Осушители воздуха осушители против рефрижераторных: как они сравниваются и какой выбрать

Если вы пытаетесь сделать выбор между осушителем воздуха и рефрижераторным осушителем, решение сводится к точке росы под давлением, которую может выдержать ваше применение. Охлаждающая сушилка обычно обеспечивает точку росы под давлением от 3 °C до 10 °C, что соответствует большинству мастерских, пневматическим инструментам и общему технологическому воздуху. Адсорбционная сушилка достигает температуры -20 °C или ниже, при этом многие модели рассчитаны на температуру -40 °C или -70 °C. Эта единая спецификация определяет покупную цену, энергопотребление, график технического обслуживания и диапазон применений, которые может выполнять каждая сушилка. В этой статье объясняется, как работают обе технологии, сколько стоит их владение и как выбрать правильную.

Почему точка росы является ключевым отличием

Точка росы под давлением — это температура, при которой водяной пар в сжатом воздухе начинает конденсироваться в жидкость при фактическом рабочем давлении. Чем ниже точка росы, тем суше воздух. Если точка росы превышает самую низкую температуру, которую могут испытывать ваши воздухопроводы, где-то в системе образуется вода, которая вызывает ржавчину, замерзание труб, порчу продукта или выход из строя приборов.

Стандарт ISO 8573-1 классифицирует чистоту сжатого воздуха по содержанию влаги. Рефрижераторная сушилка обычно соответствует классу 4, что соответствует точке росы под давлением 3 °C. Осушители с влагопоглотителем могут достигать класса 1 (-70 °C), класса 2 (-40 °C) или класса 3 (-20 °C), в зависимости от марки влагопоглотителя и конфигурации осушителя. Если для вашего процесса требуется воздух класса 2 или 1, рефрижераторная сушилка не сможет его доставить, независимо от того, насколько хорошо он обслуживается.

Как работают рефрижераторные осушители воздуха

Рефрижераторный осушитель охлаждает сжатый воздух через теплообменник с хладагентом, обычно до температуры от 2 до 3 °C. При этой температуре большая часть водяного пара конденсируется в жидкость и отводится. Затем холодный воздух обменивается теплом с поступающим горячим воздухом для экономии энергии. В результате получается сухой воздух с точкой росы под давлением примерно от 3 °C до 10 °C.

Существует две распространенные конфигурации. В нециклических рефрижераторных осушителях компрессор хладагента работает непрерывно, что поддерживает стабильную точку росы, но потребляет энергию даже при низкой нагрузке. Циклические осушители останавливают компрессор хладагента, когда потребность в нем низкая, что снижает потребление энергии в условиях частичной нагрузки. Оба типа имеют одинаковый рабочий предел: они полагаются на охлаждение, поэтому лучше всего работают там, где температура окружающей среды остается выше нуля.

Рефрижераторные сушилки являются наиболее распространенным выбором для общего производства, мастерских по техническому обслуживанию, пескоструйной обработки, пневматических инструментов, упаковочных линий и других применений, где приемлема точка росы от 3 ° C до 10 ° C. Их преимущества очевидны: более низкие первоначальные затраты, более низкие эксплуатационные расходы и более простое обслуживание, чем у осушающих устройств. Чаще всего вам необходимо проверить контур хладагента, заменить конденсатоотводчик и содержать теплообменник в чистоте. В сочетании с надежным винтовым компрессором непрерывной работы рефрижераторная сушилка составляет основу стандартной системы подачи воздуха на заводе.

Роторно-винтовой воздушный компрессор с прямым приводом для технологического воздуха Этот ротационный винтовой компрессор с прямым приводом эффективно сочетается с рефрижераторной осушителем, образуя основу стандартной системы подачи воздуха на заводе. Его компактная конструкция подходит для ограниченного пространства и снижает необходимость технического обслуживания по сравнению с агрегатами с ременным приводом. Посмотреть продукт →

Важным ограничением является то, что рефрижераторная сушилка не может производить сверхсухой воздух и не может надежно работать там, где температура окружающей среды может упасть около или ниже 0 °C, поскольку конденсированная вода может замерзнуть внутри сушилки. Если ваше предприятие находится в холодном климате, а воздухопроводы проходят на открытом воздухе, использование только рефрижераторной сушилки представляет собой риск.

Как работают осушители воздуха с осушителем

Осушитель с осушителем пропускает сжатый воздух через слой гигроскопического материала, обычно активированного оксида алюминия или молекулярного сита, который адсорбирует водяной пар на своей поверхности. В сушилке используются две башни: одна башня сушит воздух, другая регенерируется за счет удаления захваченной воды. Две башни переключаются автоматически, поэтому осушитель обеспечивает непрерывную подачу очень сухого воздуха.

Каждый метод регенерации имеет свой энергетический профиль:

• Безнагревательные осушители использовать часть сухого сжатого воздуха для продувки и регенерации автономной башни. Они просты, но потребляют от 12 до 18 % общего расхода в качестве продувочного воздуха, что увеличивает нагрузку на компрессор.
• Осушители с подогревом используйте электрический или паровой нагреватель для регенерации влагопоглотителя, снижая потери продувочного воздуха примерно до 5–8 %. Они стоят дороже и требуют дополнительных средств управления, но со временем экономят энергию.
• Воздуходувные продувочные сушилки используйте внешний вентилятор и нагреватель для регенерации башни, что позволяет практически не тратить сжатый воздух впустую. Они подходят для очень больших потоков и непрерывных рабочих циклов.

