Osuszacze adsorpcyjne sprężonego powietrza

Osuszacz adsorpcyjny stosuje się wtedy, gdy instalacja lub proces wymaga niższego ciśnieniowego punktu rosy niż zwykle zapewnia technologia ziębnicza. Para wodna jest zatrzymywana na powierzchni złoża, a po jego nasyceniu usuwana podczas regeneracji. W ofercie Pneumatig znajdują się regeneracyjne osuszacze Atlas Copco CD+ przeznaczone do pracy ze sprężonym powietrzem. Dobór zaczyna się od wymaganego CPR/PDP, przepływu użytkowego i warunków na wlocie. Trzeba też uwzględnić powietrze zużywane do regeneracji, spadek ciśnienia oraz wymagane przygotowanie medium przed złożem.

Jak działa adsorpcja i regeneracja bez grzania?

Adsorpcja oznacza wiązanie cząsteczek pary wodnej na powierzchni materiału osuszającego; absorpcja zachodzi w objętości materiału. Złoże adsorpcyjne ma ograniczoną pojemność, dlatego musi być cyklicznie regenerowane. Oferowana rodzina CD+ wykorzystuje układ naprzemienny: jedna kolumna osusza sprężone powietrze, a druga jest w tym czasie rozprężana i osuszana częścią powietrza pobranego z wylotu. Po regeneracji i ponownym zwiększeniu ciśnienia kolumny zamieniają się funkcjami.

W rodzinie CD+ z tej oferty złoże jest regenerowane bez zewnętrznego ogrzewania, czyli w procesie heatless. Do regeneracji służy rozprężony strumień suchego sprężonego powietrza, nazywany powietrzem płuczącym lub purge. Określenie purge dotyczy strumienia używanego w regeneracji, a nie jest synonimem metody heatless; powietrze płuczące stosuje się również w niektórych układach z podgrzewaniem. Regeneracja CD+ ma koszt energetyczny: sprężarka wcześniej wytworzyła i sprężyła powietrze, które po rozprężeniu opuszcza układ. Dlatego pobór elektryczny samego sterownika nie opisuje całego kosztu pracy osuszacza.

CPR/PDP: jaki wynik jest rzeczywiście potrzebny?

Ciśnieniowy punkt rosy to temperatura, przy której para wodna zacznie się skraplać przy roboczym ciśnieniu powietrza. Wymagany CPR należy odnieść do najzimniejszego przewodu lub odbiornika za osuszaczem oraz do specyfikacji procesu. Jeżeli rurociąg przechodzi przez nieogrzewaną strefę, wybrany punkt rosy powinien zapewniać odpowiedni margines względem spodziewanej temperatury metalu. W aplikacji procesowej wynik może wynikać z dokumentacji urządzenia, produktu albo zakładowego standardu jakości.

Niższa wartość CPR nie jest automatycznie lepszym wyborem. Głębsze osuszanie może zwiększać zużycie powietrza regeneracyjnego albo ograniczać dostępny przepływ, zależnie od modelu i sposobu sterowania. Najpierw ustal wymaganą zawartość wody w sprężonym powietrzu albo wymaganą klasę jakości, a potem porównaj wykonania, które osiągają ten wynik w rzeczywistych warunkach. Jeśli wystarcza CPR typowy dla instalacji pracującej wewnątrz budynku, warto równolegle sprawdzić osuszacze ziębnicze. Szersze porównanie czterech technologii znajduje się w kategorii osuszaczy sprężonego powietrza.

Dlaczego przepływ nominalny trzeba skorygować?

Wydajność osuszacza należy porównywać z największym przepływem, który rzeczywiście przejdzie przez urządzenie, a nie wyłącznie ze średnim zużyciem hali. Krótkie szczyty poboru mogą przeciążyć złoże lub skrócić czas skutecznego osuszania. Trzeba również ustalić, czy przepływ sprężarki podano jako FAD, czyli wydajność powietrza dostarczanego przez sprężarkę przeliczoną na warunki odniesienia na jej wlocie, czy jako objętość w innym punkcie układu. FAD nie jest ilością powietrza zasysanego. Wartości w l/min i m³/h można porównać dopiero po sprawdzeniu definicji oraz warunków odniesienia.

Tabele producenta podają wydajność dla określonego ciśnienia, temperatury wlotowej, wilgotności i docelowego CPR. Przy porównywalnej wilgotności względnej cieplejsze powietrze może przenosić więcej pary wodnej, a zmiana ciśnienia wpływa zarówno na obciążenie złoża, jak i przepływ regeneracyjny. Własny punkt pracy należy więc porównać z dokumentacją dokładnego wariantu. Nazwa modelu nie zastępuje korekty. Przy doborze uwzględnij również spadek ciśnienia na osuszaczu i filtrach, ponieważ sprężarka musi pokryć różnicę, aby odbiorniki otrzymały wymagane ciśnienie.

