-2016 позволяет точно сопоставить требования потребителей с техническими возможностями оборудования и избежать как избыточных затрат на осушку, так и ущерба от конденсата в системе.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.