Адсорбционные осушители являются правильным выбором, когда требуемая точка росы ниже 3 °C, когда воздухопроводы подвергаются воздействию отрицательных температур или когда производственный процесс не переносит влагу. Типичными пользователями являются фармацевтические заводы, сборка электроники, упаковка пищевых продуктов со строгими ограничениями по влажности, порошковые покрытия, контрольно-измерительный воздух и наружные трубопроводные системы, где может замерзнуть конденсат. Если работа выполняется удаленно и электроэнергия от сети недоступна, винтовой компрессор с дизельным приводом обеспечивает автономную работу всей воздушной системы, в то время как осушитель с влагопоглотителем справляется с влажной нагрузкой.

Дизельный передвижной винтовой воздушный компрессор для удаленных объектов Когда операции выполняются удаленно и электросеть недоступна, этот винтовой компрессор с дизельным приводом обеспечивает самодостаточность всей воздушной системы. Его усиленная рама и стабильная виброустойчивость подходят для работы с высокими нагрузками, что обеспечивает надежную подачу сжатого воздуха для осушки осушителем. Посмотреть продукт →

Недостаток реален. Осушители с осушителем стоят дороже, потребляют дополнительную энергию за счет продувочного воздуха и требуют регулярной замены осушителя. Если слой осушителя загрязняется маслом из-за плохо обслуживаемого компрессора, возможно, потребуется заменить материал раньше, чем ожидалось. Вот почему хорошо обслуживаемый или безмасляный входной компрессор имеет большее значение при использовании осушителя с влагопоглотителем.

Сравнение стоимости и энергии

Когда покупатели сравнивают сушилки, они часто ориентируются на покупную цену. Это ошибка. Эксплуатационные расходы в течение пяти лет могут превысить закупочную цену, особенно для осушителя с влагопоглотителем, который тратит сжатый воздух во время регенерации. В таблице ниже приведены типичные различия.

Разница в энергии возникает в основном из-за продувочного воздуха. Безнагревательная осушительная сушилка потребляет от 12 до 18 % номинального потока только на регенерацию башен. Если компрессорная установка работает непрерывно, дополнительный поток означает более мощный компрессор и более высокие счета за электроэнергию. На некоторых предприятиях перед осушителем с осушителем устанавливают рефрижераторную сушилку для предварительного удаления большей части воды, что снижает влажность и потребление продувочного воздуха на этапе осушителя. Эта гибридная схема хорошо работает, когда процесс требует очень низкой точки росы только для части установки.

Как подобрать сушилку для вашего применения

Начните с самой низкой температуры, с которой может столкнуться сжатый воздух, а не со средней. Если зимой воздухопровод проходит на открытом воздухе, а температура окружающей среды падает до -15 °C, рефрижераторная сушилка с точкой росы 3 °C приведет к образованию конденсата и замерзанию. Осушитель с влагопоглотителем, рассчитанный на температуру -40 °C, сохранит линию сухой. И наоборот, для закрытой мастерской, где самая низкая температура составляет 15 °C, охлаждаемой сушилки более чем достаточно, и ее эксплуатация намного дешевле.

Затем определите чувствительность процесса к влаге. Пневматические цилиндры, пневмоинструменты и общий продувочный воздух без проблем выдерживают точку росы 3 °C. Для распыления краски, порошкового покрытия, фармацевтической обработки, тестирования электроники и лабораторных приборов часто требуется воздух класса 2 или 1. Предприятия по производству продуктов питания и напитков обычно выбирают сушилки с учетом риска роста микробов и особенностей процесса упаковки, поэтому точка росы обычно составляет 3 °C, если продукт не требует большего.

Наконец, проверьте критерии выбора, влияющие на производительность: температуру воздуха на входе, давление на входе, температуру окружающей среды и требуемый расход. Таблицы производительности сушилок публикуются для стандартных условий, а фактическая производительность меняется, если ваши условия эксплуатации отличаются. Осушитель, размер которого занижен для высокой температуры на входе, будет обеспечивать плохую точку росы. Тот, который имеет слишком большие размеры, тратит энергию и может не регенерировать должным образом при низкой нагрузке. Примените поправочные коэффициенты производителя вместо того, чтобы гадать. Для небольших мастерских с ограниченным спросом на воздух трехфазный промышленный поршневой компрессор с охлаждаемым осушителем правильного размера является более экономичным вариантом.

Промышленный трехфазный компрессор для небольших мастерских Для небольших мастерских с ограниченной потребностью в воздухе этот трехфазный промышленный компрессор в сочетании с рефрижераторным осушителем правильного размера станет недорогим решением. Высокоэффективный двигатель и детали реле давления обеспечивают надежную работу в типичных условиях цеха. Посмотреть продукт →

Итог

Для большинства систем сжатого воздуха разумным вариантом по умолчанию является охлаждаемый осушитель. Его дешевле купить, меньше эксплуатировать и он требует меньше внимания. Выбирайте его, если для процесса не требуется точка росы под давлением ниже 3 °C, воздухопроводы не подвергаются воздействию отрицательных температур или качество продукта не зависит от чрезвычайно сухого воздуха. В таких случаях влагопоглотительная сушилка не является модернизацией; это единственный практический способ соответствовать спецификации.

Помните, что компрессор и осушитель выбираются как одна система, поскольку номинальный расход осушителя, расход продувочного воздуха и мощность компрессора взаимодействуют. Если вы все еще оцениваете риски, связанные с влажностью в вашей существующей установке, прочитайте это руководство на как удалить влагу из воздушного компрессора или просмотрите Общее машиностроение подробнее о подборе оборудования к условиям предприятия.