Jak policzyć koszt powietrza płuczącego?

Bilans przepływu powinien obejmować powietrze potrzebne odbiornikom, strumień regeneracyjny oraz inne straty instalacji. Nie istnieje jedna bezpieczna wartość procentowa purge dla całej kategorii. Zależy ona od wielkości urządzenia, ciśnienia, wymaganego CPR, dyszy regeneracyjnej, cyklu oraz wyposażenia sterującego. Do porównania dwóch modeli potrzebna jest wartość producenta dla tego samego punktu pracy i informacja, czy podany przepływ oznacza ilość na wlocie, czy użyteczne powietrze na wylocie.

W niektórych wykonaniach sygnał Purge Saver może wstrzymać cykl po odciążeniu lub zatrzymaniu sprężarki. Sterowanie zależne od punktu rosy działa inaczej: gdy złoże ma jeszcze zdolność adsorpcji, opóźnia przełączenie kolumn i wydłuża fazę osuszania, a podczas tego wydłużenia nie zużywa powietrza płuczącego. Takie funkcje ograniczają niepotrzebne zużycie powietrza tylko wtedy, gdy są obecne w zamawianej wersji i prawidłowo skonfigurowane. Nie należy zakładać ich na podstawie samego oznaczenia CD+. Przy pracy ciągłej, wielu zmianach lub wysokim koszcie wytwarzania sprężonego powietrza warto policzyć roczne zużycie purge z profilu obciążenia, zamiast porównywać wyłącznie cenę zakupu.

Filtracja i kondensat przed złożem

Osuszacz adsorpcyjny usuwa parę wodną, lecz nie powinien przyjmować wolnej wody ani oleju. Kondensat trzeba wcześniej oddzielić i skutecznie odprowadzić, a aerozole olejowe oraz cząstki zatrzymać zgodnie z wymaganiami dokładnej serii. Zanieczyszczenie złoża zmniejsza jego zdolność adsorpcji i może skrócić czas eksploatacji. Za osuszaczem może być wymagany filtr pyłu sorbentu, zależnie od konstrukcji i wyposażenia urządzenia. W kategorii Pneumatig dostępne są filtry sprężonego powietrza, ale ich klasę, wielkość i miejsce montażu trzeba potwierdzić według instrukcji konkretnego osuszacza.

W obsłudze należy kontrolować działanie spustów, wskaźniki filtrów, rzeczywisty punkt rosy na wylocie, pracę zaworów przełączających i tłumików oraz stan złoża. Rosnący CPR może wynikać między innymi z przekroczenia przepływu lub temperatury wlotowej, zużycia adsorbentu, przedostania się kondensatu albo niepełnej regeneracji. Harmonogram wymiany filtrów i materiału osuszającego powinien pochodzić z instrukcji właściwego wykonania i uwzględniać warunki zakładu.

Które modele CD+ są widoczne w Pneumatig?

Bieżąca oferta obejmuje modele CD 1+–22+ oraz większe CD 25+–145+ Basic. Różnią się przepływem, przyłączami, dopuszczalnym ciśnieniem, gabarytami i konfiguracją filtracji. Punktem wejścia do mniejszej grupy jest karta osuszacza adsorpcyjnego Atlas Copco CD 1+, a skalę większych wykonań pokazuje Atlas Copco CD 145+ Basic. Nie są to zamienniki dobierane wyłącznie według numeru w nazwie. Każdą kartę trzeba zestawić z wymaganym CPR, przepływem, ciśnieniem, temperaturą i kompletem filtrów.

Jak przygotować dane do doboru?

Do zapytania o osuszacz adsorpcyjny przygotuj:

• wymagany CPR/PDP i najniższą temperaturę instalacji za osuszaczem;
• przepływ średni oraz maksymalny wraz z jednostką i definicją wartości;
• minimalne i maksymalne ciśnienie robocze, temperaturę powietrza na wlocie i temperaturę otoczenia;
• typ sprężarki, obecny separator, spusty i stopnie filtracji oraz informację o ryzyku oleju lub wolnej wody;
• profil pracy, wymagania zasilania i sterowania, dopuszczalny spadek ciśnienia oraz miejsce na montaż i serwis.

Na tej podstawie Pneumatig może porównać warunki instalacji z dokumentacją właściwego wariantu, uwzględnić zużycie powietrza regeneracyjnego i wskazać potrzebne wyposażenie. Taki dobór ogranicza ryzyko zakupu urządzenia, które osiąga wymagany punkt rosy tylko przy mniejszym przepływie niż potrzebuje instalacja.